2020版廣西物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)規(guī)范練28 磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精考點(diǎn)規(guī)范練28磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用考點(diǎn)規(guī)范練第54頁(yè)

一、單項(xiàng)選擇題1。在地球赤道上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),用磁傳感器測(cè)得赤道上P點(diǎn)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。將一條形磁鐵固定在P點(diǎn)附近的水平面上,讓N極指向正北方向,如圖所示，此時(shí)用磁傳感器測(cè)得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1;現(xiàn)將條形磁鐵以P點(diǎn)為軸心在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°,使其N極指向正東方向，此時(shí)用磁傳感器測(cè)得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)為（可認(rèn)為地磁南、北極與地理北、南極重合)()A。B1-B0 B。B1+B0C.B02+答案D解析根據(jù)題意，赤道上P點(diǎn)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，條形磁鐵N極指向正北方向時(shí),條形磁鐵在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=B1-B0；條形磁鐵N極指向正東方向時(shí),條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度指向正東方向，與地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直,故P點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為B’=B2+B02.如圖所示，質(zhì)量m=0。5kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°、寬度l=1m的光滑絕緣框架上，磁場(chǎng)方向垂直于框架平面向下（磁場(chǎng)僅存在于絕緣框架內(nèi)）.右側(cè)回路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=8V、內(nèi)阻r=1Ω，額定功率為8W、額定電壓為4V的電動(dòng)機(jī)M正常工作.取sin37°=0。6,cos37°=0.8,重力加速度大小g取10m/s2，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（)A。2T B。1.73TC.1。5T D.1T答案C解析電動(dòng)機(jī)M正常工作時(shí)的電流I1=P1U=2A,電源內(nèi)阻上的電壓U'=E-U=8V—4V=4V,根據(jù)歐姆定律得干路中的電流I=U'r=4A,通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I2=I—I1=2A，導(dǎo)體棒受力平衡,有BI2l=mgsin37°，得B=1.3。如圖所示，兩個(gè)圓形線圈P和Q懸掛在光滑絕緣桿上,通以方向相同的電流，若I1〉I2,P、Q受到安培力大小分別為F1和F2，則P和Q()A.相互吸引,F1〉F2 B。相互排斥，F(xiàn)1〉F2C。相互排斥,F1=F2 D.相互吸引,F1=F2答案D解析由于P、Q通以同向電流，據(jù)“同向電流相吸,異向電流相斥”可知,P、Q是相互吸引的,P、Q之間的相互吸引力遵循牛頓第三定律，總是等大、反向。4.奧斯特在研究電流的磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),將一根長(zhǎng)直導(dǎo)線南北放置在小磁針的正上方，導(dǎo)線不通電時(shí),小磁針在地磁場(chǎng)作用下靜止時(shí)N極指向北方，如圖所示?，F(xiàn)在導(dǎo)線中通有沿南向北的恒定電流I,小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)后再次靜止時(shí)N極指向（）A。北方 B.西方C.西偏北方向 D。北偏東方向答案C解析在導(dǎo)線中通有沿南向北的恒定電流I，由安培定則可判斷出通電導(dǎo)線下方產(chǎn)生了由東指向西的磁場(chǎng),根據(jù)磁場(chǎng)疊加原理，二者的合磁場(chǎng)方向沿西北方向,所以小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)后再次靜止時(shí)N極指向?yàn)槲髌狈较?，選項(xiàng)C正確。5。如圖所示,現(xiàn)有四條完全相同的垂直于紙面放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正方形abcd的四個(gè)頂點(diǎn)上，直導(dǎo)線分別通有方向垂直于紙面向里、大小分別為Ia=I、Ib=2I、Ic=3I、Id=4I的恒定電流。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍距離為r處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIr,式中常量k〉0,I為電流大小。忽略電流間的相互作用,若電流Ia在正方形的幾何中心O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則O點(diǎn)處實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向?yàn)椋ˋ。22B，方向由O點(diǎn)指向ad中點(diǎn)B。22B,方向由O點(diǎn)指向ab中點(diǎn)C。10B，方向垂直于紙面向里D.10B,方向垂直于紙面向外答案A解析由題意，直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流的大小成正比,與距直導(dǎo)線的距離成反比。應(yīng)用安培定則并結(jié)合平行四邊形定則,可知A選項(xiàng)正確。6。一通電直導(dǎo)線與x軸平行放置,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與xOy坐標(biāo)平面平行，導(dǎo)線受到的安培力為F。若將該導(dǎo)線做成34圓環(huán),放置在xOy坐標(biāo)平面內(nèi),如圖所示,并保持通電的電流不變，兩端點(diǎn)a、b連線也與x軸平行，則圓環(huán)受到的安培力大小為(A。F B。23C。223πF D答案C解析根據(jù)安培力公式，安培力F與導(dǎo)線長(zhǎng)度l成正比,若將該導(dǎo)線做成34圓環(huán)，由l=34×2πR,解得圓環(huán)的半徑R=2l3π,34圓環(huán)a、b兩點(diǎn)之間的距離l’=2R=22l37。如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看）（）A.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)下降B。順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)上升C。逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D。逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)上升答案A解析（1）電流元法如圖所示,把直線電流等效為AO’、O’O、OB三段（O’O段極短)電流元,由于O'O段電流方向與該處磁場(chǎng)方向平行，所以不受安培力作用；AO'段電流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向上,根據(jù)左手定則可知其所受安培力方向垂直于紙面向外；OB段電流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向下,同理可知其所受安培力方向垂直于紙面向里。綜上可知導(dǎo)線將以O(shè)O'段為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視).（2)特殊位置法把導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90°的特殊位置來(lái)分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)。綜上所述,A正確。二、多項(xiàng)選擇題8.指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針,下列說(shuō)法正確的是(）A。指南針可以僅具有一個(gè)磁極B.指南針能夠指向南北，說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)C.指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾D。