【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測29 磁場的描述、磁場對電流的作用

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1、課時(shí)跟蹤檢測(二十九)磁場的描述、磁場對電流的作用高考?？碱}型：選擇題計(jì)算題1. (2013寶雞模擬)19世紀(jì)法國學(xué)者安培提出了著名的分子電流假說。他認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流分子電流(分子電流實(shí)際上是由原子內(nèi)部電子的繞核運(yùn)動(dòng)形成的)，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。圖2中將分子電流(圖1中箭頭表示電 圖1子運(yùn)動(dòng)方向)等效為小磁體的圖示中正確的是()圖22.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖3所示。過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A與ab邊平行，豎直向上B與ab邊平行

2、，豎直向下 圖3C與ab邊垂直，指向左邊D與ab邊垂直，指向右邊3.將一個(gè)質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細(xì)線吊起來，在其附近放一塊條形磁鐵，磁鐵的軸線與圓環(huán)在同一個(gè)平面內(nèi)，且通過圓環(huán)中心，如圖4所示，當(dāng)圓環(huán)中通以順時(shí)針方向的電流時(shí)，從上往下看()A圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵B圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵 圖4C圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵D圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵4. (2012江西省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖5所示，一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交，環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成角(環(huán)面軸線為豎直方向)。若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說法正確的是()A導(dǎo)電圓環(huán)有

3、收縮的趨勢 圖5B導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上C導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRD導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsin 5(2012晉江聯(lián)考)如圖6所示，長為L的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣軌道上，勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定，另一端拴在棒的中點(diǎn)，且與棒垂直，整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，彈簧伸長x，棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。則()圖6A導(dǎo)體棒中的電流方向從b流向aB導(dǎo)體棒中的電流大小為C若只將磁場方向緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大D若只將磁場方向緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大6. (2012天津高考)如圖7所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的

4、勻強(qiáng)磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為，如果僅改變下列某一個(gè)條件，角的相應(yīng)變化情況是()A棒中的電流變大，角變大 圖7B兩懸線等長變短，角變小C金屬棒質(zhì)量變大，角變大D磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，角變小7(2012紹興期末)如圖8所示，豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌EF和GH兩部分導(dǎo)軌間距為2L，IJ和MN兩部分導(dǎo)軌間距為L。整個(gè)裝置處在水平向里的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m，可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)，且與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)對金屬桿ab施加一個(gè)豎直向上的作用力F，使其勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)cd處于靜止?fàn)顟B(tài)，則力F的大小為() 圖8AmgB2mgC3mg D4mg8. (2011新課標(biāo)

5、全國高考)電磁軌道炮工作原理如圖9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(可視為勻強(qiáng)磁場)，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 圖9彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是()A只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B只將電流I增加至原來的2倍C只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變9.如圖10所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，當(dāng)通以圖示

6、方向電流I時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，下列 圖10說法中正確的是()A此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大B此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B先減小后增大C此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為D此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為10(2012海南高考)圖11中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。下列說法正確的是()圖11A若a接正極，b接負(fù)極，

7、e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)B若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動(dòng)C若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動(dòng)D若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動(dòng)11.如圖12所示，MN是一根長為l10 cm，質(zhì)量m50 g的金屬棒，用兩根長度也為l的細(xì)軟導(dǎo)線將導(dǎo)體棒MN水平吊起，使導(dǎo)體棒處在B T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，未通電流時(shí)，細(xì)導(dǎo)線在豎直方向，通入恒定電流后，金屬棒向外偏轉(zhuǎn)的最大偏角37， 圖12求金屬棒中恒定電流的大小。12.水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌寬L0.2 m，接有電源電動(dòng)勢E3 V，電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度

8、B1 T。導(dǎo)體棒ab的電阻R6 ，質(zhì)量m 圖1310 g，垂直放在導(dǎo)軌上并接觸良好，求合上開關(guān)的瞬間。(1)金屬棒受到安培力的大小和方向；(2)金屬棒的加速度。答 案課時(shí)跟蹤檢測(二十九) 磁場的描述、磁場對電流的作用1選B由安培定則可判斷出分子電流等效為小磁體的圖示中正確的是B。2選Ca處導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場B1的方向垂直于ac連線向左下方，b處導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場B2的方向垂直于bc連線向右下方。B1和B2的合磁場B的方向豎直向下。由左手定則可判斷出過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向與ab邊垂直，指向左邊。C正確。3選C該通電圓環(huán)相當(dāng)于一個(gè)垂直于紙面的小磁針，N極在內(nèi)，S極在外，根據(jù)同極相互排斥

9、，異極相互吸引，可得C項(xiàng)正確。4選ABD若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，由左手定則可得導(dǎo)線環(huán)上各小段所受安培力斜向內(nèi)，導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上，導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRsin ，選項(xiàng)A、B、D正確，C錯(cuò)誤。5選B由左手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向從a流向b，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由BILkx可得導(dǎo)體棒中的電流大小為Ikx/BL，選項(xiàng)B正確；若只將磁場方向緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，或逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，x都變小，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。6選A分析MN受力如圖所示，由平衡條件可得：tan ，由此式可知，棒中電流變大，金屬棒所受安培力變大，角變大，選項(xiàng)A正確；兩懸線等長變短，角

10、不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；金屬棒質(zhì)量變大，角變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，金屬棒所受安培力變大，角變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7選C由cd處于靜止?fàn)顟B(tài)可知cd所受向上的安培力等于mg，ab所受向下安培力等于2mg。由平衡條件可知，力F的大小為3mg，選項(xiàng)C正確。8選BD由題意可知磁感應(yīng)強(qiáng)度BkI，安培力FBIdkI2d，由動(dòng)能定理可得：FL，解得vI ，由此式可判斷B、D選項(xiàng)正確。9選AC導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力作用而處于平衡狀態(tài)，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，安培力由沿斜面向上轉(zhuǎn)至豎直向上，導(dǎo)體棒受力的動(dòng)態(tài)變化如圖所示，則由圖知安培力逐漸增大，即此過

11、程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大，A對、B錯(cuò)；剛開始安培力F最小，有sin ，所以此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為，C對；最后安培力最大，有Fmg，即此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為，D錯(cuò)。10選BD若a接正極，b接負(fù)極，根據(jù)安培定則，電磁鐵產(chǎn)生豎直向上的磁場。e接負(fù)極，f接正極，由左手定則可判斷出L所受安培力向右，則L向右滑動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；若a接負(fù)極，b接正極，根據(jù)安培定則，電磁鐵產(chǎn)生豎直向下的磁場。e接負(fù)極，f接正極，由左手定則可判斷出L所受安培力向左，則L向左滑動(dòng)，選項(xiàng)D正確C錯(cuò)誤。11解析：金屬棒向外偏轉(zhuǎn)的過程中，受重力mg、導(dǎo)線拉力FT、安培力F共三個(gè)力的作用，其中導(dǎo)線的拉力不做功，由動(dòng)能定理得：WFWG0其中WFFlsin BIl2sin ，WGmgl(1cos )金屬棒中的電流為I解得：I5 A答案：5 A12解析：(1)閉合電鍵的瞬間，回路中的電流I A0.5 Aab棒所受安培力F安BIL0.1 N由左手定則知方向水平向右(2)由牛頓第二定律知a10 m/s2方向水平向右答案：(1)0.1 N水平向右(2)10 m/s2，方向水平向右5