2012届高三物理一轮复习磁场磁感应强度安培力测试大纲人教版.

1、用心爱心专心-1 -2012 版高三物理一轮复习 磁场 磁感应强度 安培力1. 在等边三角形的三个顶点 a,b,c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小 相等的恒定电流，方向如图过 c 点的导线所受安培力的方向（）丨Ip右A. 与 ab 边平行,竖直向上B. 与 ab 边平行,竖直向下C. 与 ab 边垂直,指向左边D. 与 ab 边垂直,指向右边解析：由右手可判断导线 a?b 产生的磁场在导线 c 处的磁感应强度方向的合方向是竖直向下,再由左手可判得导线 c 受安培力方向为向左并与 ab 边垂直，所以 C 正确,A?B?D 错误.答案:C2. 科学研究表明，地球自西向东的自转速度

2、正在变慢 ,假如地球的磁场是由地球表面带电引起的，则可以断定（）A.地球表面带正电,由于地球自转变慢，地磁场将变弱B.地球表面带正电,由于地球自转变慢,地磁场将变强C.地球表面带负电,由于地球自转变慢，地磁场将变弱D.地球表面带负电,由于地球自转变慢,地磁场将变强解析:地球的磁场可类比成一个通电螺线管，在地理北极附近是地磁场的S 极.由安培定则可知电流方向是自东向西，所以地球自转方向是电流的反方向，所以地球表面带负电，而由于用心爱心专心-2 -地球自转变慢,电流变小，地磁场将变弱，选项 C 正确.答案:C3.如图所示,一水平导轨处于与水平方向成 45。角斜向左上方的匀强磁场中，一根通有恒定电流

3、的金属棒，由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上，在此过程中，金属棒始终保持匀速运动，已知棒与导轨间动摩擦因 数卩1,则磁感应强度 B 的大小变化情况是()解析：分析金属棒的受力如图所示由平衡条件有 BILsin0=Ff,Ff=FN=卩(mg+BILcos0)，可解得B=旦一=_,IL(sin co少)ILJ1 + 42Sin(8 Z)其中$ =arctan 卩,因为0从 45变化到 90 .所以当0+ =90时,B 最小，此过程中 B 应先减小后增大，D 正确.答案:DA.不变B.C. 一直增大D.一直减小先变小后变大用心爱心专心-3 -4.如

4、图是一个用均匀金属导线做成的圆环,A?B是圆环直径的两端点，当电流 I 从 A 点流入,用心爱心专心-4 -从 B 点流出时，在环中心处的磁场方向是（）B.垂直圆环平面，且指向纸外C. 垂直圆环平面，且指向纸内D. 磁感应强度为零，无方向解析：利用安培定则结合对称性分析，易得 D 正确.答案:D5.取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电 流强度为 I 的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为 B，若将另一根长导线对折后绕成 如图乙所示的螺线管，并通以电流强度也为 I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小D.2B解析:乙为双绕线圈，两通电导线的磁场

5、相互抵消，管同磁感应强度为零，故选 A.答案:A6.如图，长为 21 的直导线折成边长相等，夹角为 60的 V 形，并置于与其所在平面相垂直A.0甲乙B.0.5BC.BA.在圆环所在的平面内用心爱心专心-5 -的匀强磁场中，磁感应强度为 B，当在该导线中通以电流强度为I 的电流时，该 V 形通电导线受用心爱心专心-6 -定则可知，合力 F=F=F2=BIL,C 正确.答案:C7.如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A 为水平放置的直导线的截面导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1;当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为 FN2,此时弹簧的伸长量减小了，则（）到的

6、安培力大小为（）X X X XA.0B.0.5BIIC.BII D.2BII解析：本题考查左手定则和力的合成.由左手定则得,导体受力如图所示,根据平行四边形用心爱心专心-7 -A.FN1FN2,A中电流方向向内D. FN1FN2,A中电流方向向外解析：如图所示，画出磁铁在导线 A 处的一条磁感线，若导线 A 中通有向外的电流，由左手 定则判断出导线所受安培力 F 方向向下,由牛顿第三定律知磁铁所受反作用力F向上，磁铁对斜面的压力 FN 减小,FN2FNI；同时由于 F有沿斜面向上的分力，使得弹簧弹力减小，可知弹簧 的伸长量减小，假设正确，故选 D.答案:D8.如图所示的天平可用于测定磁感应强度

