高三物理總復(fù)習(xí)同步練習(xí)8-1磁場(chǎng)對(duì)電流的作用含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精8—1_parent"磁場(chǎng)對(duì)電流的作用HYPERLINK”file：///D：\\TDDOWNLOAD\\走向高考\\走向高考·人教實(shí)驗(yàn)版物理\\8-1。ppt"\t"_parent”一、選擇題1.在磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線,如下圖所示，則(）A．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等Ba>BbB．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba<BbC．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小［答案]B［解析］磁感線的疏密程度表示B的大小，但安培力的大小除跟該處的B的大小和I、L有關(guān)外，還跟導(dǎo)線放置的方向與B的方向的夾角有關(guān),故C、D錯(cuò)誤；由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出Bb>Ba，所以B正確．2．（2011·新課標(biāo)全國(guó)）為了解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）［答案]B[解析]本題考查的是電流的磁效應(yīng)問(wèn)題,意在考查學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．由日常知識(shí)可知，地球的南極為磁場(chǎng)的N極，由右手螺旋定則可知，電流方向如上圖B，故選項(xiàng)B正確．3．（2010·安慶模擬)如下圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置著一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同B．c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大D．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大［答案］BD[解析]磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，根據(jù)安培定則可確定直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在a、b、c、d四點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．根據(jù)矢量合成法則，可得A、C錯(cuò)誤，B、D正確．4．(2011·武漢模擬）如下圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒．當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，關(guān)于B的大小的變化,正確的說(shuō)法是（)A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先減小后增大 D．先增大后減小［答案]C［解析]導(dǎo)體棒受三個(gè)力,三力構(gòu)成的矢量三角形如下圖所示．安培力的大小變化從圖中即可看出是先減小后增大，由F＝BIL知，B的大小應(yīng)是先減小后增大，故只有選項(xiàng)C正確．5．(2011·綿陽(yáng)模擬)如下圖所示，一正方形線圈，其中電流I恒定不變，用兩條長(zhǎng)度相等的絕緣細(xì)線靜止懸掛于水平長(zhǎng)直導(dǎo)線CD的正下方．當(dāng)導(dǎo)線CD中沒(méi)有電流時(shí)，兩條細(xì)線中拉力都是T，當(dāng)導(dǎo)線CD中電流為I1時(shí)，兩條細(xì)線中拉力都是k1T（O<k1〈1），當(dāng)導(dǎo)線CD中電流為I2時(shí),兩條細(xì)線中拉力都是k2T(k2〉1）．下列正確的是（）A．I1的方向是C→D B．I2的方向是C→DC．I1>I2 D．I1〈I2［答案］A[解析]由同向電流相互吸引，異向電流相互排斥可知,當(dāng)導(dǎo)線CD中電流為I1時(shí)，細(xì)線拉力減小，故CD與線圈間為引力,所以CD中電流方向?yàn)镃→D,A項(xiàng)正確;導(dǎo)線CD中電流為I2時(shí)，細(xì)線拉力增大，故CD與線圈間為斥力，所以CD中電流方向?yàn)镈→C，B項(xiàng)錯(cuò)；由題中信息無(wú)法確定I1和I2的大小關(guān)系，C、D項(xiàng)錯(cuò)．6。某專(zhuān)家設(shè)計(jì)了一種新型電磁船,它不需螺旋槳推進(jìn)器，航行時(shí)平穩(wěn)而無(wú)聲,時(shí)速可達(dá)100英里．這種船的船體上安裝一組強(qiáng)大的超導(dǎo)線圈，在兩側(cè)船舷裝上一對(duì)電池，導(dǎo)電的海水在磁場(chǎng)力作用下即會(huì)推動(dòng)船舶前進(jìn)，如下圖所示是超導(dǎo)電磁船的簡(jiǎn)化原理圖，AB和CD是與電池相連的導(dǎo)體,磁場(chǎng)由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生．以下說(shuō)法正確的是(）A．船體向左運(yùn)動(dòng)B．船體向右運(yùn)動(dòng)C．無(wú)法斷定船體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)D．這種新型電磁船會(huì)由于良好的動(dòng)力性能而提高船速［答案]BD［解析］導(dǎo)電的海水的電流方向垂直AB方向從CD板流向AB板，海水所受的安培力方向水平向左，故船體上的超導(dǎo)體線圈所受的作用力向右，故推動(dòng)船體向右運(yùn)動(dòng)，B、D正確．7．(2011·大連模擬）如下圖所示，MN、PQ為水平放置的平行導(dǎo)軌,通電導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，已知導(dǎo)體棒質(zhì)量m＝1kg，長(zhǎng)l＝2。0m，通過(guò)的電流I＝5.0A，方向如圖所示,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r（3），3).若使導(dǎo)體棒水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，要求軌道內(nèi)所加與導(dǎo)體棒ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)最小,則磁場(chǎng)的方向與軌道平面的夾角是(g＝10m/s2A．30° B．45°C．60° D．90°[答案］C［解析］對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，如下圖所示，受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力、與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力，故要使導(dǎo)體棒勻速直線運(yùn)動(dòng)，則安培力需為動(dòng)力,則設(shè)磁場(chǎng)方向與軌道平面成θ角向左斜向上，由左手定則可知安培力方向與磁場(chǎng)垂直斜向右上方,如圖所示，則BIlsinθ＝μFN①，F(xiàn)N＋BIlcosθ＝mg②,聯(lián)立①、②式可得:B＝eq\f(μ，sinθ＋μcosθ)·eq\f(mg,Il）＝eq\f(\f(1，2），\f（\r(3）,2）sinθ＋\f（1，2）cosθ)＝eq\f(\f（1,2)，sinθ＋30°），故θ＝60°時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，故C正確．