高考物理沖刺復(fù)習(xí) 物理精練70

1、物理精練（70）abcd例題：如圖所示，三根通電直導(dǎo)線垂直紙面放置，位于b、c、d處，通電電流大小相同，方向如圖。a位于bd中點。則a點的磁感應(yīng)強度方向是( )A垂直紙面指向紙里B垂直紙面指向紙外C沿紙面由a指向bD沿紙面由a指向c解析：根據(jù)安培定則：b、d兩根導(dǎo)線在a點形成的磁場，磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反，合磁感應(yīng)強度應(yīng)為零，故a點磁場就由通電導(dǎo)線c來決定，根據(jù)安培定則在a點處的磁場，磁感應(yīng)強度方向應(yīng)為沿紙面由a指向b，正確選項為C。例題：磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強度是2.5 A，導(dǎo)線長1 cm，它受到的安培力為5×10-2 N，則這個位置的磁感應(yīng)強度是多

2、大？接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強度增大到5 A時，這一點的磁感應(yīng)強度應(yīng)是多大？如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力，是否肯定這里沒有磁場.解答：B2T。磁感應(yīng)強度B是由磁場和空間位置(點)決定的，和導(dǎo)線的長度L、電流I的大小無關(guān)，所以該點的磁感應(yīng)強度是2 T。如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力，則可能有兩種可能：該處沒有磁場；該處有磁場，只不過通電導(dǎo)線與磁場方向平行。例題：如圖所示，把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動，當(dāng)導(dǎo)線通過圖示方向電流時，導(dǎo)線的運動情況是（從上往下看）（）A順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D

3、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升解析：根據(jù)蹄形磁鐵磁感線分布和左手定則可判斷A端受垂直紙面向里的安培力，B端受垂直紙面向外的安培力，故導(dǎo)線逆時針轉(zhuǎn)動；假設(shè)導(dǎo)線自圖示位置轉(zhuǎn)過90°，由左手定則可知，導(dǎo)線AB受豎直向下安培力作用；導(dǎo)線下降，故導(dǎo)線在逆時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動，所以本題答案應(yīng)選C。例題：如圖所示，傾角為 的光滑斜面上， 有一長為L，質(zhì)量為m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流強度為I，電流方向垂直紙面向外在圖中加一勻強磁場，可使導(dǎo)線平衡，試求：最小的磁感應(yīng)強度B是多少？方向如何？解析：導(dǎo)體棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力學(xué)知識可知，當(dāng)?shù)谌齻€力（安培力）F與F垂直時，F(xiàn)有最小值，如圖，即安

4、培力方向平行于斜面向上，F(xiàn)mgsin，又因為當(dāng)導(dǎo)體棒與磁感應(yīng)強度垂直時，安培力最大，故本題所求最小磁感應(yīng)強度 B，方向為垂直斜面向下。例題：條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導(dǎo)線，通有圖示方向的電流后，磁鐵對水平面的壓力將會(增大、減小還是不變？)。水平面對磁鐵的摩擦力大小為。解：本題有多種分析方法。畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小，但不受摩擦力。畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條（如圖中細(xì)虛線所示），可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。把條形磁鐵等效為通

5、電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流，所以互相吸引。例題：如圖在條形磁鐵N極附近懸掛一個線圈，當(dāng)線圈中通有逆時針方向的電流時，線圈將向哪個方向偏轉(zhuǎn)？解：用“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”最簡單：條形磁鐵的等效螺線管的電流在正面是向下的，與線圈中的電流方向相反，互相排斥，而左邊的線圈匝數(shù)多所以線圈向右偏轉(zhuǎn)。（本題如果用“同名磁極相斥，異名磁極相吸”將出現(xiàn)判斷錯誤，因為那只適用于線圈位于磁鐵外部的情況。）OOadcb例題：如圖所示，單匝矩形線圈的邊長分別為abcdL1，bcadL2，它可以繞對稱軸OO轉(zhuǎn)動，線圈中的電流強度為I，線圈處于磁感應(yīng)強度B的勻強磁場中，當(dāng)線圈平

