2021屆高三物理一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)卷：磁場(chǎng)及其描述安培力

1、磁場(chǎng)及其描述安培力、選擇題1 .中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在公元1086年寫(xiě)的夢(mèng)溪筆談中最早記載了方家（術(shù)士）以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也進(jìn)一步研究表明，地球周?chē)卮艌?chǎng)的磁感線分布如圖所示結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法正確的是（）A.在地磁場(chǎng)的作用下小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫北極，指北的磁極叫南極B.對(duì)垂直射向地球表面宇宙射線中的高能帶電粒子，在南、北極所受阻擋作用最弱，赤道附近最強(qiáng)C.形成地磁場(chǎng)的原因可能是帶正電的地球自轉(zhuǎn)引起的D.由于地磁場(chǎng)的影響，在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通電導(dǎo)線應(yīng)相對(duì)水平地面豎直放置2 .（2019浙江1月學(xué)考）如圖所示是探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”實(shí)驗(yàn)的部分裝置，

2、導(dǎo)體棒處于磁場(chǎng)中，設(shè)三塊磁鐵可視為相同，忽略導(dǎo)體棒的電阻，下列操作能使導(dǎo)體棒通電瞬間所受安培力變?yōu)樵瓉?lái)二分之一的是（）A.僅移去一塊蹄形磁鐵B.僅使棒中的電流減小為原來(lái)的二分之一C.僅使導(dǎo)體棒接入端由、改為、D.僅使導(dǎo)體棒接入端由、改為、3 .（2018浙江4月選考）處于磁場(chǎng)B中的矩形金屬線框可繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線框中通以電流I時(shí),如圖所示，此時(shí)線框左右兩邊受安培力F的方向正確的是（）4.在一空間有方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，向外的磁場(chǎng)分布在一半,該平面內(nèi)有一半徑為徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，向內(nèi)的磁場(chǎng)分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域b（b>n2a）的圓形線圈，線圈平面與磁感應(yīng)

3、強(qiáng)度方向垂直，線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓。從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始減小到,則此過(guò)程中該線圈磁通量的變化量的大小為（）2A.&兀B(2-a2)B.兀B(b2a2)15.如圖所示為兩根互相平行的通電直導(dǎo)線C.兀B(b-a2)d£tiB(b-2a2)a,b的橫截面圖，a,b中的電流方向在圖中標(biāo)出，那么導(dǎo)線a中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線環(huán)繞方向及導(dǎo)線b所受的磁場(chǎng)力的方向應(yīng)分別是（）A.磁感線順日針?lè)较?，磁?chǎng)力向右B.磁感線順日針?lè)较?，磁?chǎng)力向左C.磁感線逆時(shí)針?lè)较颍艌?chǎng)力向右D.磁感線逆日針?lè)较?，磁?chǎng)力向左6.老師在課堂上做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：裝置如圖所示，在容器的中心放一個(gè)圓柱形電極

4、B,沿容器邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極A,把A和B分別與電源的兩極相連，然后在容器內(nèi)放入液體，將該容器放在磁場(chǎng)中，液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。王同學(xué)回去后重復(fù)老師的實(shí)驗(yàn)步驟，但液體并沒(méi)有旋轉(zhuǎn)起來(lái)造成這種現(xiàn)象的原因可能是該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中（）A.將磁鐵的磁極倒置了B.將直流電源的正負(fù)極接反了C.使用的液體為能導(dǎo)電的飽和食鹽溶液D.使用的電源為50Hz的低壓交流電源7.如圖所示的天平可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度。天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，寬為1,共N匝,線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面，當(dāng)線圈通有電流1（方向如圖）時(shí),在天平左右兩邊加上質(zhì)量各為mi,m2的祛碼，天平平衡。當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，右邊再

5、加上質(zhì)量為m的祛碼后，天平重新平衡。則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向?yàn)椋ǎ〢.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，三導(dǎo)線中電流方向相8.三根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一個(gè)等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)同,A,B兩導(dǎo)線中的電流大小相同，如圖所示，已知導(dǎo)線A在斜邊中點(diǎn)。處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)。處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,則。處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)椋ǎ〢.大小為B,方向沿OA方向8 .大小為2、2b,方向豎直向下C.大小為2B,方向沿OB方向D.大小為2B,方向沿OA方向9

