高三物理一轮复习 第8章 磁场 第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用课后限时训练

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用(建议用时：40分钟)1(2017桐乡模拟)关于磁场，下列说法正确的是()A磁场和电场一样，是客观存在的物质B无论在何处，小磁针的指向就是磁场的方向C地球是一个大磁体，地磁场的N极在地理的北极附近D磁极与磁极、磁极与电流之间的相互作用是通过磁场发生的，而电流与电流之间的相互作用是通过电场发生的A磁场和电场都是客观存在的物质，是物质的另外一种形态，所以A对；自由小磁针静止时北极的指向才是磁场方向，故B错；地磁场的N极在地理的南极附近，故C错；磁体之间、磁体与电流之间以及电流与电流之间的作用都是通过磁场发生的，故D错2根据磁感应强度的定义式B，下列说法中正确的是()A在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B一小段通电直导线在空间某处受磁场力F0，那么该处的磁感应强度B一定为零C磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零D磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，B是磁感应强度的定义式而不是决定式，选项A错误；通电直导线在磁场中所受磁场力F0，可能该处的B为零，也可能导线平行于磁场放置，反之，若某处B为零，则该处通电直导线受磁场力一定为零，选项B错误，D正确；通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度的方向不同，选项C错误3小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图819所示则此时() 图819【导学号：81370291】A导线A端接电池正极B铁钉左端为电磁铁的N极C铁钉内磁场方向向右D漆包线内电流由A流向BC小磁针静止时N极指向为该处磁场方向，根据通电螺线管磁场分布知，B端为N极，A端为S极，再根据安培定则知C项正确4小磁针放置在匀强磁场中，小磁针静止时的指向正确的是()B小磁针静止时，N极的指向与该处的磁感应强度方向相同，选项B正确5(多选)下列可能发生相互作用的是()A静止电荷对固定通电直导线B固定磁体对静止电荷C磁体对运动电荷D磁体对电流CD各种磁体间发生作用的实质是运动电荷之间通过磁场发生相互作用因此，根据磁体间作用的相互性可知，磁体不可能对静止电荷产生磁场力故选项A，B错误，选项C、D正确6如图8110所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则()图8110AA点的磁感应强度一定大BB点的磁感应强度一定大C因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D条件不足，无法判断D由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱故选D.7(2017临安学考模拟)当导线中分别通以如图所示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是() 【导学号：81370292】【答案】C8(2016慈溪市调研)在匀强磁场中某处P放一个长度为L20 cm，通电电流I0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为()A零B10 T，方向竖直向上C0.1 T，方向竖直向下D10 T，方向肯定不沿竖直向上的方向D由B，得B T10 T因为B的方向与F的方向垂直，所以B的方向不会沿竖直向上的方向故本题正确答案为D.9(2016乐清模拟)在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5105 T如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是()A4108 NB2.5 105 NC9104 N D4102 ND磁场方向是南北方向，电流方向是东西方向，它们相互垂直，可以利用公式FBIL来计算此安培力的大小，其大小为FBIL51052040 N4102 ND正确10(2016温州学考模拟)老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图8111所示，在容器的中心放一个圆柱形电极B，沿容器边缘内壁放一个圆环形电极A，把A和B分别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋转起来王同学回去后重复老师的实验步骤，但液体并没有旋转起来，造成这种现象的原因可能是该同学在实验过程中() 【导学号：81370293】图8111A将磁铁的磁极倒置了B将直流电源的正负极接反了C使用的液体为能导电的饱和食盐溶液D使用的电源为50 Hz的低压交流电源D不管磁极倒置、电源正负极接反，或者为饱和食盐溶液，在溶液中均会形成电流，并受安培力的作用使液体旋转；若使用的电源为50 Hz的低压交流电源，电流方向改变过快，安培力方向不断改变，导致液体不旋转故选D.图811211(加试要求)三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相同，如图8112所示，已知导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B，则O处的磁感应强度的大小和方向为()A大小为B，方向沿OA方向B大小为2B，方向竖直向下C大小为2B，方向沿OB方向D大小为2B，方向沿OA方向D由安培定则知导线A、B在O处产生的磁感应强度大小相等，方向相反，互相抵消，所以O处的磁感应强度即为导线C所产生的磁感应强度，即大小为2B，由安培定则可判定其方向沿OA方向，A、B、C错误，D正确12(加试要求)如图8113所示，两根可自由移动的靠得很近的平行长直导线，通以相反方向的电流，且I1I2，则两导线所受的安培力F1和F2的大小关系及其运动方向分别为()图8113AF1F2，相互靠近BF1F2，相互远离CF1F2，相互靠近DF1F2，相互远离D通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故A、B错误由右手螺旋定则可知：I1在I2处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，I2所受安培力向右；由右手螺旋定则可知：I2在I1处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，I1所受安培力向左；则两导线相互远离，故C错误，D正确13(加试要求)利用如图8114所示装置可测磁感应强度B，矩形线圈宽为L，共N匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如图所示的电流I时，天平处于平衡当电流改为反方向且大小不变时，右边需加质量为m的砝码后，天平才能重新平衡，由此可知()图8114AB的方向垂直纸面向里，且BBB的方向垂直纸面向里，且BCB的方向垂直纸面向外，且BDB的方向垂直纸面向外，且BB当电流改为反方向且大小不变时，右盘中需加砝码才能平衡，说明此时安培力方向向上由左手定则判断可知磁场方向垂直纸面向里图示平衡时满足m1gm2gF，电流改为反方向时满足m1g(m2m)gF，而FNILB，由此可得B.故选项B正确14如图8115所示，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 .已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量图8115【解析】金属棒通电后，闭合回路电流I6 A导体棒受到的安培力大小为FBIL0.06 N由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下由平衡条件知：开关闭合前：2kxmg开关闭合后：2k(xx)mgF代入数值解得m0.01 kg.【答案】方向竖直向下0.01kg15(加试要求)“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快、效率高等优点如图8116是“电磁炮”的原理结构示意图光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L0.2 m在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B1102T.“电磁炮”弹体总质量m0.2 kg，其中弹体在轨道间的电阻R0.4 .可控电源的内阻r0.6 ，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I4103 A，不计空气阻力求：图8116(1)弹体所受安培力大小；(2)弹体从静止加速到4 km/s，轨道至少要多长；(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中，该系统消耗的总能量. 【导学号：81370294】【解析】(1)由安培力公式得FIBL8104 N.(2)由动能定理Fxmv2得到弹体从静止加速到4 km/s，轨道长