2012高考物理 第8章第2講 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用③課后限時(shí)作業(yè) 新人教版

1、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課后限時(shí)作業(yè)(三十四)(時(shí)間：30分鐘 滿分：60分)一、選擇題(每小題5分，共25分)1用互相垂直的坐標(biāo)軸分別表示通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受力時(shí)，I、B、F三者的方向關(guān)系，如圖所示，不正確的是 ( )【解析】由左手定則可判定B、C、D均正確，A中F方向應(yīng)向下.【答案】A2圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里.在開(kāi)關(guān)S接通后，導(dǎo)線D所受磁場(chǎng)力的方向是（ ）A.向上 B.向下C.向左 D.向右【答案】A3通電導(dǎo)體細(xì)棒放在傾斜的金屬導(dǎo)軌上，接成如右圖所示的閉合電路,細(xì)棒恰好在導(dǎo)軌上靜止.下圖中的四個(gè)側(cè)視圖中已標(biāo)出了細(xì)棒所處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向，其中細(xì)棒與導(dǎo)軌

2、之間摩擦力可能為零的圖是 （ ） 【解析】如果細(xì)棒與導(dǎo)軌間沒(méi)有摩擦力，則細(xì)棒處于平衡狀態(tài)，對(duì)選項(xiàng)中四圖進(jìn)行受力分析.可知，只有C圖可能處于平衡狀態(tài).【答案】C4一段通電直導(dǎo)線，長(zhǎng)度為l，電流為I，放在同一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)的相對(duì)位置如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)線所受到的安培力的大小情況將是（ ）A.（c)和（d)的情況下，導(dǎo)線所受到的安培力都大于（a)的情況B.（b)的情況下，導(dǎo)線不受力C.（b)、(c)的情況下，導(dǎo)線都不受力D.（a)、(b)、(d)的情況下，導(dǎo)線所受安培力大小都相等【解析】（b）的情況下，由于I與B同向，通電導(dǎo)線沒(méi)受到安培力作用.（a)、(c)、（d)三種情況下，F(xiàn)、I

3、與B三者大小不變且方向總是相互垂直的，所以F的大小相同.【答案】B5如圖所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀開(kāi)關(guān)，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電源線，閘刀處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，CO間距為10 cm.當(dāng)磁場(chǎng)力為0.2 N時(shí)，閘刀開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開(kāi)，則要使閘刀開(kāi)關(guān)能跳開(kāi)，CO中通過(guò)的電流的大小和方向?yàn)?( )A.電流方向CO B.電流方向OCC.電流大小為1 A D.電流大小為0.5 A【解析】若閘刀開(kāi)關(guān)能跳開(kāi)，則必須受到方向向左的安培力的作用，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則電流方向OC.安培力大小F=BIL=0.2 N,則I= A=2 A,只有B正確.【答案】B二、非

4、選擇題(共35分)66分）將長(zhǎng)度為20 cm、通有0.1 A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示.已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T，試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向.【解析】由左手定則和安培力的計(jì)算公式得：（1）因?qū)Ь€與磁感線平行，所以安培力為零；（2）由左手定則知：安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右，大小F=BIL=1×0.1×0.2 N=0.02 N；（3）磁場(chǎng)方向與電流方向仍是垂直的，由左手定則知：安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上，大小F=BIL=0.02 N.【答案】(1)0 (2)0.02 N,方向垂直導(dǎo)線水平向右 （3）0.02 N，方向在紙面內(nèi)垂直

5、導(dǎo)線斜向上7（14分）如圖所示，有一電阻不計(jì)，質(zhì)量為m的金屬棒ab可在兩條軌道上滑動(dòng)，軌道寬為L(zhǎng)，軌道平面與水平面間夾角為，置于垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.金屬棒與軌道間的最大靜摩擦力為重力的k倍，回路中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，軌道電阻也不計(jì).問(wèn)：滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)在什么阻值范圍內(nèi)，金屬棒恰能靜止在軌道上？【解析】金屬棒靜止在斜面上，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)不確定，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值小時(shí)，電路中電流大，金屬棒有沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，反之有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).假設(shè)金屬棒剛要向下滑時(shí)，靜摩擦力達(dá)最大值.選金屬棒ab為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，沿軌道方向列平衡方程如下：BI1L=mgsin-km

6、g，I1=,R1=，若金屬棒剛要向上滑時(shí)，同理可得：BI2L=mgsin+kmg，I2=,R2=，所以金屬棒的電阻應(yīng)滿足：R.【答案】R8（15分）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=2.4 V,內(nèi)阻r=0.4 ,電阻R2=0.2 ,CD、EF為豎直平面內(nèi)的兩條平行導(dǎo)軌，處在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其電阻忽略不計(jì).又知ab為金屬棒，m=5 g,L=25 cm,電阻R1=0.2 ,且可在光滑軌道上自由滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)保持水平，求：（1）S斷開(kāi)、ab保持靜止時(shí)B的大小.（2）S接通瞬間金屬棒的加速度(g取10 m/s2).【解析】S斷開(kāi)時(shí)，ab與電源構(gòu)成閉合回路，由閉合電路的歐姆定律得I= =4 A.ab棒靜止，由平衡條件得F安=mg,其中安培力F安=BIL，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=mg/IL= T=5×10-2 T.(2)S接通瞬間，ab棒與R2并聯(lián)分流，其并聯(lián)電阻R并= = =0.1 ,故電路中的總電流I總= = A=4.8 A.由R1=R2=0.2 可知，此時(shí)流過(guò)R1的電流I=I總=×4.8 A=2.4 A,所以，此時(shí)ab棒所受安培力F安=BIL=5×10-2×2.4×