《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計劃 課練26 磁場及其對電流的作用（含解析）.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計劃 課練26 磁場及其對電流的作用（含解析）.doc（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

磁場及其對電流的作用 小題狂練 小題是基礎(chǔ)　練小題　提分快 1.[2019上海市黃埔模擬]關(guān)于磁感線，下列說法正確的是(　　) A．磁感線是實際存在于磁場中的線 B．磁感線是一條條不閉合的曲線 C．磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況 D．磁感線上任意一點的切線方向，都跟該點的磁場方向一致 答案：D 解析：磁感線是為了描述磁場而引入的，它并不客觀存在，故A錯誤．在磁體的內(nèi)部，磁感線從磁體的S極出發(fā)到N極；而外部則是從磁體的N極出發(fā)回到S極，構(gòu)成閉合曲線，故B錯誤．若兩條磁感線可以相交，則交點處就可以作出兩磁感線的方向，即該點磁場方向就會有兩個，這與理論相矛盾，因此磁感線不能相交，故C錯誤．磁感線上任意一點的切線方向，都跟該點的磁場方向一致，故D正確． 2．[2019湖北省葛洲壩中學(xué)摸底]下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是(　　) A．某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)線放在該處時所受的力的方向 B．小磁針N極的受力方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 C．把長度為L、電流為I的電流元放入磁場中的A點，電流元在A點受到的力為F，則A點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝ D．由B＝可知，磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定與電流元所受的力F成正比 答案：B 解析：根據(jù)左手定則，某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與一小段通電導(dǎo)體放在該處時所受的力的方向垂直，故A錯誤；磁場中某點的小磁針，靜止時N極的指向就是該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，故B正確；當(dāng)一長度為L、電流為I的電流元在磁場中某一位置所受的力為F，當(dāng)B與I垂直時可以利用公式B＝求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，若B與I不垂直時，則不能用此公式計算，故C錯誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，是反應(yīng)磁場本身性質(zhì)的物理量，與定義式B＝里面的量F、I、L無關(guān)，故D錯誤． 3. [2019內(nèi)蒙古赤峰二中診斷]如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2則(　　) A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．不能判斷 答案：C 解析：設(shè)在位置Ⅰ時磁通量大小為ΦⅠ，在位置Ⅱ時磁通量大小為ΦⅡ，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，穿過金屬框的磁感線方向沒有改變，磁通量變化量大小ΔΦ1＝ΦⅠ－ΦⅡ；第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，穿過金屬框的磁感線的方向發(fā)生改變，磁通量變化量大小ΔΦ2＝ΦⅠ＋ΦⅡ，所以ΔΦ1<ΔΦ2，選項C正確． 4．[2019云南省玉溪一中考試]如圖所示，a、b是兩根垂直紙面的通有等值電流的直導(dǎo)線，兩導(dǎo)線外有一點P，P點到a、b距離相等，要使P點的磁場方向向右，則a、b中電流的方向為(　　) A．都垂直紙面向外 B．都垂直紙面向里 C．a(chǎn)中電流方向垂直紙面向外，b中垂直紙面向里 D．a(chǎn)中電流方向垂直紙面向里，b中垂直紙面向外 答案：C 解析：若a、b中電流方向均垂直紙面向外，根據(jù)安培定則判斷可知：a在P處產(chǎn)生的磁場的方向垂直于aP連線向上，b在P處產(chǎn)生的磁場的方向垂直于bP連線向上，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成，P點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，故A錯誤；若a、b中電流方向均垂直紙面向里，同理可知，P點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，故B錯誤；若a中電流方向垂直紙面向外，b中垂直紙面向里，同理可知，P點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右，故C正確；若a中電流方向垂直紙面向里，b中垂直紙面向外，同理可知，P點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，故D錯誤． 5. [2019河北省五個一聯(lián)盟模擬](多選)已知通電長直導(dǎo)線周圍空間中某點處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝k，其中k為常量、I為直導(dǎo)線中的電流、r為該點到長直導(dǎo)線的距離．