课时跟踪检测（二十一） 科学用电

PAGE第1页共5页课时跟踪检测（二十一）科学用电A组—重基础·体现综合1.如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是()A．物理学家伽利略，小磁针的N极垂直转向纸内B．天文学家开普勒，小磁针的S极垂直转向纸内C．物理学家牛顿，但小磁针静止不动D．物理学家奥斯特，小磁针的N极垂直转向纸内解析：选D发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，根据安培定则和小磁针N极所指的方向为该点磁场方向可知D正确。2．如图所示，八个相同的条形磁铁都处于平衡状态，且弹簧处于伸长状态，设磁铁的质量为m，则()A．①中磁铁对地面的压力为mgB．②中磁铁对地面的压力为mgC．③中磁铁对地面的压力大于3mgD．④中磁铁对地面的压力等于2mg解析：选D题图①中，对下面的磁铁受力分析，在竖直方向受重力mg、上面磁铁的吸引力F及地面的支持力FN，可知FN＝mg－F，故题图①中磁铁对地面的压力小于mg，A错误；同理题图②中磁铁对地面的压力大于mg，B错误；对题图③④中的磁铁，以整体为研究对象知，磁铁对地面的压力均等于整体的重力，即2mg，C错误，D正确。3．[多选]磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后的同性磁极间距较小，由于同性磁极间的斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图甲所示。经过改进后，新式磁力玻璃擦内部的N、S磁极分布如图乙所示，使用时两片不易脱落，关于两种磁力玻璃擦，下列说法正确的是()A．图甲中前、后两面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落B．图甲中前、后两面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落C．图乙中前、后两面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落D．图乙中前、后两面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落解析：选AC同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，题图甲中前、后两面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落，题图乙中前、后两面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落，故A、C正确。4．如图是条形磁铁的部分磁感线分布示意图，关于图中a、b两点磁场的描述，正确的是()A．a点的磁场方向为图中Ba指向B．b点的磁场方向为图中Bb指向C．a点的磁场较强，b点的磁场较弱D．a点的磁场较弱，b点的磁场较强解析：选C磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向，题图中a、b两点的磁场方向均是错误的，故A、B错误；磁感线疏密表示磁场的强弱，a点的磁感线比较密，则a点的磁场较强，b点的磁场较弱，故C正确，D错误。5.磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．a处磁场比b处磁场强B．b处磁场和a处磁场的磁感应强度一样C．小磁针N极在a处受力比b处受力大D．小磁针N极在a处受力比b处受力小解析：选D因为b处磁感线密，所以b处磁场强，故A、B错误；小磁针N极受力也是b处大，故C错误，D正确。6．如图所示，下列各选项图中，小磁针的指向不正确的是()解析：选C小磁针静止时的N极指向为该处磁场方向，由安培定则可知A中螺线管内的磁场方向向左，A正确；B中赤道处的磁场方向由南向北，B正确；C中小磁针所在处的磁场方向向下，C错误；D中U形磁体间的磁场方向向右，D正确。7．如图所示为直线电流周围的磁场，其磁感线分布和方向表示正确的是()解析：选D由安培定则可判断A、C错误；直线电流周围的磁感线的分布，由近及远，由密逐渐变疏，而不是等距的同心圆，B错误，D正确。8.三根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，导线中通有大小和方向都相同的电流，如图所示。已知每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与该导线的距离成反比，若通电导线b在d处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的合磁感应强度大小为()A．2B B．3BC．2.1B D．3.8B解析：选B设a、b、c三根通电导线在d处产生的磁场的磁感应强度大小分别为Ba、Bb和Bc，正方形的边长为l，则有Bb＝B＝eq\f(k,\r(2)l)＝eq\f(\r(2)k,2l)，Ba＝Bc＝eq\f(k,l)，又Ba与Bc的矢量和为Bac＝eq\f(\r(2)k,l)＝2B，且方向与Bb方向相同，故三根通电导线产生的磁场在d处的合磁感应强度大小为B合＝Bb＋Bac＝3B，选项B正确。9.在纸面上有一个等边三角形abc，在b、c顶点处是通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的a点产生的磁感应强度大小为B，则三角形a点的磁感应强度大小为________，方向为________。若c点处的电流方向反向，则A点的磁感应强度大小为________，方向为________。解析：如图甲所示，由安培定则知b处导线在a点的磁感应强度方向水平偏下30°，c处导线在a点的磁感应强度方向水平偏上30°，由平行四边形定则可以求得a点的磁感应强度沿水平方向向右，大小为B1＝2Bcos30°＝eq\r(3)B。当c处的电流反向时，如图乙所示。由平行四边形定则可知a点的磁感应强度的方向沿竖直向下方向，大小等于B。答案：eq\r(3)B水平向右B竖直向下B组—重应用·体现创新10．目前许多国家都在研制磁悬浮列车，我国拥有全部自主知识产权的第一条磁悬浮列车试验线已建成通车(如图)。一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，车厢用的磁体大多是通过强大电流的电磁铁，现有下列说法：①磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用；②磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥；③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦；④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦。正确的组合是()A．①③ B．①④C．②③ D．②④解析：选A磁悬浮列车利用磁极间的相互作用的特性与铁轨分离，这样它在前进过程中不再受到与铁轨之间的摩擦阻力，而只会受到空气的阻力。故A正确。11.如图所示，在探究影响通电导线受力的因素的实验中，三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上，可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁感应强度的方向(由下向上)垂直。若导线质量为m，导线中的电流为I，处于磁场中通电部分的长度为L，导线受到的磁场力沿水平方向，当导线静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，则导线所处空间磁场的磁感应强度大小为()A.eq\f(mgsinθ,IL) B.eq\f(mgtanθ,IL)C.eq\f(mg,ILsinθ) D.eq\f(mg,ILtanθ)解析：选B通电导线静止，处于平衡状态，由平衡条件得：BIL＝mgtanθ，解得：B＝eq\f(mgtanθ,IL)，故B正确，A、C、D错误。12．如图甲、乙所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下，求通电螺线管中的磁感应强度B。已知：CD段导线长度为4×10－2m；电流天平平衡时钩码重力为4×10－5N；通过导线的电流为0.5A解析：由题意知，I＝0.5A，G＝4×10－5N，L＝4×10－2m电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G，由磁感应强度的定义式B＝eq\f(F,IL)得：B＝eq\f(G,IL)＝eq\f(4×10－5,0.5×4×10－2)T＝2×10－3T，所以，通电螺线管中的磁感应强度为2×10－3T。答案：2×10－3T13.三根平行长直导线，分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点，如图所示。现在使每根通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B，求该处实际磁感应强度的大小以及实际磁感应强度与斜边