人教版高中物理練習(xí)題-磁場對(duì)電流的作用基礎(chǔ)

高中物理【鞏固練習(xí)】一、選擇題1、（2016山東模擬）如圖所示的下列各圖中，表示通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受磁場力的情況，其中磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I、磁場力F三者之間的方向關(guān)系不.正確的是（）??2、一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定。導(dǎo)線中通有電流，方向如圖中箭頭所示。當(dāng)沒有磁場時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)：當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是（）A B C D3、（2015浙江省十二校高三一模）如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時(shí)臺(tái)秤有一定的讀數(shù).現(xiàn)在磁鐵上方中心偏右位置固定一通電導(dǎo)線，當(dāng)通以一定的電流后，臺(tái)秤的示數(shù)增加，同時(shí)彈簧縮短（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)），則下列說法正確的是（ ）高中物理高中物理A.磁鐵右端為N極，左端為S極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向內(nèi)B.磁鐵右端為N極，左端為S極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外C.磁鐵右端為S極，左端為N極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向內(nèi)D.磁鐵右端為S極，左端為N極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外4、一個(gè)小磁針懸掛在大線圈正中央，磁針靜止時(shí)與線圈在同一平面內(nèi)。當(dāng)大線圈中通以圖示方向電流時(shí)（）A.小磁針的A.小磁針的N極向紙面里轉(zhuǎn)B.小磁針的N極向紙面外轉(zhuǎn)C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng)5、在如圖所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線mm'與NN’,之間的安培力的大小為f、4,判斷這兩段導(dǎo)線（）人相互吸引，f>人相互吸引，f>fab高中物理高中物理匚相互吸引，f<f 口相互排斥，f</6、四根相互平行的通電長直導(dǎo)線a、b、c、d電流均為I,如圖所示放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，每根通電直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，四邊形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都是B，則四根通電導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)椋ǎ㏕OC\o"1-5"\h\z日弘 4:.x a1I11k FBii、 』? h. ， ?U % J g:注:I1 i*'I f */ 工 1|lrf -修匚 詼2RB，方向向左20B，方向向下2,2B，方向向右2aB，方向向上7、一根通有電流I的直銅棒用軟導(dǎo)線掛在如圖所示勻強(qiáng)磁場中，此時(shí)懸線中的張力大于零而小于銅棒的重力.欲使懸線中張力為零，可采用的方法有（）A.適當(dāng)增大電流，方向不變B.適當(dāng)減小電流，并使它反向C.電流大小、方向不變，適當(dāng)增強(qiáng)磁場D.使原電流反向，并適當(dāng)減弱磁場，產(chǎn)步卡上，，一#乂XKXXiX8、（2016海南卷）如圖（2）所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場中，當(dāng)音頻電高中物理