如圖所示，a、b兩通電長直導(dǎo)線在圓心為O的圓上同一直徑的兩端，兩直導(dǎo)線中的電流大小相等，a中電流方向垂直圓所在平面向里，b中電流方向垂直圓所在平面向外，此時圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，下列說法正確的是(　　) A．圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于ab連線向上 B．若在圓心處放置一垂直于紙面向里的通電直導(dǎo)線c，則此時c受到的安培力方向平行于ab指向a C．若只將直導(dǎo)線b沿圓周繞O點順時針轉(zhuǎn)動120，其他條件不變，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽 D．若只將直導(dǎo)線b沿圓周繞O點順時針轉(zhuǎn)動90，其他條件不變，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽 答案：BC 解析：兩直導(dǎo)線中電流大小相等，到圓心O的距離相等，由安培定則可知，兩直導(dǎo)線中電流在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，設(shè)其中一根直導(dǎo)線在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則B＝2B0，方向垂直于ab連線向下，故A錯誤；根據(jù)左手定則，通電直導(dǎo)線c受到的安培力方向平行于ab指向a，故B正確；將直導(dǎo)線b順時針旋轉(zhuǎn)120，且其他條件不變，由安培定則可知，a、b兩直導(dǎo)線中電流在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，夾角為120，合磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝B0＝，故C正確；將直導(dǎo)線b沿圓周繞O點順時針轉(zhuǎn)動90，兩根直導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的兩個磁場的方向相互垂直，所以B2＝B0＝B，故D錯誤． 6．[2019河北省承德二中檢測](多選)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向平行P與Q連線向右的勻強(qiáng)磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0.下列說法正確的是(　　) A．兩電流在a處產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B0 B．P在a點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0 C．若在a點處垂直紙面放一長度為L、電流為I的導(dǎo)線，則該導(dǎo)線所受的安培力大小一定為B0IL D．若使P中的電流反向、其他條件不變，則a點處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0 答案：BD 解析：因a點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0，而外界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則P、Q在a處產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，故A錯誤；由于兩電流在a處產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，如圖1所示，P在a點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與Q在a點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向夾角為60，設(shè)P、Q在a點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為BP、BQ，根據(jù)矢量的合成法則，則有：2BPcos30＝B0，解得：BP＝BQ＝＝B0，故B正確；若在a點處垂直紙面放一長度為L、電流為I的導(dǎo)線，則該導(dǎo)線所受的安培力大小為F＝BIL＝2B0IL，故C錯誤； 若使P中的電流反向、其他條件不變，如圖2所示，則P、Q在a處的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向豎直向上，再依據(jù)矢量的合成法則，則a點處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B＝＝B0，故D正確． 7. [2019黑龍江省哈爾濱三中測試]如圖所示，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框，垂直磁場放置，將a、b兩點接入電源兩端，若電阻絲ab段受到的安培力大小為F，則此時三根電阻絲受到的安培力的合力大小為(　　) A．F B．1.5F C．2F D．3F 答案：B 解析：對ab受力分析：Fab＝BIL＝F；對acb受力分析：有效長度為L，電流為ab電流的，則其受力為BIL＝F，方向豎直向上，則合力為1.5F，則B正確． 8. [2019北京昌平模擬]把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來，使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸，并使它組成如圖所示的電路，當(dāng)開關(guān)S接通后，將看到的現(xiàn)象是 (　　) A．彈簧向上收縮 B．彈簧被拉長 C．彈簧上下跳動 D．