2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 課時跟蹤檢測(二十六)磁場的描述 磁場對電流的作用.DOC
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 課時跟蹤檢測(二十六)磁場的描述 磁場對電流的作用.DOC
2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 課時跟蹤檢測(二十六)磁場的描述 磁場對電流的作用對點訓(xùn)練:磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培定則1(xx全國卷)關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力,下列說法正確的是()A安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B安培力的方向總是垂直于磁場的方向C安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)D將直導(dǎo)線從中點折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?如圖1所示,為某種用來束縛原子的磁場的磁感線分布情況,以O(shè)點(圖中白點)為坐標(biāo)原點,沿z軸正方向磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小的變化最有可能為()圖1圖23(多選)有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置,如圖3所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖。在圖中所示的平面內(nèi),O點為兩根導(dǎo)線連線的中點,M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點,它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上,且與O點的距離相等。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I,則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是()圖3AM點和N點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同BM點和N點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反C在線段MN上各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零D在線段MN上只有一點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零4(多選)如圖4所示,在xOy平面內(nèi)有兩根平行于y軸水平放置的長直導(dǎo)線,通有沿y軸正方向、大小相同的電流I,兩導(dǎo)線關(guān)于y軸對稱,P為x軸上一點,Q為z 軸上一點,下列說法正確的是()圖4AO點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零BP、Q兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直CP、Q兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行D正電荷從O點沿z軸向上運(yùn)動不受洛倫茲力作用對點訓(xùn)練:安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動5(xx廣東汕頭質(zhì)檢)如圖5,兩個圓形線圈P和Q,懸掛在光滑絕緣桿上,通以方向相同的電流,若I1I2,P、Q受到安培力大小分別為F1和F2,則P和Q()圖5A相互吸引,F(xiàn)1F2B相互排斥,F(xiàn)1F2C相互排斥,F(xiàn)1F2D相互吸引,F(xiàn)1F26(xx蘭州模擬)如圖6所示,均勻繞制的螺線管水平放置,在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導(dǎo)線A,A與螺線管垂直。A導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里,開關(guān)S閉合,A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是()圖6A水平向左B水平向右C豎直向下 D豎直向上7(xx江門三調(diào))如圖7所示,帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO以角速度勻速旋轉(zhuǎn),在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后靜止時()圖7AN極豎直向上BN極豎直向下CN極沿軸線向左DN極沿軸線向右8(xx汕頭模擬)如圖8是磁電式電流表的結(jié)構(gòu),蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布,線圈中a、b兩條導(dǎo)線長均為l,通以圖示方向的電流I,兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。則()圖8A該磁場是勻強(qiáng)磁場B線圈平面總與磁場方向垂直C線圈將逆時針轉(zhuǎn)動Da、b導(dǎo)線受到的安培力大小總為BIl9(xx廣東深圳南山期末)指南針是我國古代的四大發(fā)明之一。當(dāng)指南針靜止時,其N極指向如圖虛線(南北向)所示,若某一條件下該指南針靜止時N極指向如圖9實線(N極東偏北向)所示。則以下判斷正確的是()圖9A可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置,通有東向西的電流B可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置,通有西向東的電流C可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置,通有北向南的電流D可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置,通有南向北的電流10(xx天津高考)如圖10所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,棒中通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為,如果僅改變下列某一個條件,角的相應(yīng)變化情況是()圖10A棒中的電流變大,角變大B兩懸線等長變短,角變小C金屬棒質(zhì)量變大,角變大D磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,角變小11(多選)如圖11所示,兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為。