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2019高考物理一輪復習 第九章 磁場 第66講 磁場對通電導線的作用加練半小時 教科版

上傳人:Sc****h 文檔編號:101809596 上傳時間:2022-06-05 格式:DOCX 頁數(shù):6 大?。?80.07KB
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1、 第66講 磁場對通電導線的作用 [方法點撥] (1)判斷安培力的方向時,充分利用F安⊥B、F安⊥I;(2)受力分析時,要注意將立體圖轉化為平面圖. 1.(2017·福建大聯(lián)考)如圖1,在勻強磁場中,兩根平行固定放置的長直導線a和b通有大小相等、方向相反的電流,勻強磁場方向與兩根導線所在平面平行且垂直于兩根導線,此時a受到的安培力大小為F1.若撤去b,保留勻強磁場,則a受到的安培力大小為F2;若撤去勻強磁場,保留b,則a受到的安培力大小為(  ) 圖1 A.F1-F2 B.F1+F2 C. D. 2.(多選)(2018·四川成都模擬)如圖2所示,紙面內AB兩點之間連接有四

2、段導線:ACB、ADB、AEB、AFB,四段導線的粗細相同、材料相同;勻強磁場垂直于紙面向內,現(xiàn)給AB兩端加上恒定電壓,則下列說法正確的是(  ) 圖2 A.四段導線受到的安培力的方向相同 B.四段導線受到的安培力的大小相等 C.ADB段受到的安培力最大 D.AEB段受到的安培力最小 3.(2018·廣東東莞模擬)如圖3所示,A、B、C是等邊三角形的三個頂點,O是A、B連線的中點.以O為坐標原點,A、B連線為x軸,O、C連線為y軸,建立坐標系.過A、B、C、O四個點各有一條長直導線垂直穿過紙面,導線中通有大小相等、方向向里的電流.則過C點的通電直導線所受安培力的方向為(  )

3、 圖3 A.沿y軸正方向 B.沿y軸負方向 C.沿x軸正方向 D.沿x軸負方向 4.(多選)(2017·廣東佛山高三教學質檢一)長L、質量為m的導體棒ab,被兩輕質細線水平懸掛,靜置于勻強磁場中;當ab中通過如圖4所示的恒定電流I時,ab棒擺離原豎直面,在細線與豎直方向成θ角的位置再次處于靜止狀態(tài);已知ab棒始終與磁場方向垂直,則磁感應強度的大小可能是(  ) 圖4 A. B. C. D. 5.(多選)(2017·江西上饒一模)某同學自制一電流表,其原理如圖5所示,質量為m的均勻細金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,在矩形區(qū)域abcd內有勻強磁場,

4、磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外.MN的右端連接一絕緣輕指針,可指示出標尺上的刻度.MN的長度大于ab,當MN中沒有電流通過且處于靜止時,MN與矩形區(qū)域的ab邊重合,且指針指在標尺的零刻度;當MN中有電流時,指針示數(shù)可表示電流強度.MN始終在紙面內且保持水平,重力加速度為g.以下說法正確的是(  ) 圖5 A.當電流表的示數(shù)為零時,彈簧的伸長量為Δx= B.為使電流表正常工作,金屬桿中電流的方向應從N指向M C.勁度系數(shù)k減小,此電流表量程會更小 D.磁感應強度B減小,此電流表量程會更小 6.(多選)如圖6所示,在豎直向下的勻強磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導軌CD、EF,

5、導軌上放有一金屬棒MN.現(xiàn)從t=0時刻起,給棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比,即I=kt,其中k為常量,金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好.下列關于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關系圖像,可能正確的是(  ) 圖6 圖7 7.(2017·山東臨沂一模)如圖7所示,質量為m的銅棒長為L,棒的兩端各與長為a的不可伸長的細線相連,靜止懸掛在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中.當棒中通過恒定電流后,銅棒向上擺動,最大偏角為θ,重力加速度g已知,則下列說法正確的是(  ) A.銅棒擺動過程中,擺角為時,棒受力平衡 B.銅棒擺動過程中,安培力逐漸變小 C.銅