彈簧仍靜止不動 答案：C 解析：當(dāng)有電流通過彈簧時，構(gòu)成彈簧的每一圈導(dǎo)線周圍都產(chǎn)生了磁場，根據(jù)安培定則知，各圈導(dǎo)線之間都產(chǎn)生了相互吸引的作用，彈簧就縮短了，當(dāng)彈簧的下端離開水銀面后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導(dǎo)線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復(fù)原長，使得彈簧下端又與水銀面接觸，彈簧中又有了電流，開始重復(fù)上述過程，C正確，A、B、D錯誤． 9．[2019河南省豫南九校聯(lián)考]通有恒定電流的一定長度的直導(dǎo)線分別水平放置在兩足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖甲、乙所示，若將導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn)180，關(guān)于甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小和方向變化，下列說法正確的是(　　) A．甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小不變，方向一直變化 B．甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向不變 C．圖甲中導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向變化一次，圖乙中導(dǎo)線受到的安培力大小一直不變，方向一直在變 D．圖甲中導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向不變，圖乙中導(dǎo)線受到的安培力大小一直不變，方向一直在變 答案：C 解析：對題圖甲分析有：開始位置導(dǎo)線與磁場垂直，由左手定則可以判斷出導(dǎo)線在紙面內(nèi)，從0轉(zhuǎn)到90的過程中安培力的方向始終為垂直紙面向外，當(dāng)導(dǎo)線在紙面內(nèi)從90轉(zhuǎn)到180的過程中安培力的方向改變，變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?，甲種情況安培力方向變化一次，安培力的大小F＝BILsinθ，其中θ為導(dǎo)線與磁場的夾角，導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動180的過程中，θ由90逐漸減小到0，再從0逐漸增大到90，因此安培力大小從最大值(BIL)先減小，直到減為0，再增大到BIL，故甲種情況安培力大小一直在變，方向變化一次．對題圖乙分析有：導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過180的過程中，由左手定則可以判斷出安培力方向一直在變化，但轉(zhuǎn)動過程導(dǎo)線中電流I始終與磁場方向垂直，故安培力大小一直不變，始終為F1＝BIL，綜合上述分析，C正確． 10．[2019湖北省七市聯(lián)考](多選)圓心為O、半徑為R的半圓的直徑兩端，分別固定有一根垂直圓平面的長直導(dǎo)線a、b，兩導(dǎo)線中通有大小分別為2I0和I0且方向相同的電流．已知長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝k，其中k為常量、I為導(dǎo)線中電流、r為點到導(dǎo)線的距離．則下列說法中正確的是(　　) A．圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由a指向b B．在直徑ab上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0的點與b點距離為 C．在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于直徑ab”的位置 D．在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿半圓切線方向”的位置 答案：BD 解析：假設(shè)導(dǎo)線a、b中電流方向均垂直于圓平面向里，且a在水平直徑左端，根據(jù)右手定則可判斷a在O點的磁場的方向豎直向下，b在O點的磁場的方向豎直向上，由磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝k知，a在O處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b的大，故疊加后O點磁場方向豎直向下，故A錯誤；設(shè)在直徑ab上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0的點與b點距離為r′，k＝k，解得r′＝，所以B正確；在半圓上任取一點P，a在P點的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝k，b在P點的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2＝k，設(shè)該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與aP的夾角為α，則tanα＝＝，設(shè)aP與ab的夾角為β，則tanβ＝，所以tanα＝2tanβ，故B的方向不可能與ab平行，且一定存在B的方向沿半圓切線方向的位置，所以C錯誤，D正確． 11．[2019遼寧省阜新二中模擬](多選)如圖甲所示，兩根光滑、電阻可以忽略不計的平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，垂直于平行導(dǎo)軌放置一根電阻為r的勻質(zhì)金屬棒，從t＝0時刻起，釋放金屬棒且通入如圖乙所示的電流，圖甲中所示電流方向為電流正方向，金屬棒在安培力作用下水平向右運動，則下列說法正確的是(　　) A．