質(zhì)量為m、長為L的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,整個裝置處于垂直ab方向的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時,金屬桿ab保持靜止。則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為()圖11A豎直向上,mgtan /(IL)B平行導(dǎo)軌向上,mgcos /(IL)C水平向右,mg/(IL)D水平向左,mg/(IL)12(多選)(xx廣東廣州三模)如圖12所示,質(zhì)量為m、長度為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O,并處于勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I,且導(dǎo)線保持靜止時懸線與豎直方向夾角為。磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為()圖12Az正向,tan By正向,Cz負(fù)向,tan D沿懸線向上,sin 13(xx江蘇泰州模擬)如圖13所示,在傾角為37的光滑斜面上有一根長為0.4 m、質(zhì)量為6102 kg的通電直導(dǎo)線,電流大小I1 A,方向垂直于紙面向外,導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動,整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4 T、方向豎直向上的磁場中。設(shè)t0時,B0,則需要多長時間,斜面對導(dǎo)線的支持力為零?(g取10 m/s2)圖13答 案1.選B根據(jù)左手定則可知:安培力的方向垂直于電流I和磁場B確定的平面,即安培力的方向既垂直于B又垂直于I,A錯誤,B正確;當(dāng)電流I的方向平行于磁場B的方向時,直導(dǎo)線受到的安培力為零,當(dāng)電流I的方向垂直于磁場B的方向時,直導(dǎo)線受到的安培力最大,可見,安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角有關(guān),C錯誤;如圖所示,電流I和磁場B垂直,直導(dǎo)線受到的安培力FBIL,將直導(dǎo)線從中點折成直角,分段研究導(dǎo)線受到的安培力,電流I和磁場B垂直,根據(jù)平行四邊形定則可得,導(dǎo)線受到的安培力的合力為FBIL,D錯誤。2選C根據(jù)磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可知,以O(shè)點(圖中白點)為坐標(biāo)原點,沿z軸正方向磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小的變化最有可能為圖C。3選BD兩根導(dǎo)線分別在M點和N點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向如圖所示,分析得1234,矢量相加可知M點、N點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,選項B正確;線段MN中點O的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,選項D正確。4選AB根據(jù)右手螺旋定則可判斷兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場方向,再利用矢量合成法則可判斷O點處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,P點處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿z軸正方向,Q點處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向,故A、B正確,C錯誤。在z軸上,z0范圍內(nèi)各點磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均沿x軸負(fù)方向,正電荷運(yùn)動時受洛倫茲力作用,D錯誤。5選D由于P、Q通以同向電流,據(jù)“同向電流相吸,異向電流相斥”可知,P、Q是相互吸引的,P、Q之間的相互吸引力遵循牛頓第三定律,總是等大、反向。6選D先根據(jù)安培定則判斷通電螺線管在A處的磁場方向為水平向左,再根據(jù)左手定則可判斷A受力的方向為豎直向上。7選C帶負(fù)電的金屬環(huán)勻速旋轉(zhuǎn),可等效為反向的電流,根據(jù)安培定則,在環(huán)內(nèi)形成水平向左的磁場,故小磁針靜止時N極沿軸線向左,選項C正確,選項A、B、D錯誤。8選D勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)大小處處相等,方向處處相同,由圖可知,選項A錯誤;在圖示的位置,a受向上的安培力,b受向下的安培力,線圈順時針轉(zhuǎn)動,選項C錯誤;易知選項B錯誤;由于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,電流大小不變,則安培力大小始終為BIl,選項D正確。9選C若某一條件下該指南針靜止時N極指向如題圖實線(N極東偏北向)所示,則有一指向東的磁場,由安培定則,可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置,通有北向南的電流,C正確。10選A棒中電流變大,金屬棒所受安培力變大,角變大,選項A正確;兩懸線等長變短,角不變,選項B錯誤;金屬棒質(zhì)量變大,角變小,選項C錯誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,金屬棒所受安培力變大,角變大,選項D錯誤。11選AD若磁場方向豎直向上,則金屬桿受重力、支持力和水平向右的安培力,這三個力可以平衡,平衡時有BILmgtan 0,解得B,A正確;磁場方向平行導(dǎo)軌向上時,安培力方向垂直導(dǎo)軌平面向下,它與重力和支持力不可能平衡,B錯誤;當(dāng)磁場方向水平向右時,安培力豎直向下,它與重力和支持力不可能平衡,C錯誤;當(dāng)磁場方向水平向左時,安培力方向豎直向上,當(dāng)它與重力相等時,支持力為零,金屬棒可以處于平衡狀態(tài),此時有BILmg0,解得B,D正確。12選BC本題要注意在受力分析時把立體圖變成側(cè)視平面圖,然后通過平衡狀態(tài)的受力分析來確定B的方向和大小。若B沿z正向,則從O向O看,導(dǎo)線受到的安培力FILB,方向水平向左,如圖甲所示,導(dǎo)線無法平衡,A錯誤。若B沿y正向,導(dǎo)線受到的安培力豎直向上,如圖乙所示。當(dāng)FT0,且滿足ILBmg,即B時,導(dǎo)線可以平衡,B正確。若B沿z負(fù)向,導(dǎo)線受到的安培力水平向右,如圖丙所示。若滿足FTsin ILB,F(xiàn)Tcos mg,即B,導(dǎo)線可以平衡,C正確。若B沿懸線向上,導(dǎo)線受到的安培力垂直于導(dǎo)線指向左下方,如圖丁所示,導(dǎo)線無法平衡,D錯誤。13解析:斜面對導(dǎo)線的支持力為零時導(dǎo)線的受力如圖所示。由平衡條件得FTcos 37FFTsin 37mg兩式聯(lián)立解得F0.8 N由FBIL得B2 T由題意知,B與t的變化關(guān)系為B0.4t代入數(shù)據(jù)得t5 s答案:5 s