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1、2014年高考一轮复习章节训练之磁场及其对电流的作用力时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)1如下图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A方向沿纸面向上，大小为(1)ILBB方向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(1)ILBD方向沿纸面向下，大小为(1)ILB解析：由左手定则及力的合成可知合力方向沿纸面向上，故知选项C、D错误再由安培力公式FBIL可得合力大小为(1)IL
2、B，选项A正确，B错误答案：A2在如下图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM与NN之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，则这两段导线()A相互吸引，FaFb B相互排斥，FaFbC相互吸引，FaFb D相互排斥，FaFb解析：电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池和两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流IaIb，MM在NN处的磁感应强度BaBb，应用安培力公式FBIL可知FaFb，又MM与NN电流方向相反，则相互排斥答案：D3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，方向如右图所示过c点的导线所受安
3、培力的方向()A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方向与ab边垂直，指向左边C正确答案：C4如下图所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为B0，则O处的磁感应强度大小为()A0 B2B0C.B0 D无法确定解析：据安培定则可知，图中A环在
4、圆心O处产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向竖直向下据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为B0.答案：C5(2011上海高考)如下图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可能为()Az正向，tan By正向，Cz负向，tan D沿悬线向上，sin解析：若B沿z轴正方向，导线无法平衡，A错误；若B沿y轴正方向，由左手定则，受力如图甲，mgBIL，所以B正确；若B沿z轴负方向，受力如图乙，TsinBIL；Tcosmg，所以Btan
5、，C正确；若B沿悬线向上，受力如图丙，导线无法平衡，D错误答案：BC6在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里如下图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()Ab、d两点的磁感应强度大小相等Ba、b两点的磁感应强度大小相等Cc点的磁感应强度的值最小Db点的磁感应强度的值最大解析：通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反，b、d两点的磁感应强度方向与B0垂直，故b、d两点磁感应强度大小相等，a点的磁感应强度方向与B0同向，由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小A、C项正确答案：AC7如下图所示，质量为m、长
6、为L的导体棒电阻为R，初始时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，开关闭合后导体棒开始运动，则()A导体棒向左运动B开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为C开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为D开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为解析：磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力FBIL，方向为垂直于磁场方向与导线方向所确定的平面斜向下，其有水平向右的分量，故A、C错误，B正确导体棒的合力F合Fcos(90)Fsin，由a得a，D正确答案：BD8如下图所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为(0，L,0)，(L，L,0)，(L,0
7、,0)，整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流I，方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中正确的是()Aab边与bc边受到的安培力大小相等Bcd边受到的安培力最大Ccd边与ad边受到的安培力大小相等Dad边不受安培力作用解析：根据左手定则，ab边受到的安培力大小为FabBIab，bc边平行于磁场方向受力为零，故A错；ad边受到的安培力大小为FadBIOd；cd边受到的安培力大小为FcdBIcd，故B正确，C、D均错答案：B二、计算题(31236)9如下图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6102 kg的通电直导线，电流I1 A，方向垂直于
8、纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中设t0时，B0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)解析：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如上图所示由平衡条件FTcos37FFTsin37mg由解得F，代入数值得：F0.8 N由FBIL得B T2 T.B与t的变化关系为B0.4t.所以t5 s.答案：5 s10半径为r，电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度为B，在圆环下方距圆心a为L的地方水平放置一根电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内，如下图
9、所示，求：(1)根据对称性，直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是多少？方向如何？(2)如果把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是多少？方向如何？解析：(1)圆环电流在圆心a处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，加上直导线后，a处的磁感应强度为零，说明，直导线I2在a处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里又因为a、b两点到直导线的距离相等，因此，直导线I2在b点产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外(2)当把圆环平移到b点后，圆环在b点产生的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；和直导线I2在b点产生
10、的磁感应强度合成后，可得：b点的磁感应强度大小为2B，方向垂直纸面向外答案：(1)B垂直纸面向外(2)2B垂直纸面向外11(2013济宁模拟)粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如下图所示)已知ab的质量为m10 g，长度L60 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导线中有方向从a到b、大小为0.2 A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了x1 mm，求该弹簧的劲度系数(3)当导线中由b到a方向通过0.2 A的电流时两根弹簧被拉长多少？
11、(取g9.6 m/s29.6 N/kg)解析：(1)只有当ab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab中的电流应由a到b，电流的大小由mgBIL求得IA0.4 A.(2)当导线中通过由a到b的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力，同时ab受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为BIL2kxmg可得弹簧的劲度系数k N/m24 N/m.(3)当电流方向由b向a时，ab所受磁场力竖直向下，这时的平衡方程为2kxmgBIL由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度为x m0.003 m3 mm.答案：(1)由a到b0.4 A(2)24 N/m(3)3 mm