在指南針正上方附近沿指針?lè)较蚍胖靡恢睂?dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)答案BC解析指南針有N、S兩個(gè)磁極,受到地磁場(chǎng)的作用靜止時(shí)S極指向南方，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確;指南針有磁性,可以與鐵塊相互吸引，選項(xiàng)C正確；由奧斯特實(shí)驗(yàn)可知,小磁針在通電導(dǎo)線放置位置合適的情況下,會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9.均勻帶電的薄圓盤的右側(cè),用拉力傳感器A、B水平懸掛一根通電導(dǎo)線ab,電流方向由a到b，導(dǎo)線平行于圓盤平面。圓盤繞過(guò)圓心的水平軸沿如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，與圓盤靜止時(shí)相比,拉力傳感器的示數(shù)增大了,懸線仍然豎直，則下列說(shuō)法正確的是()A.圓盤帶正電荷B。圓盤帶負(fù)電荷C。若增大圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,則傳感器示數(shù)減小D。若改變圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向，則傳感器示數(shù)減小答案AD解析與圓盤靜止時(shí)相比，拉力傳感器的示數(shù)增大，懸線豎直，說(shuō)明導(dǎo)線所受安培力方向豎直向下,由左手定則可判斷，導(dǎo)線所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右；由安培定則可以判斷,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)形成的等效電流與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，故圓盤帶正電荷,A正確,B錯(cuò)誤。若增大圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，則等效電流增大,方向不變,產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，傳感器示數(shù)增大,C錯(cuò)誤.若改變圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向,則導(dǎo)線所在位置的磁場(chǎng)方向水平向左，導(dǎo)線所受安培力方向向上,傳感器示數(shù)減小,D正確。10。如圖甲所示,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為l,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒,從t=0時(shí)刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I,周期為T，最大值為Imax，圖甲中I所示方向?yàn)殡娏髡较?。則金屬棒(）甲乙A.一直向右移動(dòng)B.速度隨時(shí)間周期性變化C。受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D.受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功答案ABC解析根據(jù)左手定則知金屬棒在0～T2內(nèi)所受安培力向右,大小恒定,故金屬棒向右做勻加速運(yùn)動(dòng);在T2~T內(nèi)金屬棒所受安培力與前半個(gè)周期大小相等、方向相反，金屬棒向右做勻減速運(yùn)動(dòng),一個(gè)周期結(jié)束時(shí)金屬棒速度恰好為零.以后始終向右重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B、C正確。在0～T2時(shí)間內(nèi)，安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，安培力做正功;在T2～T時(shí)間內(nèi),安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，安培力做負(fù)功。在一個(gè)周期內(nèi),安培力所做的總功為零11.（2017·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖所示。矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出,并作為線圈的轉(zhuǎn)軸.將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間,線圈平面位于豎直面內(nèi),永磁鐵置于線圈下方.為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),該同學(xué)應(yīng)將()A。左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B.左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C。左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D。左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉答案AD解析由于矩形線圈是由一根漆包線繞制而成,電流在環(huán)形線圈中通過(guò)，把左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉或者把左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉,這樣在半個(gè)周期內(nèi)受到安培力作用而轉(zhuǎn)動(dòng),在另半個(gè)周期內(nèi)靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng),故選項(xiàng)A、D做法可行；把左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉,這樣在半個(gè)周期內(nèi)安培力是動(dòng)力,另半個(gè)周期內(nèi)安培力是阻力,阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，故選項(xiàng)B做法不可行;把左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，線圈中沒(méi)有電流,線圈不受安培力作用，不能轉(zhuǎn)動(dòng),故選項(xiàng)C做法不可行.三、非選擇題12。如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離l=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在的平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0。50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4。5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0。040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2。5Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2,sin37°=0.60，cos37°=0。80.求：（1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流;(2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小;（3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力。答案(1)1.5A(2）0。30N(3）0.06N解析（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律I=ER0+r=（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小F安=BIl=0。30N。(3)導(dǎo)體棒受力分析如圖所示，將重力正交分解，F(xiàn)1=mgsin37°=0。24N,F1〈F安，根據(jù)平衡條件mgsin37°+Ff=F安，解得Ff=0。06N。13。如圖所示，位于同一個(gè)水平面上的兩根平行金屬導(dǎo)軌，放置在斜向左上、與水平面成θ角的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根質(zhì)量為m的通有恒定電流I的金屬條在導(dǎo)軌上向右運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌間距離為l,金屬條與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。（1）金屬條以速度v做勻速運(yùn)動(dòng),求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(2)為了使金屬條盡快運(yùn)動(dòng)距離x,可通過(guò)改變磁場(chǎng)的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)，求改變磁場(chǎng)方向后,金屬條運(yùn)動(dòng)位移x的過(guò)程中安培力對(duì)金屬條所做的功.答案(1）μmgIl(sin解析(1）對(duì)金屬條受力分析,如圖，F(xiàn)=BIl豎直方向平衡有FN+Fcosθ=mg,水平方向勻速運(yùn)動(dòng)有Fsinθ-Ff=0,又Ff=μFN,聯(lián)立解得B=μmgIl（2)金屬條盡快運(yùn)動(dòng)距離x，