2021年新高考物理總復習檢測：第九章第1節(jié)磁場的描述磁場對電流的作用檢測(含解析)

1、-1 - 磁場的描述 磁場對電流的作用 （建議用時：40 分鐘） 【A 級 基礎題練熟快】 1. 如圖所示，為某種用來束縛原子的磁場的磁感線分布情況， 以O點（圖 中白點）為坐標原點，沿 z軸正方向磁感應強度 B大小的變化最有可能為 （ ） 解析：選 C.根據(jù)磁感線的疏密表示磁感應強度的大小可知，以 點，沿z軸正方向磁感應強度 B大小的變化最有可能為圖 C. 2. （2019 唐山模擬） 安培力的大小和方向是（ ） A. ILB，水平向左 由左手定則可知，導線受到的安培力方向水平向左. 3. （多選）（2016 高考海南卷）如圖 所示，揚聲器中有一線圈處于磁場中，當音頻電 流信號通過線圈時，線

2、圈帶動紙盆振動，發(fā)出聲音俯視圖 （線圈平面即紙面）磁場方向如圖中箭頭所示，在圖 （b）中O點（圖中白點）為坐標將長為L的導線彎成六分之一圓弧，固定于垂直紙面向外、大小為 B的勻強磁場端點A、C連線豎直，如圖所示若給導線通以由 A到C、大小為I的恒定電流，則導線所受 B. ILB，水平向右 C. 3ILB n ，水平向右 ，水平向左 解析：選 D.弧長為L,圓心角為 60,則弦長 3L AC=匕，導線受到的安培力 n F= BIl = 3ILB 7t （b）表示處于輻射狀磁場中的線圈 -2 - （ A. 當電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里 B. 當電流沿順時針方向時，線圈所

3、受安培力的方向垂直于紙面向外 C. 當電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里 D. 當電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外-3 - 解析：選 BC.將環(huán)形導線分割成無限個小段，每一小段看成直導線，則根據(jù)左手定則，當 電流順時針時，導線的安培力垂直紙面向外，故選項 A 錯誤，選項 B 正確；當電流逆時針時， 根據(jù)左手定則可以知道安培力垂直紙面向里，故選項 C 正確，選項 D 錯誤. 4. （多選）（2019 山西重點中學聯(lián)考 ）在赤道附近水平放置一根長 L的直導線，導線中通 有恒定電流I，地磁場在赤道的磁感應強度為 B,若不考慮磁偏角的影響，那么地磁場對該導 線

4、的作用力大小及方向可能是 （ ） A. 0 B. 2，豎直向下 C. BIL，向西 解析：選 AB.當水平通電直導線與磁場方向平行時，地磁場對通電導線的作用力為零，選 項 A 正確；當水平通電直導線與磁場方向垂直時，地磁場對通電導線的作用力大小為 BIL,且 為最大值；當水平通電直導線與磁場方向成一夾角時，地磁場對通電導線的作用力大小應介 于 0 和BIL之間，方向均沿豎直方向，選項 B 正確，C、D 錯誤. 5. （2019 成都石室中學模擬）如圖所示，一個邊長為 L的正方形金屬框豎直放置，各邊 電阻相同，金屬框放置在磁感應強度大小為 B方向垂直于金屬框向里的勻強磁場中，若 A、 B兩端與導

5、線相連，由 A到B通以方向如圖所示的電流（由A點流入，從B點流出），流過AB 邊的電流為I，則金屬框受到的安培力大小和方向分別為 （ ） 4 A. 2BIL，豎直向下 B.TBIL,豎直向上 3 3 C. BIL，豎直向上 D.4BIL,豎直向下 解析：選 B.設流過DC邊的電流為I ，根據(jù)并聯(lián)電路知識有 I 3 R= IR，得1= 3 3 AD BC邊所受的安培力的合力為零， DC邊中的電流方向向右，根據(jù)左手定則可知， DC邊所受 I 1 一 安培力方向向上， 大小為FDC= B- - -L = -BIL , AB邊所受的安培力方向向上， 大小為FAB= BIL, 3 3 4 所以金屬框受到