若僅將B變?yōu)樵瓉淼?倍，則金屬棒在0～T內(nèi)的位移將變?yōu)樵瓉淼?倍 B．若僅將Im變?yōu)樵瓉淼?倍，則在0～T內(nèi)金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱和安培力做的功都將變?yōu)樵瓉淼?倍 C．若在t＝時釋放金屬棒，則金屬棒將做往復(fù)運動 D．若僅控制金屬棒的釋放時間，則可以改變安培力在一個周期內(nèi)做的功 答案：AC 解析：依題意有F＝BIL，F(xiàn)＝ma，故前半個周期內(nèi)金屬棒的位移為x1＝at2＝，后半個周期安培力反向，金屬棒做勻減速運動，故一個周期內(nèi)金屬棒的位移為x＝2x1＝，若僅將B變?yōu)樵瓉淼?倍，則位移也將變?yōu)樵瓉淼?倍，A正確；若僅將Im變?yōu)樵瓉淼?倍，由Q熱＝I2rt可知，金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱將變?yōu)樵瓉淼?倍，由于前半個周期安培力做正功，后半個周期安培力做負(fù)功，故一個周期內(nèi)安培力做的總功為零，B錯誤；若在t＝時釋放金屬棒，則在一個周期內(nèi)由金屬棒的受力情況可知，金屬棒將做往復(fù)運動，C正確；無論金屬棒在何時釋放，在一個周期末金屬棒的速度均為零，由動能定理可知，安培力做的功的代數(shù)和均為零，D錯誤． 12．[2017全國卷Ⅰ](多選)如圖，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反．下列說法正確的是(　　) A．L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直 B．L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直 C．L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1：1： D．L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為：：1 答案：BC 解析：由安培定則可判斷出L2在L1處產(chǎn)生的磁場(B21)方向垂直L1和L2的連線豎直向上，L3在L1處產(chǎn)生的磁場(B31)方向垂直L1和L3的連線指向右下方，根據(jù)磁場疊加原理，L3和L2在L1處產(chǎn)生的合磁場(B合1)方向如圖1所示，根據(jù)左手定則可判斷出L1所受磁場作用力的方向與L2和L3的連線平行，選項A錯誤；同理，如圖2所示，可判斷出L3所受磁場(B合3)作用力的方向(豎直向上)與L1、L2所在的平面垂直，選項B正確；同理，如圖3所示，設(shè)一根長直導(dǎo)線在另一根導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，根據(jù)幾何知識可知，B合1＝B，B合2＝B，B合3＝B，由安培力公式可知，L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小與該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小成正比，所以L1、L2、L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1：1：，選項C正確，D錯誤． 13．[2017全國卷Ⅱ](多選)某同學(xué)自制的簡易電動機(jī)示意圖如圖所示．矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸．將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方．為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，該同學(xué)應(yīng)將(　　) A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉 B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉 C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 D．左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 答案：AD 解析：如果將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉，則線圈在安培力作用下轉(zhuǎn)動起來，每轉(zhuǎn)一周安培力驅(qū)動一次，可保證線圈不斷地轉(zhuǎn)動，A項正確；如果左、右轉(zhuǎn)軸上下側(cè)的絕緣漆均刮掉，不能保證線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去，B項錯誤；如果僅左轉(zhuǎn)軸的上側(cè)絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸的下側(cè)絕緣漆刮掉，則線圈中不可能有電流，因此線圈不可能轉(zhuǎn)動，C項錯誤；如果左轉(zhuǎn)軸上下側(cè)的絕緣漆均刮掉，右轉(zhuǎn)軸僅下側(cè)的絕緣漆刮掉效果與A項相同，因此D項正確． 14．法拉第電動機(jī)原理如圖所示，條形磁鐵豎直固定在圓形水銀槽中心，N極向上．一根金屬桿斜插在水銀中，桿的上端與固定在水銀槽圓心正上方的鉸鏈相連．電源負(fù)極與金屬桿上端相連，與電源正極連接的導(dǎo)線插入水銀中．從上往下看，金屬桿(　　) A．向左擺動 B．向右擺動 C．順時針轉(zhuǎn)動 D．