2017-2018学年高二物理下学期课时跟踪检测8

(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括6小题，每小题6分，共36分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．奥斯特实验说明()A．通电导体的周围存在着磁场B．导体周围存在磁场C．磁体的周围存在着磁场D．磁场对电流有力的作用解析：实验中导体不通电时小磁针南北方向，放置不偏转，通电后，小磁针偏转为东西方向，说明通电导体周围存在磁场，故A正确。答案：A2．下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是()A．磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向B．某处磁感应强度的方向是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向C．小磁针N极的受力方向就是该处磁感应强度的方向D．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向解析：磁感应强度B的方向就是磁场中某点的磁场方向，即磁感线上某点的切线方向、小磁针N极受力的方向、小磁针静止时N极所指的方向，故A、C项正确；通电导线所受安培力的方向不是磁感应强度的方向，通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故B、D项错。注：磁感应强度B的方向与电场强度E的方向规定不同，磁感应强度B的方向与安培力F的方向垂直，而电场强度E的方向与电场力F的方向在同一条直线上。答案：AC3．关于磁感线，下列说法中正确的是()A．两条磁感线可以相交B．磁感线是磁场中实际存在的线C．磁感线总是不闭合的D．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱解析：磁感线是人们为了形象描述磁场而引入的假想线，实际上并不存在。磁感线是不相交的闭合曲线，在磁体的外部从N极指向S极，在磁体的内部从S极指向N极。磁感线上某点的切线方向与该点的磁场方向相同，磁感线的疏密程度反映磁场的强弱。综合上述分析可知D正确。答案：D4.如图1所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实际中，要使导体棒摆动幅度增大，以下操作中可行的是()A．减少磁铁的数量B．更换成磁性较弱的磁铁 C．改变导体棒中的电流方向 图1D．增大导体棒中的电流解析：导体棒摆动的原因是受安培力作用，要使其摆动幅度增大，由安培力的决定因素：B越大、I越大、L越大，安培力越大知，只有D项可行。答案：D5．如图2所示是用“洛伦兹力演示仪”演示时的两幅照片，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是()图2A．甲图中的电子束不受洛伦兹力B．乙图中的电子束不受洛伦兹力C．甲图中的电子束处在垂直纸面的磁场中D．乙图中的电子束处在平行纸面的磁场中解析：据左手定则知，电子在磁场中所受洛伦兹力方向与电子运动速度方向必垂直，所以在受洛伦兹力情况下不可能做直线运动，所以A项正确，C项错误；乙图中电子做匀速圆周运动，所以必受洛伦兹力作用，且洛伦兹力与磁场垂直，所以B、D项错。答案：A6．如图3所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L＝0.2m，导线中电流I＝1A。该导线所受安培力F的大小为()图3A．0.01N B．0.02NC．0.03N D．0.04N解析：根据安培力的表达式F＝BIL，得F＝0.2T×1A×0.2m＝0.04N。答案：D二、填空题(本题包括3小题，共24分，把答案填在题中横线上，或按题目要求作答)7．(6分)某同学利用如图4所示装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。比较甲、乙两图可知：________________________________________________________。比较甲、丙两图可知：________________________________________________________。图4解析：甲、乙两图的不同之处是甲图中有电流，且磁针偏转，由奥斯特实验可知，结论应为：通电导体周围有磁场。甲、丙两图不同在于电流方向不一样，且磁针偏转方向也不同，所以结论应为：通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。答案：通电导体周围有磁场通电导体周围的磁场方向与电流方向有关8.(8分)如图5所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接直流高压电源的________和________。此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(填“向上”“向下”或“不”)。通过该实验我们能得出什么结论？__________________。解析：A为射线管的阴极，发出的电子在电场中加速运动，故 图5A为负极，B为正极；根据左手定则知电子束向下偏，表明运动电荷在磁场中受到力的作用。答案：负极正极向下磁场对运动电荷有力的作用9.(10分)如图6所示，一个通电矩形线圈abcd放在匀强磁场中，矩形线圈的OO′轴与磁场垂直，线圈平面与磁场平行。ab边所受的安培力方向为________，cd边所受的安培力方向为________，bc边________安培力(填“受”或“不受”)。沿OO′轴方向看，矩形线圈将沿________方向转动。图6解析：根据左手定则可以判断ab边受力方向垂直纸面向外，cd边受力垂直纸面向里，因bc边与磁感线平行，故不受安培力作用，线圈逆时针转动。答案：向外向里不受逆时针三、计算题(本题包括3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的要注明单位)10.(10分)把一根长为L＝10cm的直导线垂直磁感线方向放入如图7所示的匀强磁场中。(1)当导线中通以I1＝2A的电流时，导线受到的安培力大小为1.0×10－7N，试求该磁场的磁感应强度的大小B。 图7(2)若该导线中通以I2＝3A的电流，试求此时导线所受安培力大小F，并判断安培力的方向。解析：(1)根据F＝BIL得B＝eq\f(F,IL)＝5×10－7T。(2)当导线中电流变化时，导线所在处的磁场不变，则F＝BIL＝1.5×10－7N。方向：根据左手定则，导线所受安培力方向垂直于导线向上。答案：(1)5×10－7T(2)1.5×10－7N垂直于导线向上11.(14分)在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向上，如图8所示。当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度的大小为多少？解析：解决此题关键是确定安培力的方向，由左手定则可知安培力图8平行斜面向上，受力分析如图所示。由平衡条件得：F＝mgsinθ，安培力：F＝BIL所以B＝eq\f(mgsin30°,IL)＝eq\f(mg,2IL)。答案：B＝eq\f(mg,2IL)12．(16分)电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s)，若轨道宽2m，长为100m，通过的电流为10A，试问轨道间所加匀强磁场的图9磁感应强度的大小是多少？(轨道摩擦不计)解析：由v2＝2ax得，弹体的加速度为a＝eq\f(v2,2x)＝eq\f(1042,2×100)m/s2＝0.5×106m/s2∴F安＝ma＝2.2×10－3×0.5×106N＝1.1×103N由F安＝BIL得，B＝eq\f(F安,IL)＝eq\f(1.1×103,10×2)