6、的安培力為 F安=FDC+ FAB= BIL,方向豎直向上，故選項 B 正確. 向東 -4 - 6. （多選）（2019 陜西咸陽模擬）如圖所示，在光滑水平面上一輕質彈簧將擋板和一條形 磁鐵連接起來處于靜止狀態(tài)，此時磁鐵對水平面的壓力為 FN1.現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導體 棒，在導體棒中通以垂直紙面向里的電流瞬間，磁鐵對水平面的壓力變?yōu)?FN2,同時出現(xiàn)其他變化，則以下說法正確的是 （ ） -5 - A.彈簧長度將變長 C. FN1FN2 解析：選 BC在磁鐵的左上方位置固定一導體棒， 在導體棒中通以垂直紙面向里的電流瞬 間，由左手定則可判斷出導體棒所受的安培力斜向右下，由牛頓第三定律可知，

7、條形磁鐵所 受的安培力斜向左上，因此彈簧長度將變短，磁鐵對水平面的壓力減小，即 FNIFN2,選項 B C 正確，A、D 錯誤. 7. （多選）圖中裝置可演示磁場對通電導線的作用.電磁鐵上、下兩磁極之間某一水平面 內(nèi)固定兩條平行金屬導軌， L是置于導軌上并與導軌垂直的金屬桿.當電磁鐵線圈兩端 a、b, 導軌兩端e、f,分別接到兩個不同的直流電源上時， L便在導軌上滑動.下列說法正確的是 B.彈簧長度將變短 D. FFA. 若a接正極， b接負極, e接正極, f接負極, 則 L向右滑動 B. 若a接正極， b接負極, e接負極, f接正極， 則 L向右滑動 C. 若a接負極， b接正極， e接

8、正極, f接負極, 則 L向左滑動 D. 若a接負極， b接正極， e接負極, f接正極， 則 L向左滑動 解析：選 BD.若a接正極， b接負極， 電磁鐵磁極間磁場方向向上， e接正極，f接負極, 變化，則以下說法正確的是 （ ） -6 - 由左手定則判定金屬桿所受安培力向左，則 L向左滑動，A 選項錯誤，同理判定 B、D 選項正 確，C 選項錯誤. 8. （多選）通有電流的導線 Li、L2、匕、L4處在同一平面（紙 面）內(nèi)，放置方式及電流方向如圖甲、乙所示，其中 Li、L3是固 定的，L2、L4可繞垂直紙面的中心軸 0轉動，則下列判定正確的 是（） A. L2繞軸0按順時針轉動 B. L2

9、繞軸0按逆時針轉動 C. L4繞軸0按順時針轉動 D. L4繞軸0按逆時針轉動 解析：選 BC.題圖甲中由右手螺旋定則可知導線 Li上方磁場垂直紙面向外，且離導線 Li 的距離越近，磁場越強，導線 L2上每一小部分受到的安培力方向均水平向右，但 0點下方部 甲 乙 -7 - 分安培力較大，所以 L2繞軸O按逆時針轉動，A 錯誤，B 正確；圖乙中O點上方導線L4所受安 培力向右，0點下方導線L4所受安培力向左，即 L4繞軸0按順時針轉動，C 正確，D 錯誤. 【B 級能力題練穩(wěn)準】 9. （2019 河南開封模擬）如圖所示，在傾角為 a的光滑斜面上, 垂直紙面放置一根長為 L、質量為m的直導體棒

10、.當導體棒中的恒定電 流I垂直于紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，可將導體棒置于 勻強磁場中，當外加勻強磁場的磁感應強度 B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時針轉至水平向 左的過程中，關于 B的大小變化，下列說法正確的是（ ） A.逐漸增大 B.逐漸減小 C. 先增大后減小 解析：選 D.對導體棒受力分析，受重力 G支持力FN和安培力FA, 三力平衡，合力為零，將支持力 FN和安培力FA合成，合力與重力相平 衡，如圖. 從圖中可以看出，安培力 FA先變小后變大，由于 FA= BIL，其中電 流I和導體棒的長度L均不變，故磁感應強度先減小后增大；故選 D. 10. （多選）光滑平行導軌水平放置， 導

