高考物理一轮复习 第九章 第1课时 磁场的描述　磁场对电流的作用备考典题精炼 粤教版 (2).doc

第九章 第1课时 磁场的描述磁场对电流的作用(课时活页卷)一、单项选择题（经典题）1在匀强磁场的同一位置，先后放入长度相等的两根直导线a和b，a、b导线的方向与磁场方向垂直，但两导线中的电流大小不同，下图表示导线所受安培力f与通电电流i的关系，a、b各自有一组f、i的数值，在图像中各描一个点，其中正确的是()【答案】d【解析】由于导线与磁场垂直，故fbil，而a、b两导线的l相同，b相同，所以fi，因此选项d正确（经典题）2.如图所示，一矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线位于同一平面内，而且处在两导线的中央，则()a两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零b两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零c两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等d因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零【答案】a【解析】根据安培定则和通电直导线周围的磁场分布情况，可知当两电流同向时，正向和反向穿过线圈平面的磁感线条数相同，其磁通量为零，故选项a正确，b、c、d错误3.如图所示，真空中两点电荷q和q以共同的角速度绕轴oo匀速转动，p点距q近，则p点磁感应强度的方向为()a沿oo向上b沿oo向下c从q指向qd磁感应强度为0【答案】a【解析】电荷的定向移动形成电流，当两个点电荷匀速转动时，相当于产生两个环形电流，由i知两个电荷产生的等效电流大小相等，q产生的电流形成的磁场在p点方向向上，q产生的电流形成的磁场在p点方向向下，但由于p点离q近，q形成的电流在p点产生的磁感应强度大，因此p点磁感应强度方向应沿oo向上，故选项a正确（2013.广东梅州中学月考）4如图所示，一弓形线圈通以逆时针电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将()aa端向纸内、b端向纸外转动，且靠近导线ba端向纸内、b端向纸外转动，且远离导线cb端向纸内、a端向纸外转动，且靠近导线db端向纸内、a端向纸外转动，且远离导线【答案】a【解析】弓形通电线圈圆弧部分不受磁场力，直线部分上半部受磁场力指向纸内，下半部分受磁场力指向纸外，导致线圈转动当转到弓形线圈平面与直导线趋于平行时，由于直线电流的磁场随着离开导线距离的增加而减弱，线圈直线部分所受安培力大于圆弧部分，因此线圈受直导线的吸引而靠近导线故a项正确二、双项选择题5关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有()a电流元il在磁场中受力为f，则磁感应强度b一定等于b电流元il在磁场中受力为f，则磁感应强度可能大于或等于c磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大d磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同【答案】bc【解析】判断磁感应强度的大小，需要在电流元受力最大的前提下进行，选项a、b中的力f可能小于或等于最大受力，因此，磁感应强度b可能大于或等于；电流元在磁场中受力与其放置方向有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大；磁场的方向规定为小磁针静止时n极所指的方向，与电流元受力方向不相同综上所述，b、c项正确6下列说法中正确的是()a磁感应强度是矢量，它的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向相同b磁感应强度的单位是特斯拉，1 t1 n/(am)c磁通量的大小等于穿过线圈单位面积的磁感线条数d磁通量的单位是韦伯，1 wb1 tm2【答案】bd【解析】磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向是垂直的，故a错由fbil得b，单位关系1 t1 n/(am)，故b对磁通量的大小等于穿过某一面积的磁感线条数，c错由bs知单位关系1 wb1 tm2是正确的，d对（2013.广东廉江中学月考）7质量为m的通电细杆放在倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的a、b、c、d四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()【答案】cd【解析】选项a中通电细杆所受的安培力水平向右，选项b中通电细杆所受安培力竖直向上，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆都可以静止在导轨上选项c中通电细杆所受安培力方向竖直向下，选项d中通电细杆所受安培力方向水平向左，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止，故选项c、d正确8如图甲所示，电流恒定的通电直导线mn垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由m指向n，在两导轨间存在着竖直磁场，取垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t0时导线恰好静止，若b按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是()a在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动b在最初的一个周期内，导线一直向左运动c在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小d在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小【答案】ad【解析】由安培力的表达式fbil结合图乙可知，安培力f在一个周期内随磁感应强度b的变化而变化，在前周期内，安培力f方向不变，大小变小，加速度方向不变，大小变小，由于初速度为零，所以在水平方向上做变加速直线运动；在周期到周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，由小变大，加速度方向改变，由小变大，速度减小，至周期时速度减小到零，所以d正确，c错；而后在周期到周期内，mn反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，所以a正确，b错9如图所示，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流方向向外，a、b、c、d是以直导线上的点为圆心的同一个圆周上的四个点，则()a四个点不可能有磁感应强度为零的点ba点的磁感应强度最小cb、d两点磁感应强度相同dc点的磁感应强度最大【答案】bd【解析】通电导线在圆周上各点磁感应强度b等大，在a点通电导线磁场与匀强磁场反向，有可能抵消，所以a错误；b、d两点对应的两磁场垂直，所以b、d两点总的磁感应强度大小相等但方向不同；c点两磁场同向，所以c点磁感应强度最大三、非选择题10水平放置的光滑金属导轨宽l0.2 m，接有电源电动势e3 v，电源内阻及导轨电阻不计匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度b1 t导体棒ab的电阻r6 ，质量m10 g，垂直放在导轨上并良好接触，求合上开关的瞬间(1)金属棒受到安培力的大小和方向(2)金属棒的加速度【答案】(1)0.1 n水平向右(2)10 m/s2，方向水平向右【解析】(1)闭合开关的瞬间，回路中的电流i a0.5 aab棒所受安培力f安bil0.1 n由左手定则知方向水平向右(2)由牛顿第二定律知a10 m/s2方向水平向右11.如图所示，将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0.4 a电流时，弹簧恰好不伸长，求：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)当金属棒中通过大小为0.2 a，方向由a到b的电流时，弹簧伸长1 cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？【答案】(1)0.49 t(2)3 cm【解析】(1)当ab棒受到向上的安培力bil和向下的重力mg大小相等时，弹簧不伸长，由bilmg可得出磁感应强度：b t0.49 t(2)当大小为0.2 a的电流由a流向b时，ab棒受到两根弹簧向上的拉力2kx1及向上的安培力bi1l和向下的重力mg作用，处于平衡状态根据平衡条件有：2kx1mgbi1l当电流反向后，ab棒在两个弹簧向上的拉力2kx2及向下的安培力bi2l和重力mg作用下处于平衡，有：2kx2mgbi2l两式相除并整理，得弹簧伸长x2为：x2x11 cm3 cm.12.如图所示，电源电动势e2 v，内电阻r0.5 ，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m0.1 kg，电阻r0.5 ，它与导轨的动摩擦因数0.4，有效长度为l0.2 m，为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动，我们施一与纸面成30向里且与金属棒垂直的磁场，问磁场方向是斜向上还是斜向下？磁感应强度b的范围是多大？(g取10 m/s2)【答案】