高中物理人教版1第二章磁場(chǎng) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)9

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．(多選)圖2-3-4所示為通電直導(dǎo)線置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的不同方式，其中導(dǎo)線能受到安培力作用的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810100】圖2-3-4【解析】由于BD所示的電流方向與磁場(chǎng)方向平行，故不受安培力，A、C所示電流方向與磁場(chǎng)方向垂直，受安培力作用，故選項(xiàng)A、C正確．【答案】AC圖2-3-52．為了簡(jiǎn)化安培的實(shí)驗(yàn)，我們可以用如圖2-3-5所示的裝置探究影響安培力方向的因素．實(shí)驗(yàn)中如果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒被推出磁鐵外，則此時(shí)磁鐵的磁極和電流方向可能是()A．磁鐵N極在上，電流方向A→BB．磁鐵N極在上，電流方向B→AC．磁鐵S極在上，電流方向B→AD．以上三種情況都有可能【解析】根據(jù)左手定則判斷可知選項(xiàng)B正確．【答案】B3．(多選)有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810101】A．B的方向就是小磁針N極所指的方向B．B的方向與小磁針N極的受力方向一致C．B的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向D．B的方向就是該處磁場(chǎng)的方向【解析】磁場(chǎng)的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，規(guī)定為小磁針靜止時(shí)N極所指的方向或小磁針N極的受力方向，它與通電導(dǎo)線所受力的方向是不一致的．【答案】BD4．在如圖2-3-6所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已經(jīng)標(biāo)出了電流I和磁場(chǎng)B以及磁場(chǎng)對(duì)電流作用力F三者的方向，其中錯(cuò)誤的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810102】圖2-3-6【解析】根據(jù)左手定則可知選項(xiàng)A、B、D對(duì)；C選項(xiàng)中的電流與磁場(chǎng)方向平行，所以不受磁場(chǎng)力，所以C選項(xiàng)錯(cuò)．【答案】C5．(多選)下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810103】A．若某電荷在某處不受到電場(chǎng)力作用，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．若一小段通電導(dǎo)線在某處不受到磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，在數(shù)值上等于一個(gè)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力與電荷電量的比值D．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，在數(shù)值上等于一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值【解析】磁場(chǎng)不同于電場(chǎng)如通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行，則安培力為零，選項(xiàng)B錯(cuò)，選項(xiàng)A正確；由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知選項(xiàng)C正確；由在導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)才有B＝eq\f(F,IL)，故選項(xiàng)D錯(cuò)．【答案】AC6．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810104】A．通電直導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B．通電直導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大C．放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電直導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電直導(dǎo)線受力的大小和方向無(wú)關(guān)【解析】因?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場(chǎng)本身決定，與通電直導(dǎo)線的受力及方向都無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)，選項(xiàng)D正確；因?yàn)橥娭睂?dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，而且與通電直導(dǎo)線的取向有關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)；對(duì)選項(xiàng)C雖然勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)位置的方向不同時(shí)，磁場(chǎng)力是不相同的(導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)受磁場(chǎng)力最大，與磁場(chǎng)方向平行時(shí)受磁場(chǎng)力為零)，而選項(xiàng)C中沒(méi)有說(shuō)明導(dǎo)線在各個(gè)位置的取向是否相同，所以選項(xiàng)C錯(cuò)．【答案】D7．一段通電直導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖2-3-7所示，導(dǎo)線上電流方向由左指向右．當(dāng)導(dǎo)線以其中點(diǎn)O為軸轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，導(dǎo)線受到的安培力()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810105】圖2-3-7A．大小不變，方向不變B．由零增至最大，方向時(shí)刻變C．由最大減小至零，方向不變D．由零增至最大，方向不變【解析】導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)前，電流方向與磁感線方向相同，導(dǎo)線不受安培力；當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度，電流與磁感線不再平行，于是導(dǎo)線受到安培力；當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，電流與磁感線垂直，此時(shí)導(dǎo)線受的安培力最大．用左手定則可以判斷安培力的方向垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向確定的平面，故始終不變．所以選項(xiàng)D正確．【答案】D8．如圖2-3-8所示，兩金屬導(dǎo)軌平行放置，處于同一水平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌間接有電源．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌固定一電阻為r的金屬棒MN，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，接通電源后()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810106】圖2-3-8A．金屬棒受到向左的安培力作用B．金屬棒受到向右的安培力作用C．若換用更粗的同種材料的金屬棒，安培力將減小D．若換用更粗的同種材料的金屬棒，安培力大小不變【解析】根據(jù)左手定則可知選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)；若換更粗的同種金屬材料電阻減小電流增大，由F＝BIL可知安培力增大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)．【答案】A[能力提升]9．傾角為α的導(dǎo)電軌道間接有電源，軌道上靜止放有一根金屬桿ab.現(xiàn)垂直軌道平面向上加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖2-3-9所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增加的過(guò)程中，ab桿始終保持靜止，則ab桿受到的摩擦力()圖2-3-9A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大后減小 D．先減小后增大【解析】金屬桿靜止在軌道上，所受合力為零，沿斜面向上的靜摩擦力等于重力向下的分力．當(dāng)垂直軌道平面向上加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，由左手定則可知，金屬桿將受到沿斜面向上的安培力．在磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增加的過(guò)程中，安培力逐漸增大，ab桿受到的靜摩擦力先沿斜面向上逐漸減小，當(dāng)安培力大于重力向下的分力后，再沿斜面向下逐漸增大．【答案】D10．如圖2-3-10所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有下列各種形狀的通電導(dǎo)線，電流為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求各導(dǎo)線所受到的安培力F的大?。緦?dǎo)學(xué)號(hào)：33810107】圖2-3-10【解析】A圖中，B⊥I，不論導(dǎo)線再怎么放，也在紙平面內(nèi)，故F＝圖是兩根導(dǎo)線組成的折線abc，整體受力實(shí)質(zhì)上是兩部分直導(dǎo)線分別受力的矢量和，其有效長(zhǎng)度為ac.故F＝eq\r(2)BIL.同理，C圖中，從a→b的半圓形電流，分析圓弧上對(duì)稱的每一小段電流，受力抵消合并后，其有效長(zhǎng)度為ab，F(xiàn)＝2BIR.由對(duì)安培力的理解知D圖中F＝0.【答案】A．BIL\r(2)BILC．2BIRD．011．如圖2-3-11所示，在傾角為θ的光滑斜面上，垂直紙面水平放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線，電流I方向垂直紙面向里，欲使導(dǎo)線靜止于斜面上，則外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值是多少？方向向哪？【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810108】圖2-3-11【解析】當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，則安培力方向沿斜面向上，此時(shí)對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最?。芰Ψ治鋈鐖D所示．當(dāng)安培力等于重力沿斜面向下的分力時(shí)，導(dǎo)線平衡mgsinθ＝BIL，B＝eq\f(mgsinθ,IL).【答案】B＝eq\f(mgsinθ,IL)，方向垂直斜面向下12．如圖2-3-12所示，一段長(zhǎng)為1m、質(zhì)量為2kg的通電導(dǎo)體棒懸掛于天花板上．現(xiàn)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)通入I＝2A的電流時(shí)懸線的張力恰好為零．(g取10m/s2)求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33810109】圖2-3-12(1)所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)如果電流方向不變，通入的電流大小變?yōu)?A時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為多少？此時(shí)懸線拉力又為多少？【解析】(1)導(dǎo)體棒受力分析如圖所示：由平衡條件得：F安＝mg又因F安＝BIL所以B＝e