高三物理磁場及其對電流的作用單元復(fù)習(xí)測試題（帶答案）

7/7高三物理磁場及其對電流的作用單元復(fù)習(xí)測試題〔帶答案〕高中物理與九年義務(wù)教育物理或者科學(xué)課程相銜接,主旨在于進一步提高同學(xué)們的科學(xué)素養(yǎng),與實際生活聯(lián)系緊密,研究的重點是力學(xué)。查字典物理網(wǎng)為大家推薦了高三物理磁場及其對電流的作用單元復(fù)習(xí)測試題,請大家仔細閱讀,希望你喜歡。一、選擇題1.一段直導(dǎo)線L=1m,其中通有I=1A的電流,受到垂直于紙面向外的大小為F=1N的磁場力作用,據(jù)此()A.既可以確定這個磁場的磁感應(yīng)強度的大小,又可以確定磁感應(yīng)強度的方向B.僅能確定磁感應(yīng)強度的大小,不能確定磁感應(yīng)強度的方向C.僅能確定磁感應(yīng)強度的方向,不能確定磁感應(yīng)強度的大小D.磁感應(yīng)強度的大小和方向均無法確定【答案】D【詳解】考慮到I與B的方向不明確,無法用B=FIL確定磁感應(yīng)強度的大小;僅知道F的方向,無法用左手定那么判斷磁感應(yīng)強度的方向.應(yīng)選D.2.將一個質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細線吊起來,在其附近放一塊條形磁鐵,磁鐵的軸線與圓環(huán)在同一個平面內(nèi),且通過圓環(huán)中心,如圖23所示,當圓環(huán)中通以順時針方向的電流時,從上往下看()A.圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動,靠近磁鐵B.圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動,遠離磁鐵C.圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動,靠近磁鐵D.圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動,遠離磁鐵【答案】C【詳解】該通電圓環(huán)相當于一個垂直于紙面的小磁針,N極在內(nèi),S極在外,根據(jù)同極相互排斥,異極相互吸引,可得C項正確.3.如下圖,金屬細棒質(zhì)量為m,用兩根相同輕彈簧吊放在水平方向的勻強磁場中,彈簧的勁度系數(shù)為k,棒ab中通有穩(wěn)恒電流,棒處于平衡,并且彈簧的彈力恰好為零.假設(shè)電流大小不變而方向相反,那么()A.每根彈簧彈力的大小為mgB.每根彈簧彈力的大小為2mgC.彈簧形變量為mg/kD.彈簧形變量為2mg/k【答案】AC【詳解】彈簧的彈力恰好為零,說明安培力應(yīng)向上與重力平衡,即F安=mg,假設(shè)電流大小不變而方向相反時,那么安培力應(yīng)向下,但大小不變,彈簧彈力與安培力和重力平衡,即2kx=F安+mg=2mg,所以每根彈簧彈力的大小為mg,彈簧形變量為mg/k,選項A、C正確.4.如下圖是云層之間閃電的模擬圖,圖中A、B是位于東、西方向帶有電荷的兩塊陰雨云,在放電的過程中,在兩云的尖端之間形成了一個放電通道,發(fā)現(xiàn)位于通道正上方的小磁針N極轉(zhuǎn)向紙里,S極轉(zhuǎn)向紙外,那么關(guān)于A、B帶電情況的說法中正確的選項是()A.帶同種電荷B.帶異種電荷C.B帶正電D.A帶正電【答案】BD【詳解】云層間閃電必須發(fā)生在異種電荷之間,故B正確;在云層間放電時,形成的強電場和高溫將空氣電離成正離子和負離子,并在強電場的作用下做定向移動,形成電流,所以此題是考查通電直導(dǎo)線的右手定那么,由題意知,從西向東看,磁場是逆時針的,根據(jù)右手定那么可以判斷電流是從A流向B的,故可知A帶正電,B帶負電,所以D選項正確.5.有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置,如下圖為垂直于導(dǎo)線的截面圖.在圖中所示的平面內(nèi),O點為兩根導(dǎo)線連線的中點,M、N為兩導(dǎo)線附近的兩點,它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上,且與O點的距離相等.假設(shè)兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I,那么關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度,以下說法中正確的選項是()A.M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同B.M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反C.在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零D.在線段MN上只有一點的磁感應(yīng)強度為零【答案】選BD.【詳解】根據(jù)安培定那么和磁場的疊加原理,M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反,選項A錯B對;在線段MN上只有在O點處,a、b兩電流形成的磁場的磁感應(yīng)強度等大反向,即只有O點處的磁感應(yīng)強度為零,選項C錯D正確.6.