全国版2019版高考物理一轮复习第10章磁场36磁场及其对电流的作用能力训练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 36 磁场及其对电流的作用 1关于磁感应强度，下列说法中正确的是 ( ) A若长为 L、通有电流为 I 的导体在某处受到的磁场力为 F，则该处的磁感应强度必为 FIL B由 B FIL知， B 与 F 成正比，与 IL 成反比 C由 B FIL知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场 D磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 答案 D 解析 磁场中某点的磁感应强度 B 是客观存在的，与是否放置通电导体无关；定义磁感应强度是对它的一种 测量，在测量中要求放置的一小段通电导体有确定的方位，力 F 应是在放置处受到的最大力，也就是通电导体应垂直于

2、磁场方向放置才行，故 A、 B、 C 错误， D 正确。 2如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动情况是 ( ) A线圈向左运动 B线圈向右运动 C从上往下看顺时针转动 D从上往下看逆时针转动 答案 A 解析 将通电线圈等效成一条形磁铁，由安培定则可知通电线圈的左端相当于 S 极，根据异名磁极相互吸引知 ，线圈将向左运动， A 正确；也可将左侧条形磁铁等效成与通电线圈同方向的环形电流，根据结论 “ 同向电流相吸引，反向电流相排斥 ” ，可判断出线圈向左运动。故 A 正确。 3.磁场中某区域的磁

3、感线如图所示，则 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A a、 b 两处的磁感应强度的大小不等， BaBb B a、 b 两处的磁感应强度的大小不等， BaBb，所以 A 正确、 B 错误；安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、 I、 L 和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，虽然 BaBb，但是导体如何放置不清楚，因此导体所受安培力的大小无法确定，故 C、 D 错误。 4 (2017 安庆模拟 )如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁的 N 极正对。在两磁铁竖直对称轴上的 C 点固定一垂直于纸面的长直导线，并通以垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁

4、始终处于静止状态，则 ( ) A导线受到的安培力竖直向上，木板受到地面的摩擦力水平向右 B导线受到的 安培力竖直向下，木板受到地面的摩擦力水平向左 C导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右 D导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力为零 答案 C 解析 做出两磁铁的磁场经过 C 点的磁感线，并标出两磁场在 C 点的磁场方向，由矢量合成可知， C 点合磁场的方向竖直向上，根据左手定则可知，导线受到的安培力水平向右， A、B 错误；根据牛顿第三定律可知，木板和磁铁组成的整体受到通电导线对它们水平向左的作用力，因此木板受到地面的摩擦力的方向水平向右， C 正确、 D 错误。 5

5、. (2017 山东聊城期末 )(多 选 )如图所示，一劲度系数为 k 的轻弹簧，上端固定，下端挂有一匝数为 n 的矩形线框 abcd，线框质量为 m，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向与线框平面垂直，在图中垂直纸面向里，开始时线框处于平衡状态，现对线框通有电流 I，线框下移 x 达到新的平衡位置，则 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A最初平衡位置时弹簧的伸长量为 mgk B线圈中电流的方向为顺时针 C线圈中电流的方向为逆时针 D若线圈匝数增加一倍，线圈的下半部分仍处在匀强磁场中，对线框通有电流 I，线框将下移 2 x 重新达到平衡 答案 ABD 解析 最初平衡时重力

6、与弹簧的弹力相互平衡，则有 mg kx，故弹簧的伸长量为 x mgk ，所以 A 正确；因为线圈下移，则说明 cd 边受安培力向下，则由左手定则可以知道，电流为 c d方向，故为顺时针方向，所以 B 正确、 C 错误；当通以电流为 I 时，根据平衡条件可得： mg nBIL k(x x)；若匝数增加一倍，则有： mg 2nBIL k(x x) ；联立两式计算得出：x 2 x，所以 D 正确。 6 (多选 )如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为 L、质量为 m的直导体棒，当通以图示方 向电流 I 时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度

7、 B 的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是 ( ) A此过程中磁感应强度 B 逐渐增大 B此过程中磁感应强度 B 先减小后增大 C此过程中磁感应强度 B 的最小值为 mgsinIL D此过程中磁感应强度 B 的最大值为 mgtanIL 【 精品教育资源文库 】 答案 AC 解析 导体棒受重力、支持力和安培力作用而处于平衡状态，当外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向由垂直斜面向上沿逆 时针方向转至水平向左的过程中，安培力由沿斜面向上转至竖直向上，可知安培力逐渐增大，即此过程中磁感应强度 B 逐渐增大， A 正确、 B 错误；分析可得刚开始安培力 F 最小，有