高中物理流信號(hào)通過線圈時(shí)，線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，發(fā)出聲音。俯視圖（b）表示處于輻射狀磁場中的線圈（線圈平面即紙面）磁場方向如圖中箭頭所示，在圖（5）中（）圖3圖⑹圖3圖⑹A.當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里B.當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外C.當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里D.當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外9、如圖所示，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，T*,h1T*,h1■螺線管磁場的作用力的方向是（）A.水平向左 B.水平向右C.豎直向下 D.豎直向上10、如圖所示，將通電線圈懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵處于水平位置和線圈在同一平面內(nèi)，且磁鐵的軸線經(jīng)過線圈圓心，線圈將（）高中物理高中物理A.轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近磁鐵A.轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近磁鐵C.不轉(zhuǎn)動(dòng)只靠近磁鐵B.轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開磁鐵D.不轉(zhuǎn)動(dòng)只離開磁鐵二填空題1、如圖所示，半徑為r的半圓形導(dǎo)線與磁場B垂直放置，當(dāng)導(dǎo)線中通以電流I時(shí)，導(dǎo)線的等效長度為2r，安培力為。XXXX/X；Xx\xTxxxx2、如圖所示，質(zhì)量為m的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為0的導(dǎo)軌上。若已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為N，在圖所加的各種磁場中，導(dǎo)體棒均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是(高中物理高中物理3、如圖所示是一種精密測量磁感強(qiáng)度的裝置，虛線區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，在天平右端掛一矩形線圈，線圈共10匝，其邊ab=cd=0.70米，bc=da=0.10米。線圈通進(jìn)0.10安的逆時(shí)針方向電流，天平左盤加祛碼使天平平衡，然后不改變電流大小而改變電流方向，再在天平左盤加8.0克祛碼，才能平衡，則該磁場的磁感強(qiáng)度B=特斯拉(T)。三?計(jì)算題1、如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢為E內(nèi)阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，將質(zhì)量為m長度為L的導(dǎo)體棒ab靜止釋放，求導(dǎo)體棒在釋放時(shí)的瞬時(shí)加速度的大小。2、如圖所示，導(dǎo)體櫛b質(zhì)量為m,電阻為R，放在與水平面夾角為。的傾斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為d，電阻不計(jì)，系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電池內(nèi)阻不計(jì).問：(1)導(dǎo)體光滑時(shí)，E為多大能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上？高中物理高中物理(2)若導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為M，且不通電時(shí)導(dǎo)體桿不能靜止在導(dǎo)軌上，要使桿靜止在導(dǎo)軌上，E應(yīng)為多大？3、磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡稱通道)組成。如圖2所示，通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m。工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B=8.0T的勻強(qiáng)磁場；沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場，使兩金屬板間的電壓U=99.6V;海水沿y軸方向流過通道。已知海水的電阻率p=0.20q-mo(1)船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向；(2)船以＜=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口，由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到vd=8.0m/s。求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢U感；(3)船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓按。，=U-U咸計(jì)算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力。當(dāng)船以v=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。高中物理高中物理【答案與解析】一■選擇題1、【答案】A【解析】左手定則的內(nèi)容為伸開左手，讓四指與大拇指相互垂直，磁場垂直穿過掌心，四指指向電流方向，大拇指所指的方向?yàn)殡娏魇芰Φ姆较?。根?jù)左手定則判斷受力方向：A圖，受力向左，故A中關(guān)系錯(cuò)誤；B圖，受力向右，故B中關(guān)系正確；C圖，受力向上，故C中關(guān)系正確；D圖，受力垂直于電流向上。故D中關(guān)系正確；本題選擇不正確的，故選A。2、D解析：A、勻強(qiáng)磁場豎直向上、和導(dǎo)線平行，導(dǎo)線受到安培力為0，A錯(cuò)；B、勻強(qiáng)磁場水平向右，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受到安培力向里，B錯(cuò)；C、勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外，由左手定則可知導(dǎo)線受到安培力水平向右，C錯(cuò)、D對(duì)。3、【答案】AD高中物理高中物理【解析】若磁鐵右端為N極，磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極，因?yàn)殚L直導(dǎo)線在磁鐵的中心偏右位置，所以此處的磁感線是斜向左上的，若電流的方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線受磁鐵給的安培力方向是斜向右上，長直導(dǎo)線是固定不動(dòng)的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左下的；將這個(gè)力在水平和豎直方向分解可知，光滑平板對(duì)磁鐵支持力增大，由于在水平向左產(chǎn)生分力，所以彈簧長度將變短，故A正確，B錯(cuò)誤;同理，若磁鐵右端為S極，磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極，因?yàn)殚L直導(dǎo)線在磁鐵的中心偏右位置，所以此處的磁感線是斜向右下的，若電流的方向垂直于紙面向外，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線受磁鐵給的安培力方向是斜向右上，長直導(dǎo)線是固定不動(dòng)的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左下的；將這個(gè)力在水平和豎直方向分解可知，光滑平板對(duì)磁鐵支持力增大，彈簧長度將變短，故C錯(cuò)誤，D正確故選：AD4、A解析：實(shí)際上是要判斷環(huán)形電流圓圈里面的磁場方向，根據(jù)安培定則（右手螺旋定則）可知圓圈里面的磁場方向垂直向里，所以小磁針的N極向紙面里轉(zhuǎn)，A對(duì)。5、D解析：電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，電源分別為一節(jié)干電池、兩節(jié)干電池，而電路中燈泡電阻不變，則電路中電流1a<Ib,MM'在NN'處的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba<Bb，應(yīng)用安培力公式F=BIL可知fa<fb，又MM'在NN電流方向相反、則相互排斥。高中物理

