（新课标）高考物理一轮复习 第九章 磁场 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用.doc

第1讲磁场的描述磁场对电流的作用a组基础题组1.(2015课标,18,6分)(多选)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针,下列说法正确的是() a.指南针可以仅具有一个磁极b.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场c.指南针的指向会受到附近铁块的干扰d.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转2.(2014课标,15,6分)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()a.安培力的方向可以不垂直于直导线b.安培力的方向总是垂直于磁场的方向c.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关d.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半3.(2016广西南宁模拟)(多选)如图所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源,电动势为e,导轨平面与水平面间的夹角=30。金属杆ab垂直于导轨放置,导轨与金属杆接触良好,整个装置处于磁感应强度为b的匀强磁场中,当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab刚好处于静止状态。要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是()a.增大磁感应强度bb.调节滑动变阻器使电流增大c.增大导轨平面与水平面间的夹角d.将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变4.(2015江苏单科,4,3分)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长mn相等,将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()5.(多选)如图所示,在xoy平面内有两根平行于y轴水平放置的长直导线,通有沿y轴正方向、大小相同的电流i,两导线关于y轴对称,p为x轴上一点,q为z轴上一点,下列说法正确的是()a.o点处的磁感应强度为零b.p、q两点处的磁感应强度方向垂直c.p、q两点处的磁感应强度方向平行d.正电荷从o点沿z轴向上运动不受洛伦兹力作用6.(2015河北石家庄五校联合体摸底)如图所示,长为l的通电直导体棒放在光滑水平绝缘导轨上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为b的匀强磁场中,弹簧伸长x,棒处于静止状态。则()a.导体棒中的电流方向从b流向ab.导体棒中的电流大小为c.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变大d.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大7.(多选)图中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,l是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,l便在导轨上滑动。下列说法正确的是()a.若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则l向右滑动b.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则l向右滑动c.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则l向左滑动d.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则l向左滑动b组提升题组8.(2016湖北襄阳二模)(多选)电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用。如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为l1,两侧端面是边长为l2的正方形;流经泵体内的液体密度为、在泵头通入导电剂后液体的电导率为(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直向外的磁场b,把泵体的上下两表面接在电压为u(内阻不计)的电源上,则()a.泵体上表面应接电源正极b.通过泵体的电流i=ul1/c.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度d.增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度9.(2015江苏徐州模拟)通有电流的导线l1、l2处在同一平面(纸面)内,l1是固定的,l2可绕垂直纸面的固定转轴o转动(o为l2的中心),各自的电流方向如图所示。下列哪种情况将会发生() a.因l2不受磁场力的作用,故l2不动b.因l2上、下两部分所受的磁场力平衡,故l2不动c.l2绕轴o按顺时针方向转动d.l2绕轴o按逆时针方向转动10.(2016江苏连徐宿三市三调)(多选)如图甲所示,一个条形磁铁p固定在水平桌面上,以p的右端点为原点,中轴线为x轴建立一维坐标系。一个灵敏的小磁针q放置在x轴上不同位置,设q与x轴之间的夹角为。实验测得sin 与x之间的关系如图乙所示。已知该处地磁场方向水平,磁感应强度大小为b0。下列说法正确的是()a.p的右端为s极b.p的中轴线与地磁场方向垂直c.p在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为b0d.x0处合磁场的磁感应强度大小为2b011.