逆時針轉(zhuǎn)動 答案：D 解析：有斜向上的電流通過金屬桿，金屬桿受到安培力作用，根據(jù)左手定則判斷可知，安培力方向與金屬桿垂直，且向里，使金屬桿以磁鐵棒為軸逆時針轉(zhuǎn)動，A、B、C錯誤，D正確． 15. (多選)根據(jù)磁場對電流產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮，如圖所示，把待發(fā)炮彈放置在強(qiáng)磁場中的兩平行光滑導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通以很大的電流，使炮彈沿導(dǎo)軌加速運動，并以某一速度發(fā)射出去，現(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，你認(rèn)為下列方案在理論上可行的是(　　) A．增大電流I的值 B．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值 C．增大炮彈的質(zhì)量 D．改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，使之與炮彈滑行方向平行 答案：AB 解析：由題可知，炮彈在安培力作用下沿導(dǎo)軌加速運動，設(shè)兩導(dǎo)軌間距離為L，導(dǎo)軌長度為x，炮彈質(zhì)量為m，由牛頓第二定律有BIL＝ma，a＝，由勻變速直線運動規(guī)律有v2＝2ax，則可知電磁炮的發(fā)射速度為v＝，可見增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值、增大電流I的值，都可以提高電磁炮的發(fā)射速度，而增大炮彈質(zhì)量反而會降低炮彈的發(fā)射速度，故A、B正確，C錯誤；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與炮彈前進(jìn)方向平行時，由左手定則可知，炮彈受垂直導(dǎo)軌方向的安培力，不會使炮彈加速，D錯誤． 16．一質(zhì)量為0.06 kg、長為0.1 m的金屬棒MN用兩根長度均為1 m的絕緣細(xì)線懸掛于天花板的頂端，現(xiàn)在金屬棒所在的空間加一豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)在金屬棒中通有恒定的電流后，金屬棒從最低點向右擺動，當(dāng)金屬棒擺到最高點時，細(xì)線與豎直方向的夾角為37，已知一切阻力可忽略不計，g＝10 m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8.下列正確的說法是(　　) A．金屬棒在擺動到最高點的過程中，機(jī)械能守恒 B．金屬棒在擺動到最高點的過程中，機(jī)械能先增加后減少 C．通入金屬棒中的電流為9 A D．通入金屬棒中的電流為4 A 答案：D 解析：金屬棒的長度用l表示，細(xì)線的長度用R表示，則在金屬棒上升過程中，安培力做正功，機(jī)械能一直增加，A、B錯誤；由動能定理知W安－W重＝0，即BIlRsin37＝mgR(1－cos37)，代入數(shù)值得I＝4 A，C錯誤，D正確． 課時測評 綜合提能力　課時練　贏高分 一、選擇題 1．[2019浙江名校協(xié)作體聯(lián)考]如圖所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器——電流天平，某同學(xué)在實驗室里，用電流天平測算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，若他測得CD段導(dǎo)線長度為410－2 m，天平(等臂)平衡時鉤碼重力為410－5 N，通過導(dǎo)線的電流I＝0.5 A．由此，測得通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為(　　) A．2.010－3 T方向水平向右 B．5.010－3 T方向水平向右 C．2.010－3 T方向水平向左 D．5.010－3 T方向水平向左 答案：A 解析：由安培定則知通電螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向水平向右．由于天平平衡，則BIL＝G，B＝＝210－3 T，故A正確． 2．兩根相同的直導(dǎo)線中通有大小相同的電流，當(dāng)兩導(dǎo)線相隔一定距離垂直放置(如圖甲所示)時，兩導(dǎo)線間距的中點位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；當(dāng)兩導(dǎo)線平行放置(如圖乙所示)時，間距與垂直放置時相同，電流方向相反，則兩導(dǎo)線間距的中點位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(　　) A.B B．2B C．B D.B 答案：A 解析：當(dāng)兩導(dǎo)線垂直放置時，兩導(dǎo)線在間距中點處產(chǎn)生的磁場互相垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，設(shè)每根導(dǎo)線在間距中點處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則有B＝B0，當(dāng)兩導(dǎo)線平行放置且電流方向相反時，兩導(dǎo)線在間距中點處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向相同，則兩導(dǎo)線間距中點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝2B0＝B，A正確． 3．[2019廣西南寧二中等三校聯(lián)考]磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則(　　) A．