还剩5页未读,继续阅读
文本内容:
2019-2020年高考物理一轮复习知能演练
8.1磁场及其对电流的作用沪科版.图8-1-14在磁场中某区域的磁感线如图8-1-14所示则 A.a、b两处的磁感应强度的大小不等Ba>BbB.a、b两处的磁感应强度的大小不等Ba<BbC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小解析:选B.磁感线的疏密程度表示B的大小但安培力的大小除跟该处的B的大小和I、l有关外还跟导线放置的方向与B的方向的夹角有关故C、D错误;由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Bb>Ba所以B正确.
2.xx·启东中学模拟如下图所示的各图中表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系正确的是 图8-1-15解析:选ABD.由左手定则可以判断C项中力F方向应向上故C错A、B、D正确.
3.图8-1-16xx·高考上海单科卷如图8-1-16所示质量为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轴正方向的电流I且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为 A.z正向tanθ B.y正向C.z负向tanθD.沿悬线向上sinθ解析:选BC.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:mg=BIL所以B正确;若B沿z轴负方向受力如图乙Tsinθ=BIL;Tcosθ=mg所以B=tanθC正确;若B沿悬线向上受力如图丙导线无法平衡D错误.图8-1-
174.xx·咸阳高三检测如图8-1-17所示用细橡皮筋悬吊一轻质线圈置于一固定直导线上方线圈可以自由运动.当给两者通以图示电流时线圈将 A.靠近直导线两者仍在同一竖直平面内B.远离直导线两者仍在同一竖直平面内C.靠近直导线同时旋转90°D.远离直导线同时旋转90°图8-1-
185.xx·亳州模拟如图8-1-18所示两平行金属导轨间的距离L=
0.40m金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°在导轨所在平面内分布着磁感应强度B=
0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=
4.5V、内阻r=
0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=
0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=
2.5Ω金属导轨电阻不计g取10m/s
2.已知sin37°=
0.60cos37°=
0.80求:1通过导体棒的电流;2导体棒受到的安培力大小;3导体棒受到的摩擦力.解析:1根据闭合电路欧姆定律I==
1.5A.2导体棒受到的安培力F安=BIL=
0.30N.3导体棒受力如图所示将重力正交分解F1=mgsin37°=
0.24NF1<F安根据平衡条件mgsin37°+f=F安解得:f=
0.06N方向为沿导轨面向下.答案:
11.5A
20.30N
30.06N方向沿斜导轨面向下
一、选择题
1.xx·浙江省高三调研电流计的主要结构如图8-1-19甲所示固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中并可绕轴转动.铝框上绕有线圈线圈的两端与接线柱相连.用两根导线分别将两只电流计的“+”、“-”接线柱相连如图乙所示拔动一只电流计的指针另一只电流计的指针也会转动.为了解释上述现象有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想可能正确的是 图8-1-19图8-1-20解析:选C.磁感线不能相交ABD均错只有C有可能.图8-1-
212.已知地磁场的水平分量为B利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感应强度如图8-1-21所示为测定通电线圈中央一点的磁感应强度.实验方法:
①先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内中央放一枚小磁针N极指向北方;
②给线圈通电此时小磁针N极指北偏东θ角后静止由此可以确定线圈中电流方向由东向西看与线圈中央的合磁感强度分别为 A.顺时针; B.顺时针;C.逆时针;D.逆时针;解析:选C.通电线圈产生磁场方向向东由安培定则可知电流沿逆时针方向;磁感应强度为矢量根据其叠加原理可得B=B′cosθB′为合磁感应强度所以B′=所以本题选C项.
3.如图8-1-22所示两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上当导线环中通有同向电流时如图两导线环的运动情况是 图8-1-22A.互相吸引电流大的环其加速度也大B.互相排斥电流小的环其加速度较大C.互相吸引两环加速度大小相同D.互相排斥两环加速度大小相同解析:选C.本题可采用等效法将两环形电流等效为两磁体如图所示可知两线圈相互吸引且由牛顿第二定律和牛顿第三定律知两环的加速度大小相等.SN SN
4.一根长
0.20m、通有
2.0A电流的通电直导线放在磁感应强度为
0.50T的匀强磁场中受到的安培力大小不可能是 A.0B.
0.10NC.
0.20ND.
