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1、【全优课堂】2016高考物理总复习 第9章 第1课时 磁场的描述 磁场对电流的作用课时作业一、单项选择题1关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A根据磁感应强度定义B，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比B磁感应强度B是标量，没有方向C磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反D在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密集的地方磁感应强度B大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些【答案】D【解析】磁感应强度是磁场本身的性质，与放入磁场中的电流或受力大小F无关，A错误；磁感应强度B是矢量，其方向与F总是垂直的，电流方向与F也总是垂直的，B、C错误；
2、在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，由磁场本身决定，与其他外在的一切因素无关，用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，D正确2(2015潮州模拟)在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图1所示过c点的导线所受安培力的方向()图1A与ab边平行，竖直向上B与ab边平行，竖直向下C与ab边垂直，指向左边D与ab边垂直，指向右边【答案】C【解析】a处导线在c处产生的磁场B1的方向垂直于ac连线向左下方，b处导线在c处产生的磁场B2的方向垂直于bc连线向右下方B1和B2的合磁场B的方向竖直向下由左手定则可判断出过c点的导线所受安培力的
3、方向与ab边垂直，指向左边C正确3(2015惠州三模)如图2所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2，通电导线所受安培力是() 图2A数值变大，方向不变B数值变小，方向不变C数值不变，方向改变D数值和方向均改变【答案】B4(2015长沙月考)通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图3所示下列哪种情况将会发生()图3A因L2不受磁场力的作用，故L2不动B因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动CL2绕轴O按顺时针方向转动DL2绕轴O按逆时针方向转动【答案】D【解
4、析】由右手螺旋定则可知导线L1的上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁场越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕轴O按逆时针方向转动，D选项正确5.如图4所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60角，abbccdL，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为()图4A0BC.D【答案】C【解析】总电阻Rrr总电流I，梯形框架受到的安培力等效为I通过ad边时受到的安培力，故FBIBI2
5、L，所以C选项正确6物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验如图5所示的实验就是著名的电磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转这一装置实际上就成为最早的电动机图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上这时自上向下看，A和C的转动方向分别是()图5AA顺时针，C逆时针BA逆时针，C顺时针CA逆时针，C逆时针DA顺时针，C顺时针【答案】B【解析】B导线电流向上，其产生的磁场自上向下看为逆时针方向，故磁铁A将逆时针转动；由左手定
6、则可知C导线受力为顺时针，故顺时针转动二、双项选择题7.某专家设计了一种新型电磁船，它不需螺旋桨推进器，航行时平稳而无声，时速可达100英里这种船的船体上安装一组强大的超导线圈，在两侧船舷装上一对电池，导电的海水在磁场力作用下即会推动船舶前进如图6所示是超导电磁船的简化原理图，AB和CD是与电池相连的导体，磁场由超导线圈产生以下说法正确的是()图6A船体向左运动B船体向右运动C无法断定船体向哪个方向运动D这种新型电磁船会由于良好的动力性能而提高船速【答案】BD【解析】导电的海水的电流方向垂直AB方向从CD板流向AB板，海水所受的安培力方向水平向左，故船体上的超导线圈所受的作用力向右，故推动船体
7、向右运动，B、D正确8如图7所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则()图7A直导线中电流方向垂直纸面向里Bd点的磁感应强度为0Ca点的磁感应强度为2 T，方向向右Db点的磁感应强度为 T，方向斜向右下方【答案】CD【解析】c点磁感应强度为0，说明通电直导线在c点产生的磁感应强度大小为1 T，方向与匀强磁场方向相反根据右手螺旋定则可判断知：通电直导线中电流方向垂直纸面向外以通电导线为圆心的圆周上各点磁感应强度大小相等故a点处两个分磁感应强度大小都为1 T，方向都水平向右，故a点合磁感应强度
8、大小为2 T，方向水平向右同理可得，b点磁感应强度大小为 T，方向与匀强磁场成45角斜向右下方；d点磁感应强度大小为 T，方向与匀强磁场成45角斜向右上方，故选CD.9.两根长直导线a、b平行放置，如图8所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法中正确的是()图8AM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同BM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反CO点的磁感应强度为零D若在N点放一小磁针，静止时其北极沿ON指向
9、O点【答案】BC【解析】由安培定则、通电直导线周围磁场特点及矢量的合成知BM垂直MN向下，BN垂直MN向上，且BMBN；而O点的磁感应强度BO0，B、C对，A错；若在N点放一小磁针，静止时其北极垂直MN向上10质量为m的通电细杆置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为L，杆与导轨间的动摩擦因数为，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上如下列选项所示(截面图)，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()【答案】CD【解析】对通电细杆进行受力分析如下：根据平衡条件可以判断出C和D中细杆一定受到摩擦力的作用，C、D正确三、非选择题11.在倾角30的斜面上，固定一金属框架，宽L0.25 m，接入电动势E12 V、内阻不计
10、的电源在框架上放有一根水平的、质量m0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B0.8 T的垂直框面向上的匀强磁场中(如图9所示)当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g10 m/s2)图9【答案】1.6 R4.8 【解析】金属棒静止在框架上时，摩擦力的方向可能沿框面向上，也可能沿框面向下，须分两种情况考虑当滑动变阻器R取值较大时，I较小，安培力F较小，在金属棒的重力分力mgsin 作用下，棒有沿框架下滑趋势，框架对金属棒的摩擦力沿框面向上(如图甲所示)金属棒刚好不下滑时满足平衡条件BL
11、mgcos mgsin 0得R 4.8 当滑动变阻器R取值较小时，I较大，安培力F较大，会使金属棒产生沿框面上滑的趋势因此，框架对金属棒的摩擦力沿框面向下(如图乙所示)金属棒刚好不上滑时满足平衡条件BLmgcos mgsin 0甲乙得R1.6 所以滑动变阻器R的取值范围应为16 R4.8 .12如图10所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为L1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M30 g在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B0.2 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？图10【答案】1.0 AI2.0 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fm.若BILMg，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，则有BI1LMgfm0.5mg，解得I12.0 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，则有MgBI2Lfm0.5mg，解得I21.0 A即ab棒中的电流为10 AI2.0 A.根据左手定则判断，棒中的电流方向为由a到b.