6、 .如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，如圖乙所示邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈中通以電流I,線圈中的a導(dǎo)線電流方向垂直紙面向外力導(dǎo)線電流方向垂直紙面向里，a,b兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,（）A.該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.該線圈的磁通量為BL2C.a導(dǎo)線受到的安培力方向向下D.b導(dǎo)線受到的安培力大小為BIL10 .（多選）如圖1所示,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng),其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒。從t=0時(shí)刻起，棒上有如圖2所示的持續(xù)交變電流I,周期為T(mén),最大值為Im,圖1中I所示方向?yàn)殡娏髡较?。則金屬棒（

7、）A.一直向右移動(dòng)B.速度隨時(shí)間周期性變化C.受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D.受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功11 .（多選）如圖所示，無(wú)限長(zhǎng)水平直導(dǎo)線中通有向右的恒定電流I,導(dǎo)線正下方固定一正方形線框。線框中通有順時(shí)針?lè)较虻暮愣娏鱅,線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng),線框上邊與直導(dǎo)線平行，且到直導(dǎo)線的距離kJ也為L(zhǎng),已知在長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中距離長(zhǎng)直導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B-,線框質(zhì)量為m,r則釋放線框的一瞬間，線框的加速度可能為（）A.0B./gC.12 .已知無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線周?chē)骋稽c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式:B=，其中0是該點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離,1為電流強(qiáng)度,苗為比例系數(shù)（單位為T(mén)m/A）。試推斷，一個(gè)半徑

8、為R的圓環(huán)，當(dāng)通過(guò)的電流為I時(shí)，其軸線上距圓心。點(diǎn)為0處的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為（）A.B二、非選擇題13 .某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極,中心為S極,兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,磁極寬度均為L(zhǎng),忽略邊緣效應(yīng)。一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤(pán)連為一體，線圈兩端C,D與外電路連接。當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤(pán)上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤(pán)和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)（骨架與磁極不接觸）隨后外電路對(duì)線圈供電，秤盤(pán)和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，由此時(shí)對(duì)應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量。已知線圈匝數(shù)為n,線圈電阻為R,重力加速度為go問(wèn):3線圈向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流是從C端還是從D端流出？(2

9、)供電電流I是從C端還是從D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系。(3)若線圈消耗的最大功率為P該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？14 .如圖所示為一電流表的原理示意圖。質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過(guò)一掛鉤與一豎直懸掛的絕緣彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù),MN的長(zhǎng)度大于ab。當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于平衡狀態(tài)時(shí),MN與矩形區(qū)域的cd邊重合，當(dāng)MN中有電流通過(guò)時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。(1)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)多少？(重力加速度為g)(2)若要電流表正常工作,MN

10、的哪一端應(yīng)與電源正極相接？若k=2.0N/m,ab=0.20m,cb=0.050m,B=0.20T,此電流表的量程是多少？(不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用)(4)若其他條件不變，只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度，將量程擴(kuò)大2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻螅?5 .如圖所示，一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過(guò)O點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其在紙面上的長(zhǎng)度為L(zhǎng)i,垂直紙面的寬度為L(zhǎng)2。在膜的下端(圖中A處)掛有一平行于轉(zhuǎn)軸，質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng)3的導(dǎo)體棒使膜繃成平面。在膜下方水平放置一足夠大的太陽(yáng)能光電池板，能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能，并將光能轉(zhuǎn)化成電能。光電池板可等效為一個(gè)電池，輸出電壓，ff定為U,輸出電流正比于光電池板接收到的光能(設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定)。導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,并與光電池構(gòu)成回路，流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外(注:光電池與導(dǎo)體棒直接相連，連接導(dǎo)線未畫(huà)出)。，求此時(shí)(1)現(xiàn)有一束平行光水平入射，當(dāng)反射膜與豎直方向成9=6叫，導(dǎo)體棒處于受力平衡狀態(tài)電流強(qiáng)度的大小和光電池的輸出功率。，還能輸出(2)當(dāng)。變成45。時(shí)