《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 磁場(chǎng) 第66講 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用加練半小時(shí) 教科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 磁場(chǎng) 第66講 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用加練半小時(shí) 教科版(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第66講 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
[方法點(diǎn)撥] (1)判斷安培力的方向時(shí),充分利用F安⊥B、F安⊥I;(2)受力分析時(shí),要注意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖.
1.(2017·福建大聯(lián)考)如圖1,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根平行固定放置的長直導(dǎo)線a和b通有大小相等、方向相反的電流,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與兩根導(dǎo)線所在平面平行且垂直于兩根導(dǎo)線,此時(shí)a受到的安培力大小為F1.若撤去b,保留勻強(qiáng)磁場(chǎng),則a受到的安培力大小為F2;若撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng),保留b,則a受到的安培力大小為( )
圖1
A.F1-F2 B.F1+F2
C. D.
2.(多選)(2018·四川成都模擬)如圖2所示,紙面內(nèi)AB兩點(diǎn)之間連接有四
2、段導(dǎo)線:ACB、ADB、AEB、AFB,四段導(dǎo)線的粗細(xì)相同、材料相同;勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi),現(xiàn)給AB兩端加上恒定電壓,則下列說法正確的是( )
圖2
A.四段導(dǎo)線受到的安培力的方向相同
B.四段導(dǎo)線受到的安培力的大小相等
C.ADB段受到的安培力最大
D.AEB段受到的安培力最小
3.(2018·廣東東莞模擬)如圖3所示,A、B、C是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),O是A、B連線的中點(diǎn).以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),A、B連線為x軸,O、C連線為y軸,建立坐標(biāo)系.過A、B、C、O四個(gè)點(diǎn)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、方向向里的電流.則過C點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)? )
3、
圖3
A.沿y軸正方向 B.沿y軸負(fù)方向
C.沿x軸正方向 D.沿x軸負(fù)方向
4.(多選)(2017·廣東佛山高三教學(xué)質(zhì)檢一)長L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab,被兩輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,靜置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中;當(dāng)ab中通過如圖4所示的恒定電流I時(shí),ab棒擺離原豎直面,在細(xì)線與豎直方向成θ角的位置再次處于靜止?fàn)顟B(tài);已知ab棒始終與磁場(chǎng)方向垂直,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可能是( )
圖4
A. B.
C. D.
5.(多選)(2017·江西上饒一模)某同學(xué)自制一電流表,其原理如圖5所示,質(zhì)量為m的均勻細(xì)金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),
4、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外.MN的右端連接一絕緣輕指針,可指示出標(biāo)尺上的刻度.MN的長度大于ab,當(dāng)MN中沒有電流通過且處于靜止時(shí),MN與矩形區(qū)域的ab邊重合,且指針指在標(biāo)尺的零刻度;當(dāng)MN中有電流時(shí),指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度.MN始終在紙面內(nèi)且保持水平,重力加速度為g.以下說法正確的是( )
圖5
A.當(dāng)電流表的示數(shù)為零時(shí),彈簧的伸長量為Δx=
B.為使電流表正常工作,金屬桿中電流的方向應(yīng)從N指向M
C.勁度系數(shù)k減小,此電流表量程會(huì)更小
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小,此電流表量程會(huì)更小
6.(多選)如圖6所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF,
5、導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN.現(xiàn)從t=0時(shí)刻起,給棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比,即I=kt,其中k為常量,金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好.下列關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像,可能正確的是( )
圖6
圖7
7.(2017·山東臨沂一模)如圖7所示,質(zhì)量為m的銅棒長為L,棒的兩端各與長為a的不可伸長的細(xì)線相連,靜止懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)棒中通過恒定電流后,銅棒向上擺動(dòng),最大偏角為θ,重力加速度g已知,則下列說法正確的是( )
A.銅棒擺動(dòng)過程中,擺角為時(shí),棒受力平衡
B.銅棒擺動(dòng)過程中,安培力逐漸變小