(2015课标,24,12分)如图,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 t,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 v的电池相连,电路总电阻为2 。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm。重力加速度大小取10 m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。12.(2015皖南八校联考)如图所示,pq和ef为水平放置的平行金属导轨,间距为l=1.0 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量m=30 g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度b=0.2 t的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10 m/s2。若导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍,若要保持物体c静止不动,应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?答案全解全析a组基础题组1.bc任何磁体均具有两个磁极,故a错。指南针之所以能指向南北,是因为指南针的两个磁极受到磁场力的作用,这说明地球具有磁场,即b正确。放在指南针附近的铁块被磁化后,反过来会影响指南针的指向,即c正确。通电直导线产生的磁场对其正下方的指南针有磁场力的作用,会使指南针发生偏转,故d错。2.b由左手定则可知,安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直,选项a错、b正确;安培力的大小f=bil sin 与直导线和磁场方向的夹角有关,选项c错误;将直导线从中点折成直角,假设原来直导线与磁场方向垂直,若折成直角后一段与磁场仍垂直,另一段与磁场平行,则安培力的大小变为原来的一半,若折成直角后,两段都与磁场垂直,则安培力的大小变为原来的,因此安培力大小不一定是原来的一半,选项d错误。3.ab对金属杆受力分析如图所示,沿导轨方向有-mg sin =0,若想让金属杆向上运动,则可使增大,a、b正确;若增大,则mg sin 增大,c错误;若电流反向,则金属杆受到的安培力反向,d错误。4.a天平处于平衡状态,说明线圈受到的重力和安培力的合力等于两侧砝码重力差,根据安培力公式f=bil,知选项a中线圈在磁场中有效长度最大,所受安培力最大,磁场发生微小变化,安培力变化最大,天平最容易失去平衡,选项a符合题意。5.ab根据安培定则可判断两导线所产生的磁场分布情况,再利用矢量合成法则可判断o点处磁感应强度为零,p点处磁感应强度方向沿z轴正方向,q点处磁感应强度方向沿x轴负方向,故a、b正确,c错误。在z轴上,z0范围内各点磁感应强度方向均沿x轴负方向,正电荷运动时受洛伦兹力作用,d错误。6.b由于弹簧伸长,则安培力方向水平向右,由左手定则可得,导体棒中的电流方向从a流向b,故a错误;由于弹簧伸长量为x,可得kx=bil,则有i=,故b正确;若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,则水平向右方向的安培力也顺时针转动一小角度,根据力的分解与平衡可得,弹力变小,则x变小,故c错误;若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,则水平向右方向的安培力也逆时针转动一小角度,根据力的分解与平衡可得,弹力变小,则x变小,故d错误。7.bd若a接正极,b接负极,电磁铁磁极间磁场方向向上,e接正极,f接负极,由左手定则判定金属杆受安培力向左,则l向左滑动,a项错误,同理判定b、d选项正确,c项错误。b组提升题组8.ac因液体所受的安培力应向左,故由左手定则可知,通过液体的电流应该向下,故泵体上表面应接电源正极,选项a正确;导电液体的电阻为r=,通过泵体的电流i=ul1,选项b错误;增大磁感应强度可增大安培力,故可获得更大的抽液高度,选项c正确;增大液体的电阻率会减小通过液体的电流,从而减小安培力,使抽液高度减小,选项d错误。9.d由右手螺旋定则可知导线l1的上方的磁场的方向为垂直纸面向外,且离导线l1越远的地方,磁场越弱,导线l2上的每一小部分受到的安培力方向均为水平向右,由于o点下方的磁场较强,则所受安培力较大,因此l2绕轴o按逆时针方向转动,d项正确。10.bc趋向无穷大时,小磁针n极所指的方向为地球的磁场的方向,所以根据题图可知,x趋向无穷大时,sin 趋向1,则趋向90,即小磁针的方向与x轴垂直,所以p的中轴线沿东西方向,与地磁场方向垂直,故b正确;当x非常小时,小磁针的n极指向x轴正方向,由图可知,开始时n极背离o点,所以o点处的磁极是n极,故a错误;由乙图可知,x0处sin =,则=45,设p在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为bp,则有tan 45=,所以bp=b0,故c正确;x0处合磁场的磁感应强度大小为b=b0,故d错误。11.答案见解析解析依题意,开关闭合后,电流方向为从b到a,由左手定则可知,金属棒所受的安培力方向为竖直向下。开关断开时,两弹簧各自相对于其原长的伸长量为l1=0.5 cm。由胡克定律和力的平衡条件得2kl1=mg式中,m为金属棒的质量,k是弹簧的劲度系数,g是重力加速度的大小。开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为f=ibl式中,i是回路电流,l是金属棒的长度。两弹簧各自再伸长了l2=0.3 cm,由胡克定律和力的平衡条件得2k(l1+l2)=mg+f由欧姆定律有e=ir式中,e是电池的电动势,r是电路总电阻。联立式,并代入题给数据得m=0.01 kg12.答案1.