【創(chuàng)新設(shè)計】2013-2014學(xué)年高中物理滾動檢測6磁場與安培力粵教版選修3-1

1、滾動檢測 ( 六)磁場與安培力( 時間： 60 分鐘滿分： 100 分 )一、單項選擇題( 本題共 6 小題，每小題6 分，共 36 分 )圖 11如圖 1 所示，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導(dǎo)線M和 N，通有同向等值電流；沿紙面與直導(dǎo)線M、N 等距放置的另一根可自由移動的通電導(dǎo)線ab，則通電導(dǎo)線ab 在安培力作用下運動的情況是() A沿紙面逆時針轉(zhuǎn)動B沿紙面順時針轉(zhuǎn)動C a 端轉(zhuǎn)向紙外，b 端轉(zhuǎn)向紙里D a 端轉(zhuǎn)向紙里，b 端轉(zhuǎn)向紙外答案D圖 22如圖 2 所示，一根質(zhì)量為m的金屬棒 AC用軟線懸掛在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，通入 A C方向的電流時，懸線張力不為零，欲使懸線張力為零

2、，可以采用的辦法是() A不改變電流和磁場方向，適當(dāng)增大電流B只改變電流方向，并適當(dāng)減小電流C不改變磁場和電流方向，適當(dāng)減小磁感應(yīng)強度D只改變磁場方向，并適當(dāng)減小磁感應(yīng)強度解析通入 AC方向的電流時， 由左手定則可知，安培力方向垂直金屬棒向上，2T F安 mg， F 安 BIL ；欲使懸線張力為零，需增大安培力，但不能改變安培力的方向，只有選項 A 符合要求答案A圖 33如圖 3 所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b 和 c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中a、 c 導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線中電流方向1垂直紙面向里， 每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對它的安培力作

3、用，則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說法正確的是() A導(dǎo)線 a 所受合力方向水平向左B導(dǎo)線 a 所受合力方向水平向右C導(dǎo)線 c 所受合力方向水平向左D導(dǎo)線 b 所受合力方向水平向左解析通電直導(dǎo)線同向相吸、異向相斥，可知對于a， Fba 是斥力， Fca 是引力，又因為在a導(dǎo)線所處位置，導(dǎo)線c產(chǎn)生的磁場比導(dǎo)線b產(chǎn)生的磁場弱，則ba 大于ca，即a所受的FF合力向左；而對b，F(xiàn)ab 和 Fcb 都是斥力，且a、 c 是對稱的，合力為零；對c，同理可知合力向右，選 A.答案 A圖 44(20 12聊城高二檢測) 兩個絕緣導(dǎo)體環(huán)AA、 BB大小相同，環(huán)面垂直，環(huán)中通有相同大小的恒定電流，如圖4

4、所示，則圓心O處磁感應(yīng)強度的方向為( AA面水平， BB面垂直紙面 )() A指向左上方B指向右下方C豎直向上D水平向右答案A5如 圖 5 所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時() 圖 5A磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用B磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用D磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用答案B2圖 66如圖 6，在 xOy平面中有一通電直導(dǎo)線與Ox、Oy軸相交，導(dǎo)線中電流方向如圖所示該區(qū)域有勻強磁場，通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向與OZ軸的正方向相同該

5、磁場的磁感應(yīng)強度的方向可能是() A沿 x 軸正方向B沿 y 軸負(fù)方向C沿 z 軸正方向D沿 z 軸負(fù)方向解析安培力垂直于I 、 B 決定的平面，因此磁感應(yīng)強度只要在xOy 平面內(nèi)且有垂直I向左的分量即可答案B二、雙選選擇題( 本題共 4 小題，每小題8 分，共 32 分 )圖 737全自動洗衣機(jī)中的排水閥是由程序控制器控制其動作的，當(dāng)進(jìn)行排水和脫水工序時，控制鐵芯 1 的線圈通電， 使鐵芯 2 動作， 從而牽引排水閥的閥門，排出污水 ( 如圖 7 所示 ) 以下說法正確的是() A若輸入的控制電流由a 流入，由 b流出，則鐵芯2 中 A端為 N 極， B 端為 S 極B若輸入的控制電流由a

6、流入，由 b 流出，則鐵芯2 中 A 端為 S 極， B 端為 N極C若 、b處輸入交變電流，鐵芯2不能被吸入線圈中aD若 a、 b 處輸入交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中解析 線圈 a、b 間通以直流電，a 為正、 b 為負(fù)時線圈的上端為N極，鐵芯 2 在圖示位置被磁化， A 端為 S 極， B 端為 N 極，鐵芯要被吸入線圈中斷電后，鐵芯在復(fù)位彈簧作用下回到原位置 ( 圖中未畫彈簧 ) 當(dāng) a、 b 處輸入交變電流時，仍能吸入線圈，因為鐵芯仍能被磁化，且磁化后的磁性總是與線圈要發(fā)生相吸的作用答案BD圖 88通電矩形線框abcd 與長直通電導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，如圖8 所示， ab 邊與 M

