高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 微專題61 磁場對電流的作用
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磁場對電流的作用1考點(diǎn)及要求:(1)安培力、安培力的方向();(2)勻強(qiáng)磁場中的安培力().2.方法與技巧:(1)判斷安培力的方向時(shí),充分利用F安B,F(xiàn)安I;(2)受力分析時(shí),要注意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖1(安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的判定)如圖1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,A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是()圖1A水平向左 B水平向右C豎直向下 D豎直向上2(安培力作用下的平衡問題)(多選)如圖2所示,在勻強(qiáng)磁場中(磁場方向沒有畫出)固定一傾角為30的光滑斜面,一根質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線垂直于紙面水平放置在斜面上,直導(dǎo)線恰好能保持靜止,電流方向垂直于紙面向里,已知直導(dǎo)線受到的安培力和重力大小相等,斜面對直導(dǎo)線的支持力大小可能是(重力加速度為g)()圖2A0 BmgC.mg D.mg3(安培力作用下的加速問題)(多選)如圖3所示,質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒MN電阻為R,初始時(shí)靜止于電阻不計(jì)的光滑的水平金屬軌道上,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻不計(jì)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其方向與軌道平面成角斜向上方,開關(guān)閉合后導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng),則()圖3A導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)B開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為C開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為D開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為4(多選)如圖4所示,水平長直導(dǎo)線MN中通有M到N方向的恒定電流,用兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線將矩形線圈abcd懸掛在其正下方開始時(shí)線圈內(nèi)不通電流,兩根細(xì)線上的張力均為T,當(dāng)線圈中通過的電流為I時(shí),兩根細(xì)線上的張力均減小為T.下列說法正確的是()圖4A線圈中通過的電流方向?yàn)閍dcbaB線圈中通過的電流方向?yàn)閍bcdaC當(dāng)線圈中的電流變?yōu)镮時(shí),兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零D當(dāng)線圈中的電流變?yōu)镮時(shí),兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零5在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,有一段彎折成直角的金屬導(dǎo)線abc,abbcL.導(dǎo)線中通有如圖5所示方向的電流,電流強(qiáng)度為I,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.要使該段導(dǎo)線保持靜止不動(dòng),應(yīng)在點(diǎn)b加一外力F為()圖5A2BIL,與ab、bc成45角斜向上B2BIL,與ab、bc成45角斜向下C.BIL,與ab、bc成45角斜向上D.BIL,與ab、bc成45角斜向下6(多選)如圖6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()圖6A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7所圖7所示,用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架abcd.其中ab、cd邊均與ad邊成60角,abbccdL,長度為L的電阻絲電阻為R0,框架與一電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻r0.8R0的電源相連接,垂直于框架平面有垂直于紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,則梯形框架abcd受到的安培力的大小為()圖7A0 B. C. D.答案解析1D首先根據(jù)安培定則判斷通電螺線管在A處產(chǎn)生的磁場方向:水平向左根據(jù)左手定則判斷可知:A受到通電螺線管磁場的作用力的方向:豎直向上故選D.2AD在圖甲中,由力的平衡可知F與mg大小相等,方向相反,所以支持力為0,A項(xiàng)正確由圖乙可知mg,解得Nmg,D項(xiàng)正確,B、C兩項(xiàng)均錯(cuò)3BD磁場方向與導(dǎo)體棒垂直,導(dǎo)體棒所受安培力FBIL,方向垂直于磁場方向與電流方向所確定的平面斜向下,其有水平向右的分量,導(dǎo)體棒將向右運(yùn)動(dòng),故A、C錯(cuò)誤,B正確導(dǎo)體棒所受的合力F合Fcos(90)Fsin ,由a得a,D正確4BC線圈內(nèi)不通電流時(shí)由平衡條件有mg2T;設(shè)ab和cd處的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2,由題意及平衡條件知,當(dāng)線圈中通過的電流為I時(shí),mg(B1B2)IL2T,ab所受安培力向上,由左手定則可知,電流的方向?yàn)閍bcda,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)兩根細(xì)線內(nèi)的張力為零時(shí),mg(B1B2)IL,可得II,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤5C通電金屬導(dǎo)線abc的有效長度等效為線段ac的長度L,由安培力公式得,金屬導(dǎo)線abc在磁場中受安培力大小為FBIL,根據(jù)左手定則知安培力的方向與ac垂直斜向下,故力F大小為BIL,方向與ab、bc成45角斜向上,所以選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,C正確6AD當(dāng)磁鐵右端為N極,左端為S極時(shí),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)力在水平方向和豎直方向分解,因此光滑平板對磁鐵支持力增大,臺(tái)秤的示數(shù)增加,由于在水平向左產(chǎn)生分力,所以壓縮彈簧,彈簧長度將變短,故A正確,B錯(cuò)誤當(dāng)磁鐵右端為S極左端為N極時(shí),可得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)力在水平方向和豎直方向分解,因此光滑平板對磁鐵壓力增大,臺(tái)秤的示數(shù)增加,由于水平向左產(chǎn)生分力,所以壓縮彈簧,彈簧長度將變短,故C錯(cuò)誤,D正確7B根據(jù)左手定則判斷出各段受到的安培力的方向,如圖電路abcd上的電阻為3R0,由幾何關(guān)系得,ad段的長度為2L,所以ad上的電阻為2R0,并聯(lián)部分的總電阻為:R并1.2R0電路中的總電流:I路端電壓:UIR并1.2R00.6 Eabcd上的電流:I1abcd上各段的安培力:F1F2F3BI1L.ad上的安培力:F4BI22L2BL各段受到的力中,F(xiàn)1和F3左右方向的分量大小相等,方向相反,相互抵消,所以框架abcd受到的合外力:FF1cos 60F2F3cos 60F4所以選項(xiàng)B正確- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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