人教版高中物理練習題-磁場對電流的作用基礎

高中物理【鞏固練習】一、選擇題1、（2016山東模擬）如圖所示的下列各圖中，表示通電直導線在勻強磁場中所受磁場力的情況，其中磁感應強度B、電流I、磁場力F三者之間的方向關系不.正確的是（）??2、一根容易形變的彈性導線，兩端固定。導線中通有電流，方向如圖中箭頭所示。當沒有磁場時，導線呈直線狀態(tài)：當分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強磁場時，描述導線狀態(tài)的四個圖示中正確的是（）A B C D3、（2015浙江省十二校高三一模）如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤有一定的讀數(shù).現(xiàn)在磁鐵上方中心偏右位置固定一通電導線，當通以一定的電流后，臺秤的示數(shù)增加，同時彈簧縮短（彈簧始終處于彈性限度內），則下列說法正確的是（ ）高中物理高中物理A.磁鐵右端為N極，左端為S極，導線中的電流方向垂直紙面向內B.磁鐵右端為N極，左端為S極，導線中的電流方向垂直紙面向外C.磁鐵右端為S極，左端為N極，導線中的電流方向垂直紙面向內D.磁鐵右端為S極，左端為N極，導線中的電流方向垂直紙面向外4、一個小磁針懸掛在大線圈正中央，磁針靜止時與線圈在同一平面內。當大線圈中通以圖示方向電流時（）A.小磁針的A.小磁針的N極向紙面里轉B.小磁針的N極向紙面外轉C.小磁針在紙面內向左擺動C.小磁針在紙面內向左擺動D.小磁針在紙面內向右擺動5、在如圖所示電路中，電池均相同，當電鍵S分別置于a、b兩處時，導線mm'與NN’,之間的安培力的大小為f、4,判斷這兩段導線（）人相互吸引，f>人相互吸引，f>fab高中物理高中物理匚相互吸引，f<f 口相互排斥，f</6、四根相互平行的通電長直導線a、b、c、d電流均為I,如圖所示放在正方形的四個頂點上，每根通電直導線單獨存在時，四邊形中心O點的磁感應強度都是B，則四根通電導線同時存在時O點的磁感應強度的大小和方向為（）TOC\o"1-5"\h\z日弘 4:.x a1I11k FBii、 』? h. ， ?U % J g:注:I1 i*'I f */ 工 1|lrf -修匚 詼2RB，方向向左20B，方向向下2,2B，方向向右2aB，方向向上7、一根通有電流I的直銅棒用軟導線掛在如圖所示勻強磁場中，此時懸線中的張力大于零而小于銅棒的重力.欲使懸線中張力為零，可采用的方法有（）A.適當增大電流，方向不變B.適當減小電流，并使它反向C.電流大小、方向不變，適當增強磁場D.使原電流反向，并適當減弱磁場，產步卡上，，一#乂XKXXiX8、（2016海南卷）如圖（2）所示，揚聲器中有一線圈處于磁場中，當音頻電高中物理