7、N平行，關(guān)于 MN的磁場對線框的作用力，下列說法正確的是() A線框有兩條邊所受的安培力方向相同B線框有兩條邊所受的安培力大小相等C線框所受的安培力的合力方向向左D線框所受的安培力的合力方向向右解析由安培定則可知導(dǎo)線MN在線框處所產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向外，再由左手定則判斷出 bc 邊和 ad 邊所受安培力大小相等，方向相反ab 邊受到向右的安培力Fab， cd邊受到向左的安培力F，因ab所處的磁場強，cd所處的磁場弱，故F ，線框所受合力Fcdabcd方向向右4答案BD圖 99如圖 9 ，質(zhì)量為 m、長為 L 的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、 O，并處于勻強磁場中當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x 正方向的電

8、流I ，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為. 則磁感應(yīng)強度的方向和大小可能為() A z 正向，mgB y 正向，mgILtanILmgmgC z 負(fù)向， IL tanD沿懸線向上， IL sin 解析 畫出通電導(dǎo)線受力圖如圖所示，由左手定則可知， 當(dāng)磁感應(yīng)強度的方向沿y 軸正方向時，安培力沿z軸正方向當(dāng)BIL時，導(dǎo)線受力平衡，保持靜止，即磁感應(yīng)強度的mg方向沿 y 軸正向，大小為mgIL，選項 B 正確 當(dāng)磁感應(yīng)強度的方向沿 z 軸負(fù)方向時，安培力沿y 軸正方向當(dāng) BIL mgtan 時，導(dǎo)線受力平衡，保持靜止，即磁感應(yīng)強度的方向沿z 軸mg負(fù)向，大小為 IL tan，選項 C正確答案B

9、C圖 1010電磁軌道炮工作原理如圖10 所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸電流 I 從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場( 可視為勻強磁場) ，磁感應(yīng)強度的大小與 I 成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是() A只將軌道長度L 變?yōu)樵瓉淼? 倍5B只將電流 I 增加到原來的 2 倍C只將彈體質(zhì)量減小到原來的一半D將彈體質(zhì)量減小到原來的一半，軌道長度L 變?yōu)樵瓉淼? 倍，其他量不變解析 設(shè) B kI ，軌道之間距離 d，則發(fā)射過程中，安培力F BI

10、d ，安培力做功W FL221 2v2kI 2dLkI dL，由動能定理kIdL mv，解得彈體的出射速度. 要使彈體的出射速2m度增加至原來的 2 倍，可采用的辦法是只將電流I 增加到原來的2 倍；或?qū)楏w質(zhì)量減小到原來的一 半，軌道長度L 變?yōu)樵瓉淼?2 倍，其他量不變，選項B、 D 正確答案BD三、非選擇題 ( 本題共 2 小題，每小題 16 分，共 32 分計算題要求有必要的文字?jǐn)⑹觯谐霰匾姆匠毯脱菟悴襟E )圖 1111 (16 分 ) 如圖 11 所示，固定的兩光滑導(dǎo)體圓環(huán)半徑為0.5 m ，相距1 m在兩圓環(huán)上放一導(dǎo)體棒，圓環(huán)上接有電源，電源的電動勢為3 V ，內(nèi)電阻不計導(dǎo)體棒

11、質(zhì)量為60 g ，電阻為 1.5 勻強磁場豎直向上，且B 0.4 T 開關(guān) S 閉合后，棒從圓環(huán)底端上滑至某一位置后靜止試求：(1) 靜止后每個環(huán)對棒的支持力為多少？( g 取 10 m/s 2)(2) 此棒靜止后的位置與環(huán)底高度差為多少？解析(1) 導(dǎo)體棒靜止時，設(shè)每個環(huán)對棒的支持力為RN1，兩球?qū)Π舻淖饔昧镕N，則 FN 2FN，棒受重力 mg、兩環(huán)對其作用力 FN和安培力 F 的共同作用而平衡， 則三力的合力為零，如圖所示 由安培力公式得BILBLE 0.4 13N 0.8 NFR1.5N2mg20.8 20.6 2FF則 FN1 2 22N 0.5 N.(2) 設(shè)環(huán)對棒的作用力 FN與水平方向的夾角為 ，棒靜止后mg 0.06 103的位置與環(huán)底高度差為h. 則 tan F 0.84，h r (1 sin ) 0.5 (163 5 ) m 0.2 m.答案(1)0.5 N(2)0.2 m圖 1212如圖 12所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為 ，處在磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場中，導(dǎo)軌中接入