同一通電導(dǎo)線放在a處受到的磁場力一定比放在b處受到的磁場力大 B．同一通電導(dǎo)線放在a處受到的磁場力一定比放在b處受到的磁場力小 C．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＜Bb D．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＞Bb 答案：C 解析：a處的磁感線比b處稀疏，則a點磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點的小，所以Baxa>xb>xc C．xa>x0＝xb>xc D．xa>xb>xc>x0 答案：C 解析： 由于條形磁鐵外部的磁感線是從N極出發(fā)到S極，所以可畫出磁鐵在a處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的，如圖所示，由左手定則可判斷導(dǎo)線在a點受斜向右下方的安培力Fa，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力Fa′的方向是斜向左上方，F(xiàn)a′有沿斜面向下的分力，該分力使得彈簧彈力增大，所以彈簧的伸長量增大；同理可知導(dǎo)線在b點時彈簧的伸長量不變；同理可知導(dǎo)線在c點時彈簧的伸長量減小，則xa>x0＝xb>xc，C正確． 9. 如圖所示，質(zhì)量m＝0.5 kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37、寬度L＝1 m的光滑絕緣框架上，磁場方向垂直框架平面向下(磁場僅存在于絕緣框架內(nèi))．右側(cè)回路中，電源的電動勢E＝8 V、內(nèi)阻r＝1 Ω，額定功率為8 W、額定電壓為4 V的電動機(jī)M正常工作．取sin37＝0.6，cos37＝0.8，重力加速度大小g＝10 m/s2，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(　　) A．2 T B．1.73 T C．1.5 T D．1 T 答案：C 解析：電動機(jī)M正常工作時的電流I1＝＝2 A，電源內(nèi)阻上的電壓U′＝E－U＝8 V－4 V＝4 V，根據(jù)歐姆定律得干路中的電流I＝＝4 A，通過導(dǎo)體棒的電流I2＝I－I1＝2 A，導(dǎo)體棒受力平衡，有BI2L＝mgsin37，得B＝1.5 T，只有選項C正確． 10. 如圖所示，兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上，使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時釋放金屬棒PQ使其運動．已知電流I隨時間變化的關(guān)系為I＝kt(k為常數(shù)，k＞0)，金屬棒PQ與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)一定．以豎直向下為正方向，則下面關(guān)于金屬棒PQ的速度v、加速度a隨時間變化的關(guān)系圖象中，可能正確的是(　　) 答案：B 解析：因為開始時金屬棒PQ加速度方向向下，與速度方向相同，做加速運動，加速度逐漸減小，即做加速度逐漸減小的變加速運動，然后加速度方向向上，加速度逐漸增大，做加速度逐漸增大的變減速運動，故A錯誤、B正確；根據(jù)牛頓第二定律得，金屬棒PQ的加速度a＝，f＝μN＝μFA＝μBIL＝μBLkt，聯(lián)立解得加速度a＝g－，與時間成線性關(guān)系，故C錯誤；t＝0時刻無電流，無安培力，只有重力，加速度豎直向下，為正值，故D錯誤． 二、非選擇題 11．[2019山東日照模擬]如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌ab、cd相距L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放，金屬棒下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光．求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小． 答案： 解析：設(shè)小燈泡的額定電流為I0，有P＝IR. 由題意可知，金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的某時刻后小燈泡正常發(fā)光，則流經(jīng)金屬棒MN的電流I＝2I0， 此時金屬棒MN的重力沿著導(dǎo)軌向下的分力與安培力和摩擦力平衡，速度達(dá)到最大，則 mgsinθ＝μmgcosθ＋BIL， 聯(lián)立以上各式解得B＝. 12．[2019山東濟(jì)南聯(lián)考]如圖所示，長度L＝25 cm、電阻R1＝3 Ω的金屬滑桿ab的中點連著一勁度系數(shù)k＝50 N/m的輕質(zhì)彈簧(彈簧另一端固定，與滑桿垂直且在同一水平面內(nèi))，垂直地放置在兩根電阻不計、互相平行、寬度為25 cm的光滑導(dǎo)軌上，有一勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面，磁場方向如圖所示，電源的電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，定值電阻R2＝2 Ω，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后彈簧伸長Δx＝4 cm，求： (1)穩(wěn)定后滑桿ab所受安培力的大小F； (2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B. 答案：(1)2 N　(2)4 T 解析：(1)穩(wěn)定時彈簧彈力大小為 F彈＝kΔx， 由平衡條件有F＝F彈， 解得F＝2 N. (2)由閉合電路歐姆定律有I＝＝ A＝2A， 又F＝BIL， 解得B＝＝ T＝4 T.