一段長0.2m,通過2.5A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中所受安培力F的情況,正確的選項是()A.如果B=2T,F一定是1NB.如果F=0,B也一定為零C.如果B=4T,F有可能是1ND.如果F有最大值時,通電導(dǎo)線一定與B平行【答案】選C.【詳解】當導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時,F=BIL,力最大,當導(dǎo)線與磁場方向平行放置時,F=0,當導(dǎo)線與磁場方向成任意其他角度放置時,07.如下圖,平行于紙面水平向右的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B1=1T.位于紙面內(nèi)的細直導(dǎo)線,長L=1m,通有I=1A的恒定電流.當導(dǎo)線與B1成60夾角時,發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零.那么該區(qū)域同時存在的另一勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2的大小可能為()A.12TB.32TC.1TD.3T【答案】選BCD.【詳解】導(dǎo)線受到的安培力為零,可判斷出合磁感應(yīng)強度為零或沿導(dǎo)線方向,可求出磁感應(yīng)強度B2的最小值,B2小=B1sin60=32T,故B、C、D均正確.8如下圖,質(zhì)量為m的回形針系在細線下端被磁鐵吸引保持靜止,此時細線與豎直方向的夾角為,那么以下說法正確的選項是()A.回形針靜止時受到的磁鐵對它的磁力大小為mgtanB.回形針靜止時受到的細線的拉力大小為mgcosC.現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱,過一會發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了,原因是回形針加熱后,分子電流排列無序了D.現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱,過一會發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了,原因是回形針加熱后,分子電流消失了【答案】選C.【詳解】回形針靜止時受到的磁鐵對它的磁力大小和方向都不確定,拉力大小也不能確定,故A、B錯誤;對回形針加熱,回形針磁性消失是因為分子電流排列無序了,所以選項C正確,D錯誤.9.如下圖,在傾角為的光滑斜面上,垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)線,當通以電流I時,欲使導(dǎo)線靜止在斜面上,外加勻強磁場B的大小和方向可能是()A.B=mgtan/(IL),方向垂直斜面向上B.B=mgsin/(IL),方向垂直斜面向下C.B=mgtan/(IL),方向豎直向上D.B=mg/(IL),方向水平向右【答案】選B.【詳解】B方向垂直斜面向上,由左手定那么可知,安培力方向沿斜面向下,導(dǎo)線不可能靜止,A錯;同理可知C、D錯;B方向垂直斜面向下,安培力沿斜面向上,由平衡條件得：BIL=mgsin,解得B=mgsinIL,故B項對.10.如下圖,用粗細均勻的電阻絲折成平面梯形框架,ab、cd邊均與ad邊成60角,ab=bc=cd=L,長度為L的電阻絲電阻為r,框架與一電動勢為E,內(nèi)阻為r的電源相連接,垂直于框架平面有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,那么框架受到的安培力的合力大小為()A.0B.5BEL11rC.10BEL11rD.BELr【答案】選C.【詳解】總電阻R=3r2r3r+2r+r=115r,總電流I=ER=5E11r,梯形框架受的安培力可等效為I通過ad邊時受到的安培力,F=BIad=BI2L=10BEL11r,所以C選項正確.二、非選擇題11.如下圖,在傾角為37的光滑斜面上有一根長為0.4m,質(zhì)量為610-2kg的通電直導(dǎo)線,電流強度I=1A,方向垂直于紙面向外,導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動,整個裝置放在磁感應(yīng)強度每秒增加0.4T,方向豎直向上的磁場中,設(shè)t=0時,B=0,那么需要幾秒,斜面對導(dǎo)線的支持力為零?(g取10m/s2)【答案】5s【詳解】斜面對導(dǎo)線的支持力為零時導(dǎo)線的受力如下圖由平衡條件FTcos37=FFTsin37=mg由①②解得：F=mgtan37代入數(shù)值得：F=0.8N由F=BIL得B=FIL=0.810.4T=2TB與t的變化關(guān)系為B=0.4t解得t=5s12.水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向與水平面夾角為且指向右斜上方,如下圖,問：(1)當ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?(2)假設(shè)B的大小和方向均能改變,那么要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?【答案】(1)mg-BLEcosRBLEsinR(2)Bmin=mgREL水平向右從b向a看側(cè)視圖如下圖【詳解】(1)水平方向：f=F安sin①