高中物理流信號通過線圈時，線圈帶動紙盆振動，發(fā)出聲音。俯視圖（b）表示處于輻射狀磁場中的線圈（線圈平面即紙面）磁場方向如圖中箭頭所示，在圖（5）中（）圖3圖⑹圖3圖⑹A.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9、如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導線A,A與螺線管垂直，A導線中的電流方向垂直紙面向里，開關S閉合，T*,h1T*,h1■螺線管磁場的作用力的方向是（）A.水平向左 B.水平向右C.豎直向下 D.豎直向上10、如圖所示，將通電線圈懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵處于水平位置和線圈在同一平面內，且磁鐵的軸線經過線圈圓心，線圈將（）高中物理高中物理A.轉動同時靠近磁鐵A.轉動同時靠近磁鐵C.不轉動只靠近磁鐵B.轉動同時離開磁鐵D.不轉動只離開磁鐵二填空題1、如圖所示，半徑為r的半圓形導線與磁場B垂直放置，當導線中通以電流I時，導線的等效長度為2r，安培力為。XXXX/X；Xx\xTxxxx2、如圖所示，質量為m的通電導體棒ab置于傾角為0的導軌上。若已知導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為N，在圖所加的各種磁場中，導體棒均處于靜止狀態(tài)，則導體棒與導軌間摩擦力可能為零的是(高中物理高中物理3、如圖所示是一種精密測量磁感強度的裝置，虛線區(qū)域內有勻強磁場，在天平右端掛一矩形線圈，線圈共10匝，其邊ab=cd=0.70米，bc=da=0.10米。線圈通進0.10安的逆時針方向電流，天平左盤加祛碼使天平平衡，然后不改變電流大小而改變電流方向，再在天平左盤加8.0克祛碼，才能平衡，則該磁場的磁感強度B=特斯拉(T)。三?計算題1、如圖所示，光滑的平行導軌傾角為，處在磁感應強度為B，方向豎直向下的勻強磁場中，導軌中接入電動勢為E內阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計，將質量為m長度為L的導體棒ab靜止釋放，求導體棒在釋放時的瞬時加速度的大小。2、如圖所示，導體櫛b質量為m,電阻為R，放在與水平面夾角為。的傾斜金屬導軌上，導軌間距為d，電阻不計，系統(tǒng)處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，電池內阻不計.問：(1)導體光滑時，E為多大能使導體桿靜止在導軌上？高中物理高中物理(2)若導體桿與導軌間的動摩擦因數(shù)為M，且不通電時導體桿不能靜止在導軌上，要使桿靜止在導軌上，E應為多大？3、磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是在平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道(簡稱通道)組成。如圖2所示，通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m。工作時，在通道內沿z軸正方向加B=8.0T的勻強磁場；沿x軸負方向加勻強電場，使兩金屬板間的電壓U=99.6V;海水沿y軸方向流過通道。已知海水的電阻率p=0.20q-mo(1)船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向；(2)船以＜=5.0m/s的速度勻速前進。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進水口，由于通道的截面積小于進水口的截面積，在通道內海水速率增加到vd=8.0m/s。求此時兩金屬板間的感應電動勢U感；(3)船行駛時，通道中海水兩側的電壓按。，=U-U咸計算，海水受到電磁力的80%可以轉化為對船的推力。當船以v=5.0m/s的速度勻速前進時，求海水推力的功率。高中物理高中物理【答案與解析】一■選擇題1、【答案】A【解析】左手定則的內容為伸開左手，讓四指與大拇指相互垂直，磁場垂直穿過掌心，四指指向電流方向，大拇指所指的方向為電流受力的方向。根據左手定則判斷受力方向：A圖，受力向左，故A中關系錯誤；B圖，受力向右，故B中關系正確；C圖，受力向上，故C中關系正確；D圖，受力垂直于電流向上。故D中關系正確；本題選擇不正確的，故選A。2、D解析：A、勻強磁場豎直向上、和導線平行，導線受到安培力為0，A錯；B、勻強磁場水平向右，根據左手定則可知導線受到安培力向里，B錯；C、勻強磁場垂直紙面向外，由左手定則可知導線受到安培力水平向右，C錯、D對。3、【答案】AD高中物理高中物理【解析】若磁鐵右端為N極，磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極，因為長直導線在磁鐵的中心偏右位置，所以此處的磁感線是斜向左上的，若電流的方向垂直于紙面向里，根據左手定則，導線受磁鐵給的安培力方向是斜向右上，長直導線是固定不動的，根據物體間力的作用是相互的，導線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左下的；將這個力在水平和豎直方向分解可知，光滑平板對磁鐵支持力增大，由于在水平向左產生分力，所以彈簧長度將變短，故A正確，B錯誤;同理，若磁鐵右端為S極，磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極，因為長直導線在磁鐵的中心偏右位置，所以此處的磁感線是斜向右下的，若電流的方向垂直于紙面向外，根據左手定則，導線受磁鐵給的安培力方向是斜向右上，長直導線是固定不動的，根據物體間力的作用是相互的，導線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左下的；將這個力在水平和豎直方向分解可知，光滑平板對磁鐵支持力增大，彈簧長度將變短，故C錯誤，D正確故選：AD4、A解析：實際上是要判斷環(huán)形電流圓圈里面的磁場方向，根據安培定則（右手螺旋定則）可知圓圈里面的磁場方向垂直向里，所以小磁針的N極向紙面里轉，A對。5、D解析：電鍵S分別置于a、b兩處時，電源分別為一節(jié)干電池、兩節(jié)干電池，而電路中燈泡電阻不變，則電路中電流1a<Ib,MM'在NN'處的磁感應強度Ba<Bb，應用安培力公式F=BIL可知fa<fb，又MM'在NN電流方向相反、則相互排斥。高中物理

