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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第9章 第1課時 磁場的描述 磁場對電流的作用分組訓(xùn)練(含解析)
A組 安培力的基本應(yīng)用
1.(xx·廣東六校聯(lián)考)如圖10所示,長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等,夾角為60°的“V”形,并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強度為I的電流時,該“V”形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為( )
圖10
A.BIl B.2BIl
C.0.5BIl D.0
【答案】A
【解析】求導(dǎo)線所受的安培力時,要用它的有效長度來計算,其有效長度為l,根據(jù)公式可知安培力的大小為BIl,故A正確.
2.在等邊三角形的三個頂點a、b、
2、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11所示.過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向( )
圖11
A.與ab邊平行,豎直向上 B.與ab邊平行,豎直向下
C.與ab邊垂直,指向左邊 D.與ab邊垂直,指向右邊
【答案】C
【解析】根據(jù)直線電流的安培定則,a、b在c處所激發(fā)的磁場方向分別如圖中Ba、Bb所示,應(yīng)用平行四邊形定則可知c導(dǎo)線所在處的合磁場方向如圖所示.根據(jù)左手定則可知安培力F安的方向與a、b連線垂直,指向左邊.
B組 磁場的疊加及導(dǎo)體在安培力作用下運動情況的判定
3.如圖12所示,兩個完全相同且相互絕緣、正交的金屬環(huán),可沿軸線OO
3、′自由轉(zhuǎn)動,現(xiàn)通以圖示方向電流,沿OO′看去會發(fā)現(xiàn)( )
圖12
A.A環(huán)、B環(huán)均不轉(zhuǎn)動
B.A環(huán)將逆時針轉(zhuǎn)動,B環(huán)也逆時針轉(zhuǎn)動,兩環(huán)相對不動
C.A環(huán)將順時針轉(zhuǎn)動,B環(huán)也順時針轉(zhuǎn)動,兩環(huán)相對不動
D.A環(huán)將順時針轉(zhuǎn)動,B環(huán)將逆時針轉(zhuǎn)動,兩者吸引靠攏
【答案】D
【解析】可與前述例題同理分析,亦可用“求同趨近”的規(guī)律來簡單判斷.由于兩環(huán)均可以自由轉(zhuǎn)動,電流方向要趨于相同,因此A環(huán)順時針轉(zhuǎn)動,B環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動,而且盡可能靠近,故選項D正確.
4.(xx·惠州二模)如13圖所示,平行的金屬雙軌與電路處在豎直向下的勻強磁場B中,一金屬桿放在金屬雙軌上,在恒定外力F作用下做勻速運動
4、,則在開關(guān)S( )
圖13
A.閉合瞬間通過金屬桿的電流增大
B.閉合瞬間通過金屬桿的電流減小
C.閉合后金屬桿先減速后勻速
D.閉合后金屬桿先加速后勻速
【答案】AC
C組 安培力作用下導(dǎo)體的平衡
5.(xx·佛山質(zhì)檢)如圖14,在天平右盤底部掛有一個矩形線圈,其一部分懸在方向水平向里的勻強磁場中,矩形線圈通有順時針方向電流,現(xiàn)天平右側(cè)向下傾斜,下列措施有可能使天平平衡的是( )
A.減小磁感應(yīng)強度
B.增加通過線圈的電流
C.改變電流的方向
D.在不改變線圈質(zhì)量的同時,增加底邊的長度
【答案】AC
【解析】對矩形線圈在磁場中的部分進行受力分析,根據(jù)左手定則,左、右兩邊所受的安培力大小相等、方向相反,合力為零,底邊所受的安培力向下,要使天平平衡,必須減小安培力,故可以通過減小磁感應(yīng)強度、減小底邊的長度、減小通過線圈的電流來實現(xiàn),或改變電流的方向,從而改變安培力的方向來實現(xiàn),故B、D錯誤,選AC.