选修3-1第八章第一节知能演练轻巧夺冠

1、一、单项选择题1下列说法中正确的是()A由B可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比B一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向C一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零D磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处不受磁场力解析：选D.磁感应强度是反映磁场基本属性的物理量，一旦磁场确定，各处的磁感应强度B也就客观地确定了，选项A认为磁场某处的磁感应强度的值随通电导线受力情况而变，是没有深刻理解B的意义，故A错磁感应强度B的方向一定和磁场力方向垂直，B选项错当通电导线与磁场平行时，导线就不受磁场力，故C选项错，磁感应强度为零，则通电导线一定不受磁场力，D正确2.图811

2、9如图8119所示，带负电的金属环绕轴OO以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()AN极竖直向上BN极竖直向下CN极沿轴线向左DN极沿轴线向右解析：选C.环中等效电流方向与相反，由安培定则知，轴线上的磁场方向向左，故小磁针N极指左，C对3.图8120如图8120所示，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出()A弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小B弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小C弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大D弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大解析：选A.

3、如图所示，画出直导线附近的条形磁铁的磁感线，由左手定则，直导线受向下的安培力，由力的作用是相互的，条形磁铁受向上的作用力故A正确4(2013·北京四中高三模拟)如图8121所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流则过O点的通电直导线所受安培力的方向为()图8121A沿y轴正方向B沿y轴负方向C沿x轴正方向 D沿x轴负方向解析：选A.根据同向电流相吸可判断O点的通电导线受到的合安培力沿y轴正方向，故A正确5.图8122如

4、图8122，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直磁感应强度可能为零的点是()Aa点 Bb点Cc点 Dd点解析：选C.由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图，由图可知a、c两点的磁场方向相反，当B1B2时该点处的磁感应强度可能为零，又I1I2，故该点距I1距离应比I2大，故C正确，A、B、D错误6如图8123所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且ab

5、cbcd135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力() 图8123A方向沿纸面向上，大小为(1)ILBB方向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(1)ILBD方向沿纸面向下，大小为(1)ILB解析：选A.安培力的合力FBIadBI(ab·cos45°bccd·cos45°)(1)BIL，故A正确7.图8124如图8124，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可

6、能为()Az正向，By正向，tanCz负向，tanD沿悬线向上，sin解析：选C.受力平面图如图对于A选项，安培力水平向内，三力合力不可能为零，A错误；对于B选项，安培力竖直向上，当安培力BILmg时，可以平衡，此时B，B错误；对于C选项，安培力水平向外，三力平衡时安培力BILmgtan，此时Btan，C正确；对于D选项，安培力垂直于悬线的方向向内，三力不可能平衡，D错误8.图8125倾角为的导电轨道间接有电源，轨道上放有一根静止的金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图8125所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力()A逐渐增大 B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后

7、增大解析：选D.安培方向沿斜面向上，在BILmgsin的范围内摩擦力随B的增大而减小；当BILmgsin后，摩擦力反向，大小随B的增大而增大，故D正确9(2011·高考新课标全国卷)电磁轨道炮工作原理如图8126所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()图8126A只将轨道长度L变为原来的2倍B只将电流I增加至原来的4倍C只

8、将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变解析：选D.设轨道长度为L，弹体质量为m，电流为I，轨道宽度为d，发射速度为v，此时BkI，根据动能定理，kI·I·d·Lmv2，解得vI，由此可判断D正确二、非选择题10.图8127粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置，如图8127所示已知ab的质量为m10 g，长度为L60 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导

9、线中有方向从a到b、大小为0.2 A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了x1 mm，求该弹簧的劲度系数(3)当导线中由b到a方向通过0.2 A的电流时两根弹簧均被拉长多少？(取g9.6 m/s2)解析：(1)只有当ab受到的安培力方向竖直向上且大小等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab中的电流应由a到b，由二力平衡得mgILB，则I A0.4 A.(2)当导线中通过由a到b的电流时，受到竖直向上的安培力作用，被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力，同时ab受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为I1LB2kxmg可得弹簧的劲度系数k N/m24 N/m.(3)当电流方向由b到a时

10、，ab所受安培力竖直向下，这时的平衡方程为：2kxmgI2LB，由此式可求出两根弹簧均被拉伸的长度为x m0.003 m.答案：(1)由a到b0.4 A(2)24 N/m(3)0.003 m11(2013·珠海市调研)如图8128所示，在倾角为30°的斜面上，固定一宽L0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E12 V，内阻r1 ，一质量m20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度B0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)金属导轨是光滑的，取g10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：图81

11、28(1)金属棒所受到的安培力大小；(2)通过金属棒的电流；(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值解析：(1)F安mgsin30°，得F安0.1 N.(2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图所示解得I0.5 A.(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：EI(R0r)解得R0r23 .答案：(1)0.1 N(2)0.5 A(3)23 12(2013·皖南八校联考)如图8129所示，图8129PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M30 g在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？解析：因导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为Ff.