高中物理6、A解析：導線a的電流在O處的磁場方向與aO連線垂直指向d,（磁感應強度都是8）,為了便于分析，磁場用均表示如圖；導線b的電流在O處的磁場方向與bO連線垂直指向a，磁場用Bb表示如圖；導線a、b在O處的合磁感應強度方向水平向左，大小為＜2B。同理導線c的電流在O處的磁感應強度方向與Ba方向相同、導線d在O處的磁感應強度方向與Bb方向相同，兩者合磁感應強度大小也為\：2B，方向水平向左。所以O處的磁感應強度大小為2、：2B，方向向左。故選A。?國7、AC解析：根據左手定則，安培力方向向上，要使懸線中張力為零，當安培力等于重力時，懸線中張力為零，即必須使安培力變大，由FBIL，可知適當增大電流，方向不變可以，A對、B錯、C對、D錯。故選AC。8、【答案】BC【解析】將環(huán)形導線分割成無限個小段，每段成直線，依據左手定則，可知安培力垂直紙面向外，A錯，B對；當電流逆時針時，安培力向里，C對，D錯。故選BC。9、D解析：根據右手螺旋定則知，通電螺線管右端為N極，導線處的磁場方向為水高中物理

高中物理平向左，根據左手定則，可判斷出安培力方向為豎直向上，所以D對。10、A解析：N極附近磁場方向向左，由左手定則，線圈右側受安培力向紙內，左側受安培力向紙外，因此將逆時針轉動（從上向下看），轉動90°后，線圈N極在左，S極在右，將受磁鐵吸引靠近磁鐵。二填空題1、2BIr解析：導線垂直磁場方向的有效長度為2r，故安培力等于F=2BIr。2、AB解析：由左手定則判斷導體所受安培力的方向，結合平衡條件，易知AB正確。3、0.4解析：改變電流的方向，則右邊向下的合力增加了2NBIl，bc由題意 2NBI1b=AmgB由題意 2NBI1b=Amg2NIl

bc三?計算題BLE1a=gsin0- m(R+r)解析：取截面做受力圖如圖，根據牛頓第二定律mgsin0-Fcos0=ma安培力F=BIL安培力F=BIL,電流I=-ER+r聯(lián)立解得a=gsin0-BLE高中物理高中物理2、(1)e=mg—tan9

Bdmg—mgR(sin9-^cos92、(1)e=mg—tan9

Bd(2) ?^E?Bd(cos9+日sin9) Bd(cos9+日sin9解析：（1）電流i=E，電流方向從b到a,取截面，電流向里，受力圖如圖，R安培力F=Bid，方向水平向右，根據平衡條件F=mgtan9，聯(lián)立解得E=mg—tan9Bd（2）不通電時導體桿不能靜止在導軌上，即重力沿斜面的分力大于摩擦力，當E小于某一值時，導體桿有沿斜面向下滑動的趨勢，摩擦力方向沿斜面向上，要使桿靜止在導軌上，受力圖如圖，最小電動勢為E1,根據平衡條件E>Emgsin9-Fcos9-f=0F=BIdI=—f=從N=Mmgcos9+Fsin9)聯(lián)立解得E=mgR(sin9Tc0s9)。Bd(cos9+日sin9)當E大于某一值時，導體桿有沿斜面向上滑動的趨勢，摩擦力方向沿斜面向下，要使桿靜止在導軌上，最大電動勢為E，根據平衡條件E<Emgsin9-Fcos9+f=0F=BIdf=日N=四(mgcos9+Fsin9)聯(lián)立解得E=mgR(sin9+丁cos9)2 Bd(cos9+nsin9)所以E的范圍為mgR(sin9一寸cos9)<E<mgR(sin9+?c0s9)Bd(cos9+nsin9) Bd(cos9+日sin9高中物理高中物理3、（1）