8、 sin Fmg，所以此过程中磁感应强度 B 的最小值为 mgsinIL ，C 正确；最后安培力最大，有 F mg，即此过程中磁感应强度 B 的最大值为 mgIL， D 错误。 7. (多选 )质量为 m、长为 L 的导体棒 MN 电阻为 R，起初静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为 E，内阻不计。匀强磁场的磁感应强度为 B，其 方向与轨道平面成 角斜向上方，电键闭合后导体棒开始运动。下列说法正确的是 ( ) A导体棒向左运动 B电键闭合瞬间导体棒 MN 所受安培力为 BELR C电键闭合瞬间导体棒 MN 所受安培力为 BELsinR D电键闭合瞬间导体棒 MN 的加速度为 BELsinmR

9、答案 BD 解析 由图可知磁场方向虽然与轨道平面成 角，但和导线是垂直的。由安培力表达式F BIL BELR 可知， B 正确、 C 错误；由左手定则可知安培力与磁场方向和导线 垂直，方向斜向右下方，向右的分力大小为 Fx BELR sin ，由牛顿第二运动定律可得 a BELsinmR ，所以 A 错误、 D 正确。 8.如图所示，光滑导轨与水平面成 角，导轨宽度为 L，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上 (未画出 )，金属杆的质量为 m，长为 L，水平放置在导轨上。已知电源的电动势为 E、内阻为 r，调节滑动变阻器使回路的总电流为 I1，此时金属杆恰好处于静止状态 (重力加速度为 g，金属杆

10、与导轨电阻不计 )。求： 【 精品教育资源文库 】 (1)磁感应强度 B 的大小； (2)若保持磁感应强度的大 小不变，而将磁场方向改为竖直向上，则滑动变阻器接入电路的阻值调到多大才能使金属杆保持静止。 答案 (1)mgsinI1L(2)EcosI1 r 解析 (1)在侧视图中，导体棒受力如图甲所示，由平衡条件得 mgsin BI1L，解得 B mgsinI1L。 (2)导体棒受力如图乙所示，由平衡条件得 mgsin BI2Lcos ， I2 ER r，又 B mgsinI1L解得 R EcosI1 r。 9如图所示， PQ 和 EF 为水平放置的平行金属导轨，间距为 l 1.0 m，导体棒

11、 ab 跨放在导轨上，棒的质量为 m 20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体 c 相连，物体 c 的质量 M 30 g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度 B 0.2 T 的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度 g 取 10 m/s2。若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒 ab 重力的 0.5 倍，若要保持物体 c 静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？ 【 精品教育资源文库 】 答案 1.0 A I2.0 A 方向由 a 到 b 解析 因导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为 Ff。因为 FfMg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为 I1,

12、 即有： BI1lMg Ff 0.5mg， 解得 I1 0.5mg MgBl 2.0 A； 若 BIlMg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为 I2, 即有： Mg BI2l Ff 0.5 mg， 解得 I2 Mg 0.5 mgBl 1.0 A 即 ab 棒中的电流为： 1.0 A I2.0 A 。 根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由 a 到 b。 10. (2017 全国卷 )如图，在磁感应强度大小为 B0的匀强磁场中，两长直导线 P 和 Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I时，纸面内与两导线距离均为 l 的 a 点处的

13、磁感应强度为零。如果让 P 中的电流反向、其他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为 ( ) A 0 B. 33 B0 C.2 33 B0 D 2B0 答案 C 解析 两长直导线 P 和 Q 在 a 点处的 磁感应强度的大小相等，设为 B，方向如图甲所示，此时 a 点处的磁感应强度为零，则两磁感应强度的合磁感应强度 B 合 的大小等于 B0，方向与【 精品教育资源文库 】 B0相反，即 B0的方向水平向左，此时 B B02cos30 33 B0；让 P 中的电流反向、其他条件不变，两长直导线 P 和 Q 在 a 点处的磁感应强度的大小仍为 B，方向如图乙所示，则两磁感应强度的合磁感应强度大

14、小为 B，方向竖直向上， B 与 B0垂直，其合磁感应强度为 Ba B2 B20 2 33 B0， C 正确。 11 (2017 广东佛山质检 )(多选 )如图所示长为 L、质量为 m 的导体棒 ab，被两轻质细绳水平悬挂，静置于匀强磁场中，当 ab 中通以如图的恒定电流 I 时， ab 棒摆离原竖直面，在细绳与竖直方向成 角的位置再次处于静止状态。已知 ab 棒始终与磁场方向垂直，则磁感应强度的大小可能是 ( ) A.mgtanIL B.mgsinIL C.mgsin2IL D.2mgsin3IL 答案 AB 解析 对 ab 棒进行受力分析，受竖直向下的重力，沿绳方向的拉力和方向未知的安培力，要使棒平衡，安培力的最小值为 Fmin mgsin ，磁感应强度的最小值为 Bmin FminIL mgsinIL ，若磁感应强度方向竖直向下时， F 安 mgtan ，所以 B mgtanIL ，所以磁感应强度的可能值为 mgtanIL 、 mgsinIL ，故 A、 B 正确。 12 (浙江高考 )(多选 )如图 1 所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为 L， 其间有竖【 www.163wenku.c