6、棒擺動過程中,機械能守恒 D.根據題中所給條件可以求出棒中的電流 8.(多選)(2017·廣東肇慶第二次模擬)如圖8甲所示,電流恒定的通電直導線MN,垂直平放在兩條相互平行的水平光滑長導軌上,電流方向由M指向N,在兩軌間存在著豎直磁場,取垂直紙面向里的方向為磁感應強度的正方向,當t=0時導線恰好靜止,若B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化,下列說法正確的是(  ) 圖8 A.在最初的一個周期內,導線在導軌上往復運動 B.在最初的一個周期內,導線一直向左運動 C.在最初的半個周期內,導線的加速度先增大后減小 D.在最初的半個周期內,導線的速度先增大后減小 9.(多選)如圖9所示為實驗

7、室電磁炮的模型圖,在傾角θ=37°的絕緣斜面上固定兩條不計電阻、寬d=1m的平行金屬導軌.導軌處在垂直斜面向下B=2T的勻強磁場中.導軌下端接有電動勢E=24V、內阻r=1Ω的電源,滑動變阻器的阻值變化范圍為0~10Ω,允許通過的最大電流為5A.導軌上放置一(連同金屬桿PQ)質量m=1kg的電磁炮,金屬桿PQ垂直兩金屬導軌放置,金屬桿電阻R0=2Ω,與導軌間動摩擦因數(shù)為0.2,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.閉合開關S使電磁炮在斜面上靜止,則變阻器連入電路的阻值可能是(取g=10m/s2,sin37°=0.6)(  ) 圖9 A.2ΩB.4ΩC.6ΩD.8Ω 10.(2017·河北衡水

8、中學七調)利用如圖10所示的實驗裝置可以測量磁感應強度B的大?。媒^緣輕質絲線把底部長為L、電阻為R、質量為m的“U”形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上,并用輕質導線連接線框與電源,導線的電阻忽略不計.當有拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時,拉力顯示器可以直接顯示力敏傳感器所受的拉力.當線框接入恒定電壓為E1時,拉力顯示器的示數(shù)為F1;接入恒定電壓為E2時(電流方向與電壓為E1時相反),拉力顯示器的示數(shù)為F2.已知F1>F2,則磁感應強度B的大小為(  ) 圖10 A.B= B.B= C.B= D.B= 答案精析 1.C 2.AC [導線的粗細相同、材料相同,由電阻定律R=可知:導線

9、越長,電阻越大,由I=可知:ACB導線中電流最小,而ADB導線中電流最大,四段導線的有效長度都相同,由F=BIL可知,ADB段導線受到的安培力最大,而ACB段導線受到的安培力最小,由左手定則可知,四段導線受到的安培力的方向均相同,故A、C正確,B、D錯誤.] 3.B [由安培定則可得:A、B處的通電導線在C處的合磁場水平向右,O處的通電導線在C處的磁場也是水平向右,故A、B、O處的三條通電導線在C處的合磁場方向水平向右.再由左手定則可得:C點的通電直導線所受安培力的方向豎直向下,沿著y軸的負方向,故B正確,A、C、D錯誤.] 4.AB 5.AC 6.BD 7.D 8.AD [當t=0時,

10、由左手定則可知,MN受到向右的安培力,根據F安=BLI,由于B最大,故此時的安培力最大,則MN的加速度最大,隨著時間的延長,磁感應強度B減小,故加速度減小,而MN的速度在增大,當B=0時,加速度為0,速度最大,當B反向時,安培力也會反向,則加速度也反向,MN做減速運動,到半個周期時,MN速度減小到0,此時的加速度反向最大,然后MN再反向運動,到一個周期時MN又回到原出發(fā)的位置,故在最初的一個周期內,導線在導軌上往復運動,故選項A正確,B錯誤;在最初的半個周期內,導線的加速度先減小后反向增大,而其速度則是先增大后減小,故選項C錯誤,D正確.] 9.BC [電磁炮靜止在導軌上時受重力、支持力、安培力和摩擦力,其中摩擦力可能沿導軌向上,也可能沿導軌向下,由平衡條件可知:mgsinθ±f=IdB,又f=μmgcosθ,代入數(shù)據并依據題意可得2.2A≤I≤3.8A,由閉合電路歐姆定律可知I=,解得Ω≤R≤Ω,故選項B、C正確.] 10.B [線框接入恒定電壓為E1時,對線框受力分析得出:F1=mg+BL;當線框接入恒定電壓為E2時,對線框受力分析得出:F2=mg-BL,聯(lián)立得:B=,故B正確,A、C、D錯誤.] 6

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