11、軌左端通過開關 S 與內(nèi)阻不計、 電動勢為E的電源相連，右端與半徑為 L= 20 cm 的兩段光滑圓弧導軌相 接，一根質量 m= 60 g、電阻 2 1 Q、長為L的導體棒ab,用長也為L 的絕緣細線懸掛， 如圖所示， 系統(tǒng)空間有豎直方向的勻強磁場，磁感應強度 合開關 S 后，導體棒沿圓弧擺動，擺到最大高度時，細線與豎直方向成 中導體棒始終與導軌接觸良好且細線處于張緊狀態(tài) 2 計，sin 53 = 0.8 , g= 10 m/s 則（ ） A. 磁場方向一定豎直向下 B. 電源電動勢E= 3.0 V C. 導體棒在擺動過程中所受安培力 F= 3 N D. 導體棒在擺動過程中電源提供的電能為 0

12、.048 J 解析：選 AB.導體棒向右沿圓弧擺動，說明受到向右的安培力，由左手定則知該磁場方向 一定豎直向下，A 正確；導體棒擺動過程中只有安培力和重力做功，由動能定理知 BIL Lsin e - mgL1 cos e ） = 0,代入數(shù)值得導體棒中的電流為 I = 3 A，由E= IR得電源電動勢 E= 3.0 V, B 正確；由F= BIL得導體棒在擺動過程中所受安培力 F= 0.3 N, C 錯誤；由能量守恒 D.先減小后增大 e = 53,擺動過程 （不考慮導體棒切割的影響 ），導軌電阻不 B= 0.5 T，當閉 -8 - 定律知電源提供的電能 W等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱 Q和導體棒重

13、力勢能的增加量 E的和，即 W= Q+A 己，而厶 E= mgL1 cos e ） = 0.048 J , D 錯誤. 11. 如圖所示，水平導軌間距為L= 0.5 m 導軌電阻忽略不計；導體棒ab的質量 m= 1 kg,-9 - 電阻Ro= 0.9 Q,與導軌接觸良好；電源電動勢 E= 10 V，內(nèi)阻r = 0.1 Q,電阻R= 4 Q; 外加勻強磁場的磁感應強度 B= 5 T,方向垂直于 ab,與導軌平面成夾角 a = 53 ； ab與導 軌間的動摩擦因數(shù)為 口 = 0.5(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力 )，定滑輪摩擦不計，線對 的拉力為水平方向， 重力加速度g= 10 m/s2, ab處

14、于靜止狀態(tài).已知 sin 53= 0.8 , cos =0.6.求: (1)通過ab的電流大小和方向; (2) ab受到的安培力大小; 重物重力G的取值范圍. 解析：山RTR = 2 A 方向為a到b. (2) F= BIL = 5 N. 所以 0.5 N GC 7.5 N. 答案：(1)2 A a 至 U b (2)5 N (3)0.5 N 12. (2019 濟南模擬)如圖所示，金屬梯形框架導軌放置在豎直平面內(nèi)，頂角為 邊ab長為I，垂直于梯形平面有一個磁感應強度大小為 B的勻強磁場.在導軌上端再放置一 根水平金屬棒cd,其質量為 m導軌上接有電源，使 abcd構成回路，回路電流恒為 I, cd棒 恰好靜止.已知金屬棒和導軌之間接觸良好，不計摩擦阻力，重力加速度為 (1) cd棒所受的安培力； 有 fm= 口 (mg- Fcos 53 ) = 3.5 N / N 當最大靜摩擦力方向向右時 /血 FT= Fsin 53 - f m= 0.5 N 導體棒ab受力如圖所示. O + “ 7.5 N 當最大靜摩擦力方向向左時 FT= Fsin 53 ab 53