高中物理6、A解析：導(dǎo)線a的電流在O處的磁場方向與aO連線垂直指向d,（磁感應(yīng)強(qiáng)度都是8）,為了便于分析，磁場用均表示如圖；導(dǎo)線b的電流在O處的磁場方向與bO連線垂直指向a，磁場用Bb表示如圖；導(dǎo)線a、b在O處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，大小為＜2B。同理導(dǎo)線c的電流在O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與Ba方向相同、導(dǎo)線d在O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與Bb方向相同，兩者合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為\：2B，方向水平向左。所以O(shè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2、：2B，方向向左。故選A。?國7、AC解析：根據(jù)左手定則，安培力方向向上，要使懸線中張力為零，當(dāng)安培力等于重力時(shí)，懸線中張力為零，即必須使安培力變大，由FBIL，可知適當(dāng)增大電流，方向不變可以，A對(duì)、B錯(cuò)、C對(duì)、D錯(cuò)。故選AC。8、【答案】BC【解析】將環(huán)形導(dǎo)線分割成無限個(gè)小段，每段成直線，依據(jù)左手定則，可知安培力垂直紙面向外，A錯(cuò)，B對(duì)；當(dāng)電流逆時(shí)針時(shí)，安培力向里，C對(duì)，D錯(cuò)。故選BC。9、D解析：根據(jù)右手螺旋定則知，通電螺線管右端為N極，導(dǎo)線處的磁場方向?yàn)樗咧形锢?/p>

高中物理平向左，根據(jù)左手定則，可判斷出安培力方向?yàn)樨Q直向上，所以D對(duì)。10、A解析：N極附近磁場方向向左，由左手定則，線圈右側(cè)受安培力向紙內(nèi)，左側(cè)受安培力向紙外，因此將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看），轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，線圈N極在左，S極在右，將受磁鐵吸引靠近磁鐵。二填空題1、2BIr解析：導(dǎo)線垂直磁場方向的有效長度為2r，故安培力等于F=2BIr。2、AB解析：由左手定則判斷導(dǎo)體所受安培力的方向，結(jié)合平衡條件，易知AB正確。3、0.4解析：改變電流的方向，則右邊向下的合力增加了2NBIl，bc由題意 2NBI1b=AmgB由題意 2NBI1b=Amg2NIl

bc三?計(jì)算題BLE1a=gsin0- m(R+r)解析：取截面做受力圖如圖，根據(jù)牛頓第二定律mgsin0-Fcos0=ma安培力F=BIL安培力F=BIL,電流I=-ER+r聯(lián)立解得a=gsin0-BLE高中物理高中物理2、(1)e=mg—tan9

Bdmg—mgR(sin9-^cos92、(1)e=mg—tan9

Bd(2) ?^E?Bd(cos9+日sin9) Bd(cos9+日sin9解析：（1）電流i=E，電流方向從b到a,取截面，電流向里，受力圖如圖，R安培力F=Bid，方向水平向右，根據(jù)平衡條件F=mgtan9，聯(lián)立解得E=mg—tan9Bd（2）不通電時(shí)導(dǎo)體桿不能靜止在導(dǎo)軌上，即重力沿斜面的分力大于摩擦力，當(dāng)E小于某一值時(shí)，導(dǎo)體桿有沿斜面向下滑動(dòng)的趨勢，摩擦力方向沿斜面向上，要使桿靜止在導(dǎo)軌上，受力圖如圖，最小電動(dòng)勢為E1,根據(jù)平衡條件E>Emgsin9-Fcos9-f=0F=BIdI=—f=從N=Mmgcos9+Fsin9)聯(lián)立解得E=mgR(sin9Tc0s9)。Bd(cos9+日sin9)當(dāng)E大于某一值時(shí)，導(dǎo)體桿有沿斜面向上滑動(dòng)的趨勢，摩擦力方向沿斜面向下，要使桿靜止在導(dǎo)軌上，最大電動(dòng)勢為E，根據(jù)平衡條件E<Emgsin9-Fcos9+f=0F=BIdf=日N=四(mgcos9+Fsin9)聯(lián)立解得E=mgR(sin9+丁cos9)2 Bd(cos9+nsin9)所以E的范圍為mgR(sin9一寸cos9)<E<mgR(sin9+?c0s9)Bd(cos9+nsin9) Bd(cos9+日sin9高中物理高中物理3、（1）