7、，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽度为 L，共 N 匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有方向如图所示的电流I 时，在天平左右两边加上质量各为m?ni 的砝码，天平平衡，当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为 m 的砝码后，天平重新平衡，由此可知（）A.磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为（mi一叫）9NILB. 磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为mg2NIL用心爱心专心-9 -C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外，大小为m2）gNIL用心爱心专心-10 -D.磁感应强度的方向垂直于纸面向外，大小为mg2NIL解析：由于当电流反向时，右边需要加砝码，可判定电流反

8、向后，安培力方向向上，因此在图示电流时安培力方向向下，此时 mg=mg+ NBIL，电流反向后 mg=（m2+m）g- NBIL.由以上两式 可解得 mg=2NBIL，则B = mg，由左手定则可判定磁感应强度的方向为垂直于纸面向里.2NIL答案:B9.电磁炮是利用电磁技术制成的一种理想武器，它的主要原理如图所示.电磁炮轨道宽 2 m，长 100 m，通过的电流为 10 A，要把 2.2g 的弹体（包括金属杆的质量）加速到 10 km/s,则轨道间 所加的匀强磁场的磁感应强度B=T，磁场力的最大功率 P=W（轨道摩擦不计）.解析:在电磁炮发射炮弹的过程中,磁场力做功，增加炮弹的动能，即 F x

9、=1 m而 F=BIL23322.2 10 (10 10 )2 10 2 10037P=Fv=BILv=55X10X2X10X10 =1.1X10 W.答案:55 T 1.1X107W10.如图所示，通电导体棒 ab质量为 m?长为 L,水平放置在倾角为0的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为 I,要求导体棒 ab 静止在斜面上.求:2mv2ILLx= 55T用心爱心专心-11 -(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度 B 为多大？(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？解析：(1)沿导体棒从 a 向 b 观察,对 ab 棒受力分析(如图所示),由平衡条件得在沿斜面方向：mgs i

10、n0=Fcos0在垂直斜面方向:FN=mgcos0+Fsin0其中 F=BIL联立以上各式可得B=mgtaIL(2)当安培力 F 全部用来平衡重力沿斜面方向的分力mgsin0时，磁感应强度 B 最小，此时安培力方向为平行斜面向上此时有 BIL=mgsin0, B =口眾n,磁场方向垂直斜面向上.答案：(1)咚!竺 mg世，磁场方向垂直斜面向上ILIL11.有两个相同的总电阻为9Q的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的？相距为 20 cm 的竖直平面内，两环的连心线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B=0.87 T 的匀强磁场，两环的最高点 A 和

11、C 间接有一内阻为 0.5Q的电源，连接导线的电阻不计.今有一根质量为 10 g,电阻为 1.5Q的棒置于两环内侧且可顺 环滑动，而棒恰好静止于图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P?Q 和圆弧最低点间所夹的用心爱心专心-12 -弧所对应的圆心角均为0=60 ,取重力加速度为 g=10 m/s2,试求此电源电动势 E 的大小.Q用心爱心专心-13 -解析：在图中,从左向右看,棒 PQ 的受力如图所示,棒所受的重力和安培力FB的合力与环对棒的弹力FN是一对平衡力,且 Fe=mgtan0=、3mg而FB=IBL,所以在图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R,则99(9)R =332?9由闭合电路欧姆定律得E=l(r+2R+R棒)=1X(0.5+2X2+1.5)V=6 V.答案:6 V12.如图所示，表面光滑的平行金属导轨P?Q 水平放置,左端与一电动势为E,内阻为 r 的电源连接.导轨间距为 d,电阻不计.导轨上放有两根质量均为m 的细棒，棒I电阻为 R,棒n为绝缘体,两棒之间用一轻杆相连.导轨所在的空间有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.求：(1) 闭合开关 S 瞬间棒n的加速度；(2)从闭合开关 S 到两棒速度达到 v 的过程中，通过棒I的电荷量和电源消耗的总能量分 别为多少?(导轨足够长)、3mgBL一3 io io0.87