8．(2011·新課標(biāo)全國(guó))電磁軌道炮工作原理如下圖所示．待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸．電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回．軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比．通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出．現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，理論上可采用的辦法是(）A．只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．只將電流I增加至原來(lái)的2倍C．只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半D．將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其他量不變[答案］BD［解析］本題考查的是安培力和動(dòng)能定理的知識(shí),意在考查學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．由題意可知磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝kI，安培力F＝BId＝kI2d，由動(dòng)能定理可得：FL＝eq\f(mv2,2)，解得v＝Ieq\r（\f（2kdl，m)),由此式可判斷BD選項(xiàng)正確．二、非選擇題9．某興趣小組在研究長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)時(shí)，為增大電流，用多根導(dǎo)線捆在一起代替長(zhǎng)直導(dǎo)線，不斷改變多根導(dǎo)線中的總電流和測(cè)試點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離r，測(cè)得下表所示數(shù)據(jù):I/AB/Tr/m5。010.020.00.0204。98×10－510.32×10－519。73×10－50.0402.54×10－55。12×10－59.95×10－50。0601。63×10－53.28×10－56。72×10－50.0801.28×10－52。57×10－55。03×10－5由上述數(shù)據(jù)可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B＝______T．（要求估算出比例系數(shù)，用等式表示)[答案］2×10－7eq\f(I,r)［解析］分析表格中數(shù)據(jù)可得,B與電流I成正比，與測(cè)試點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離r成反比,即B＝k·eq\f（I，r),取表格中的第一單元格進(jìn)行計(jì)算可得k≈2×10－7，即B＝2×10－7×eq\f(I,r）T.10．(2011·江西師大附中、臨川一中模擬）兩條金屬導(dǎo)軌上水平放置一根導(dǎo)電棒ab，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如下圖所示，導(dǎo)電棒質(zhì)量為1.2kg,長(zhǎng)1m.當(dāng)導(dǎo)電棒中通入3A電流時(shí),它可在導(dǎo)軌上勻速滑動(dòng)，若電流強(qiáng)度增大為5A時(shí)，導(dǎo)電棒可獲得2［答案］1。2T[解析］導(dǎo)電棒勻速運(yùn)動(dòng)有：摩擦力等于安培力：f＝F1＝BI1導(dǎo)電棒加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，安培力和摩擦力的合力提供加速度:F2－f＝ma即BI2LBI2L－BI1L解之得B＝1。2T11．如下圖所示,在傾角為37°的光滑斜面上有一根長(zhǎng)為0。4m，質(zhì)量為6×10－2kg的通電直導(dǎo)線，電流強(qiáng)度I＝1A，方向垂直于紙面向外,導(dǎo)線用平行斜面的輕繩拴住不動(dòng)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4T，方向豎直向上的磁場(chǎng)中．設(shè)t＝0時(shí)，B＝0，則需要多長(zhǎng)時(shí)間,斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零?(g取10m［答案］5s[解析］斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零時(shí)導(dǎo)線的受力如下圖所示．由平衡條件FTcos37°＝F①FTsin37°＝mg②由①②解得：F＝eq\f（mg，tan37°）代入數(shù)值得：F＝0。8N由F＝BIL得：B＝eq\f(F，IL）＝eq\f（0。8,1×0。4）T＝2TB與t的變化關(guān)系為B＝0。4t所以：t＝5s12．(2011·濰坊模擬)如下圖所示,一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN兩端分別放在兩個(gè)固定的光滑圓形導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)軌平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒中通一自右向左的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒靜止在與豎直方向成37°角的導(dǎo)軌上，取sin37°＝0.6,cos37°＝0。8，求：（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2)每個(gè)圓導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力大小FN.[答案](1）eq\f（3mg,4IL)(2)eq\f（5，8）mg[解析](1）從右向左看受力分析如上圖所示，由受力平衡得:eq\f(BIL,mg）＝tan37°①解得：B＝eq\f(3mg，4IL)②(2)兩導(dǎo)軌對(duì)棒的支持力2FN,滿足：2FNcos37°＝mg③解得：FN＝eq\f（5，8)mg④即每個(gè)圓導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力大小為eq\f（5，8)mg13．(2011·北京東城模擬)如下圖所示,在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0。25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R。電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝1Ω，一質(zhì)量m＝20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))．金