（通用版）高考物理一輪復(fù)習(xí)第九章第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用課時(shí)作業(yè)（含解析）.docx

磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用一、選擇題(本題共10小題，16題為單選題，710題為多選題)1中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在夢(mèng)溪筆談中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也”進(jìn)一步研究表明，地球周?chē)卮艌?chǎng)的磁感線分布示意如圖結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法不正確的是()A地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合B地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近C地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用解析：C由題意可知，地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合，存在磁偏角，A正確磁感線是閉合的，再由圖可推知地球內(nèi)部存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近，故B正確只有赤道上方附近的磁感線與地面平行，故C錯(cuò)誤射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子的運(yùn)動(dòng)方向與地磁場(chǎng)方向不平行，故地磁場(chǎng)對(duì)其有力的作用，這是磁場(chǎng)的基本性質(zhì)，故D正確選C.2下面的幾個(gè)圖顯示了磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是()解析：C磁場(chǎng)向上，電流向里，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向水平向右，所以A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)向左，電流向外，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向下，所以B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)向里，電流向左，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向下，所以C正確；磁場(chǎng)向外，電流向外，它們的方向相同，不受安培力的作用，所以D錯(cuò)誤3.三根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一個(gè)等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三導(dǎo)線中電流方向相同，A、B兩導(dǎo)線中的電流大小相同，如圖所示，已知導(dǎo)線A在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?)A大小為B，方向沿OA方向B大小為2B，方向豎直向下C大小為2B，方向沿OB方向D大小為2B，方向沿OA方向解析：D由安培定則知導(dǎo)線A、B在O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，相互抵消，所以O(shè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度即為導(dǎo)線C所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即大小為2B，由安培定則可判定其方向沿OA方向，A、B、C錯(cuò)，D對(duì)4.一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以由a到b的電流，則關(guān)于導(dǎo)線ab受磁場(chǎng)力后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是()A從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管B從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管C從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管D從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管解析：D由安培定則可判定通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，導(dǎo)線等效為Oa、Ob兩電流元，由左手定則可判定兩電流元所受安培力的方向，如圖所示，所以從上向下看導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)再用左手定則可判定導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力向下，即導(dǎo)線在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要靠近螺線管，D對(duì)5.(2018南昌十所省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所示，用三條細(xì)線懸掛的水平圓形線圈共有n匝，線圈由粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為2.5 g的導(dǎo)線繞制而成，三條細(xì)線對(duì)稱(chēng)分布，穩(wěn)定時(shí)線圈平面水平，在線圈正下方放有一個(gè)圓柱形條形磁鐵，磁鐵的中軸線OO垂直于線圈平面且通過(guò)其圓心O，測(cè)得線圈的導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T，方向與豎直線成30角，要使三條細(xì)線上的張力為零，線圈中通過(guò)的電流至少為(重力加速度為g10 m/s2)()A0.1 A B0.2 AC0.05 A D0.01 A解析：A設(shè)線圈的半徑為r，則線圈的質(zhì)量m2nr2.5103 kg，磁場(chǎng)的水平分量為Bsin 30，線圈受到的安培力為：FBsin 30I2nr，由于線圈所受向上的安培力等于線圈的重力，則2nr2.510310Bsin 30I2nr，解得：I0.1 A，選項(xiàng)A正確6(2018淮北模擬)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B.用絕緣輕質(zhì)絲線把底部長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的“U”型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，電源內(nèi)阻不計(jì)，電壓可調(diào)，導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)當(dāng)外界拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時(shí)，力敏傳感器會(huì)顯示拉力的大小F.當(dāng)線框接入恒定電壓為E1的電源時(shí)，力敏傳感器顯示拉力的大小為F1；當(dāng)線框接入恒定電壓為E2的電源時(shí)，力敏傳感器顯示拉力的大小為F2.已知F1F2，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為()AB BBCB DB解析：B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，則F1mgBL；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，則F2mgBL；聯(lián)立解得B，選項(xiàng)B正確7.