C.銅
6、棒擺動(dòng)過程中,機(jī)械能守恒
D.根據(jù)題中所給條件可以求出棒中的電流
8.(多選)(2017·廣東肇慶第二次模擬)如圖8甲所示,電流恒定的通電直導(dǎo)線MN,垂直平放在兩條相互平行的水平光滑長導(dǎo)軌上,電流方向由M指向N,在兩軌間存在著豎直磁場(chǎng),取垂直紙面向里的方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向,當(dāng)t=0時(shí)導(dǎo)線恰好靜止,若B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化,下列說法正確的是( )
圖8
A.在最初的一個(gè)周期內(nèi),導(dǎo)線在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)
B.在最初的一個(gè)周期內(nèi),導(dǎo)線一直向左運(yùn)動(dòng)
C.在最初的半個(gè)周期內(nèi),導(dǎo)線的加速度先增大后減小
D.在最初的半個(gè)周期內(nèi),導(dǎo)線的速度先增大后減小
9.(多選)如圖9所示為實(shí)驗(yàn)
7、室電磁炮的模型圖,在傾角θ=37°的絕緣斜面上固定兩條不計(jì)電阻、寬d=1m的平行金屬導(dǎo)軌.導(dǎo)軌處在垂直斜面向下B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.導(dǎo)軌下端接有電動(dòng)勢(shì)E=24V、內(nèi)阻r=1Ω的電源,滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為0~10Ω,允許通過的最大電流為5A.導(dǎo)軌上放置一(連同金屬桿PQ)質(zhì)量m=1kg的電磁炮,金屬桿PQ垂直兩金屬導(dǎo)軌放置,金屬桿電阻R0=2Ω,與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.閉合開關(guān)S使電磁炮在斜面上靜止,則變阻器連入電路的阻值可能是(取g=10m/s2,sin37°=0.6)( )
圖9
A.2ΩB.4ΩC.6ΩD.8Ω
10.(2017·河北衡水
8、中學(xué)七調(diào))利用如圖10所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.用絕緣輕質(zhì)絲線把底部長為L、電阻為R、質(zhì)量為m的“U”形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上,并用輕質(zhì)導(dǎo)線連接線框與電源,導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì).當(dāng)有拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時(shí),拉力顯示器可以直接顯示力敏傳感器所受的拉力.當(dāng)線框接入恒定電壓為E1時(shí),拉力顯示器的示數(shù)為F1;接入恒定電壓為E2時(shí)(電流方向與電壓為E1時(shí)相反),拉力顯示器的示數(shù)為F2.已知F1>F2,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為( )
圖10
A.B= B.B=
C.B= D.B=
答案精析
1.C
2.AC [導(dǎo)線的粗細(xì)相同、材料相同,由電阻定律R=可知:導(dǎo)線
9、越長,電阻越大,由I=可知:ACB導(dǎo)線中電流最小,而ADB導(dǎo)線中電流最大,四段導(dǎo)線的有效長度都相同,由F=BIL可知,ADB段導(dǎo)線受到的安培力最大,而ACB段導(dǎo)線受到的安培力最小,由左手定則可知,四段導(dǎo)線受到的安培力的方向均相同,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤.]
3.B [由安培定則可得:A、B處的通電導(dǎo)線在C處的合磁場(chǎng)水平向右,O處的通電導(dǎo)線在C處的磁場(chǎng)也是水平向右,故A、B、O處的三條通電導(dǎo)線在C處的合磁場(chǎng)方向水平向右.再由左手定則可得:C點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向豎直向下,沿著y軸的負(fù)方向,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.]
4.AB 5.AC 6.BD 7.D
8.AD [當(dāng)t=0時(shí),
10、由左手定則可知,MN受到向右的安培力,根據(jù)F安=BLI,由于B最大,故此時(shí)的安培力最大,則MN的加速度最大,隨著時(shí)間的延長,磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小,故加速度減小,而MN的速度在增大,當(dāng)B=0時(shí),加速度為0,速度最大,當(dāng)B反向時(shí),安培力也會(huì)反向,則加速度也反向,MN做減速運(yùn)動(dòng),到半個(gè)周期時(shí),MN速度減小到0,此時(shí)的加速度反向最大,然后MN再反向運(yùn)動(dòng),到一個(gè)周期時(shí)MN又回到原出發(fā)的位置,故在最初的一個(gè)周期內(nèi),導(dǎo)線在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;在最初的半個(gè)周期內(nèi),導(dǎo)線的加速度先減小后反向增大,而其速度則是先增大后減小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.]
9.BC [電磁炮靜止在導(dǎo)軌上時(shí)受重力、支持力、安培力和摩擦力,其中摩擦力可能沿導(dǎo)軌向上,也可能沿導(dǎo)軌向下,由平衡條件可知:mgsinθ±f=IdB,又f=μmgcosθ,代入數(shù)據(jù)并依據(jù)題意可得2.2A≤I≤3.8A,由閉合電路歐姆定律可知I=,解得Ω≤R≤Ω,故選項(xiàng)B、C正確.]
10.B [線框接入恒定電壓為E1時(shí),對(duì)線框受力分析得出:F1=mg+BL;當(dāng)線框接入恒定電壓為E2時(shí),對(duì)線框受力分析得出:F2=mg-BL,聯(lián)立得:B=,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.]
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