6、面與磁場平行時，求線圈所受的安培力的總力矩。解析：線圈平面與磁場平行時，線圈中只有ab、cd兩邊受力。所受力如圖所示，兩邊安培力的大小為FBIL1這一對力偶的力偶臂為L2，所受安培力的總力矩FOa(b)c(d)FMBIL1L2BIS拓展：如果是n匝線圈，則線圈所受安培力的力矩為多大？如果是n匝線圈，則線圈所受安培力的力矩為MnBIS當(dāng)線圈平面與磁感線平行時，線圈受到的安培力的力矩為最大。(2)線圈平面與磁場方向成角：MnBIScosMmcos(3)線圈平面與磁場方向垂直：M0。(4)說明上式只適用于勻強磁場；在勻強磁場中，當(dāng)轉(zhuǎn)軸OOB的時，M與轉(zhuǎn)軸的位置及線圈的形狀無關(guān)。OOacb例題：如圖所

7、示，一正三角形線圈，放在勻強磁場中，磁場與線圈平面平行，設(shè)I5 A，磁感應(yīng)強度B1.0 T，三角形邊長L30cm.。求線圈所受磁力矩的大小及轉(zhuǎn)動方向(電流方向為acba)。解法一：因為在勻強磁場中，在轉(zhuǎn)軸OO和B相垂直的條件下，M與轉(zhuǎn)軸的位置和線圈的形狀無關(guān)。所以MBIS0.2 N·m。根據(jù)左手定則ab邊受的安培力方向垂直于ab邊向下，ac邊受的安培力方向垂直于ac邊向上，所以線圈的轉(zhuǎn)動方向為：從上往下看為順時針轉(zhuǎn)動。解法二：bc邊不受安培力；ab、ac受力等大反向，可認(rèn)為安培力作用在它們的中點，磁力矩為M2F×sin30° FBILcos30°由以上二

8、式求出M0.2 N·m從上往下看轉(zhuǎn)動方向為順時針方向。例題：電子的速率v3×106 m/s，垂直射入B0.10 T的勻強磁場中，它受到的洛倫茲力是多大？FqvB1.60×1019×3×106×0.10N4.8×1014 N。例題：來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時，將（）A豎直向下沿直線射向地面B相對于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)C相對于預(yù)定點稍向西偏轉(zhuǎn)D相對于預(yù)定點稍向北偏轉(zhuǎn)分析：B項正確。地球表面地磁場方向由南向北，質(zhì)子是氫原子核帶正電，根據(jù)左手定則可判定，質(zhì)子自赤道上空豎

9、直下落過程中受洛倫茲力方向向東。例題：電視機顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右，即時電流方向如圖所示。該時刻由里向外射出的電子流將向哪個方向偏轉(zhuǎn)？解：畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個方法簡潔）。例題：如圖所示，一個帶正電q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，若小帶電體的質(zhì)量為m，為了使它對水平絕緣面正好無壓力，應(yīng)該（   ）A使B的數(shù)值增大B使磁場以速率 v，向上移動C使磁場以速

10、率v，向右移動D使磁場以速率v，向左移動解析：為使小球?qū)ζ矫鏌o壓力，則應(yīng)使它受到的洛倫茲力剛好平衡重力，磁場不動而只增大B，靜止電荷在磁場里不受洛倫茲力， A不可能；磁場向上移動相當(dāng)于電荷向下運動，受洛倫茲力向右，也不可能平衡重力，故B、C也不對；磁場以V向左移動，等同于電荷以速率v向右運動，此時洛倫茲力向上。當(dāng) qvBmg時，帶電體對絕緣水平面無壓力，則v，選項 D正確。關(guān)于帶電小球在勻強磁場中的運動例題： 單擺擺長L，擺球質(zhì)量為m，帶有電荷q，在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中擺動，當(dāng)其向左、向右通過最低點時，線上拉力大小是否相等？解析：擺球所帶電荷等效于一個點電荷，它在磁場中擺動時受到重力mg，