(2018湖南長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)模擬)如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根平行的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間且與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r.現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，已知距一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B，其中k為常量，I為無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流大小，下列說(shuō)法正確的是()Ab點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B若去掉導(dǎo)線2，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C若將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0D若去掉導(dǎo)線2，再將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為B0解析：BD根據(jù)B，可知a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0，則：B0，根據(jù)右手螺旋定則，此時(shí)b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為：BbB0，方向向外，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若去掉導(dǎo)線2，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：BbB0，故選項(xiàng)B正確；若將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為BbB0，方向向外，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若去掉導(dǎo)線2，再將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BbB0，故選項(xiàng)D正確8.如圖所示，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(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以方向如圖所示的電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2，則以下說(shuō)法正確的是()A彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng) B彈簧長(zhǎng)度將變短CF1F2 DF1F2，在水平方向上，由于F有水平向左的分力，條形磁鐵壓縮彈簧，所以彈簧長(zhǎng)度變短9(2018肇慶模擬)如圖甲所示，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(zhǎng)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)t0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(shuō)法正確的是()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解析：AD當(dāng)t0時(shí)，由左手定則可知，MN受到向右的作用力，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(zhǎng)，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)B0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減速到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)，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10.(2018河北定州中學(xué)模擬)如圖所示，在兩磁極之間放一培養(yǎng)皿，磁感線垂直培養(yǎng)皿，皿內(nèi)側(cè)壁有環(huán)狀電極A，中心有電極K，皿內(nèi)裝有電解液，若不考慮電解液和培養(yǎng)皿之間的阻力，當(dāng)通以如圖所示電流時(shí)，則()A電解液將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)流動(dòng)B電解液靜止不動(dòng)C若將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，則電解液旋轉(zhuǎn)流動(dòng)將變慢D若將磁場(chǎng)的方向和電流的方向均變?yōu)楹驮瓉?lái)相反，則電解液轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變解析：AD電解液中當(dāng)通以如題圖所示電流時(shí)，將電解液看成無(wú)數(shù)個(gè)幅條狀導(dǎo)體組成，每根導(dǎo)體中電流從環(huán)邊緣流向K，由左手定則判斷可知，電解液所受的安培力方向沿順時(shí)針，因此電解液將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；若將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，其有效電阻減小，電路中電流增大，由FBIL知，電解液所受的安培力增大，則電解液旋轉(zhuǎn)流動(dòng)將變快，故C錯(cuò)誤；若將磁場(chǎng)的方向和電流的方向均變?yōu)楹驮瓉?lái)相反，由左手定則可知安培力方向不變，則電解液轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，故D正確二、計(jì)算題(需寫(xiě)出規(guī)范的解題步驟)11.如圖所示，MN是一根長(zhǎng)為l10 cm，質(zhì)量m50 g的金屬棒，用兩根長(zhǎng)度也為l的細(xì)軟導(dǎo)線將導(dǎo)體棒MN水平吊起，使導(dǎo)體棒處在B T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，未通電流時(shí)，細(xì)導(dǎo)線在豎直方向，通入恒定電流后，金屬棒向外偏轉(zhuǎn)的最大偏角37，求金屬棒中恒定電流的大小(sin 370.6，cos 370.8)解析：金屬棒向外偏轉(zhuǎn)的過(guò)程中，受重力mg、導(dǎo)線拉力FT、安培力F共三個(gè)力的作用，其中導(dǎo)線的拉力不做功，由動(dòng)能定理得：WFWG0其中WFFlsin BIl2sin ，WGmgl(1cos )金屬棒中的電流為I解得：I5 A答案：5 A12(2018渭南質(zhì)檢)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)不計(jì)電阻的金屬圓環(huán)表面光滑，豎直懸掛在等長(zhǎng)的細(xì)線上，金屬環(huán)面平行，相距1 m，兩環(huán)分別與電源正負(fù)極相連現(xiàn)將一質(zhì)量為0.06 kg、電阻為1.5 的導(dǎo)體棒輕放在環(huán)上，導(dǎo)體棒與環(huán)有良好電接觸兩環(huán)之間有方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒上滑到某位置靜止