0.40N解析:选D.当导线与磁场平行放置时安培力为零;当导线与磁场垂直放置时其受到的安培力最大最大值为F=BIL=
0.20N所以
0.40N是不可能的.图8-1-
235.表面光滑的细导线做成的圆形闭合导线环固定在绝缘的水平面上在圆形导线环上放置一直导线AB直导线AB与导线环相互绝缘直导线的中点与细导线环的圆心重合如图8-1-23所示当两者通过图示方向的电流时直导线AB的运动情况是 A.向M方向平动B.向N方向平动C.静止不动D.在导线环上转动解析:选A.由右手螺旋定则知闭合圆环在直导线处产生的磁场方向是垂直于纸面向里的再由左手定则知直导线受到的安培力方向指向M所以导线AB将向M运动.图8-1-
246.如图8-1-24所示两个完全相同的通电圆环A、B圆心O重合、圆面相互垂直的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都为B0则O处的磁感应强度大小为 A.0B.2B0C.B0D.无法确定解析:选C.根据安培定则可知图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是垂直纸面向里B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是竖直向下.根据平行四边形定则可知圆心O处磁感应强度大小为B
0.图8-1-
257.质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的导轨上如图8-1-25所示.已知导体与导轨间的动摩擦因数为μ在题图所加各种磁场中导体均静止则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是 图8-1-26解析:选AB.要使静摩擦力为零如果N=0必有f=
0.B图中安培力的方向竖直向上与重力的方向相反可能使N=0B是正确的;如果N≠0则导体除受静摩擦力f以外的其他力的合力只要为零那么f=0在A选项中导体所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力合力可能为零则导体所受静摩擦力可能为零.C、D选项中从导体所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力的方向分析合力不可能为零所以导体所受静摩擦力不可能为零故正确的选项应为A、B.图8-1-
278.xx·辽宁锦州一模如图8-1-27所示有两根长为L、质量为m的细导体棒a、ba被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置且a、b平行它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流大小为I的同向电流时a恰能在斜面上保持静止则下列关于b中的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是 A.方向竖直向下B.大小为C.若使b向上移动a仍然可能保持静止D.若使b下移a也能保持静止解析:选BC.根据安培定则可知b电流在a处的磁场方向为竖直向上选项A错误;a受力如图甲所示.由力平衡条件可知安培力Fba=mg又Fba=BIL则B=选项B正确;若b向上移动则Fba减小方向如图乙所示三力仍能平衡;若b向下移动则Fba减小方向如图乙所示三力不能平衡选项C对D错.
9.原创题一通电直导线用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上静止在水平位置如下正面图.在通电导线所处位置加上匀强磁场后导线偏离平衡位置一定角度静止如下侧面图.如果所加磁场的强弱不同要使导线偏离竖直方向θ角则所加磁场的方向所处的范围是以下选项中各图均是在侧面图的平面内画出的磁感应强度的大小未按比例画 图8-1-28图8-1-29解析:选A.导线受三个力的作用:重力、细线的拉力、安培力.拉力与安培力的合力应与重力等大反向安培力的方向既垂直于电流I方向还垂直于磁感应强度B的方向综合考虑图A正确.图8-1-
3010.xx·高考新课标全国卷电磁轨道炮工作原理如图8-1-30所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场可视为匀强磁场磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍理论上可采用的办法是 A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半轨道长度L变为原来的2倍其它量不变解析:选BD.磁感应强度B=kI.对弹体应用动能定理:F安L=mv2-0推得v===d为轨道宽度欲使v增加至原来的2倍由上式可知可以使I增加至原来的2倍B正确也可以使m减为原来的一半同时L变为原来的2倍故D正确.
二、非选择题
11.图8-1-31如图8-1-31所示PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨相距1m导体棒ab跨放在导轨上棒的质量为m=
0.2kg棒的中点用细绳经滑轮与物体相连物体的质量M=
0.3kg棒与导轨间的动摩擦因数为μ=
0.5匀强磁场的磁感应强度B=2T方向竖直向下为了使物体匀速上升应在棒中通入多大的电流?方向如何?g=10m/s2解析:导体棒ab受力如图所示由平衡条件知:N=mg
①BIL-f-Mg=0
②又f=μN
③联立
①②③式求得I=2A由左手定则知电流方向由a到B.答案:2A 方向由a到b图8-1-
3212.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ它们之间的宽度为LM和P之间接入电动势为E的电源不计内阻.现垂直于导轨搁一根质量为m电阻为R的金属棒ab并加一个范围较大的匀强磁场磁感应强度大小为B方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方如图8-1-32所示问:1当ab棒静止时受到的支持力和摩擦力各为多少?2若B的大小和方向均能改变则要使ab棒所受支持力为零B的大小至少为多少?此时B的方向如何?解析:从b向a看侧面图如图所示.1水平方向:f=F安sinθ
①竖直方向:N+F安cosθ=mg
②又F安=BIL=BL
③联立
①②③式得:N=mg-f=.2使ab棒受支持力为零且让磁场最小可知安培力竖直向上则有F安′=mg.Bmin=根据左手定则判定磁场方向水平向右.答案:1mg- 2 方向水平向右。