高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題37 磁場的描述 磁場對通電導(dǎo)線的作用力(練)(含解析)1
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專題37 磁場的描述 磁場對通電導(dǎo)線的作用力(練) 1.指南針是我國古代四大發(fā)明之一,東漢學(xué)者王充在《論衡》一書中描述的“司南”是人們公認的最早的磁性定向工具,指南針能指示南北方向是由于: ( ) A.指南針的兩個磁極相互吸引 B.指南針的兩個磁場相互排斥 C.地磁場對指南針的作用 D.指南針能吸引鐵、鋁、鎳等物質(zhì) 【答案】C 【名師點睛】地球本身就是一個巨大的磁體,地理南極是磁鐵的北極,地理北極是磁鐵的南極,司南是個磁體,它有兩個磁極,在地磁場的作用下,靜止時總是一端指南一端指北;本題考查了磁場和地磁場.磁場是一種真實存在的物質(zhì),對于磁場的認識,我們是通過它對其他物體的作用來認識的。 2.磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示,下列說法中正確的是: ( ) A.a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強度大小Ba<Bb B.a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強度大小Ba>Bb C.一通電導(dǎo)線分別放在a、b兩處受的安培力,一定有Fa<Fb D.一電荷分別靜止在在a、b兩處均受洛倫茲力,且一定有?a>?b 【答案】A 【解析】解:A、磁場中磁感線的疏密表示磁場的強弱.由圖可知,Ba>Bb.故A正確,B錯誤. C、一通電導(dǎo)線分別放在a、b兩處受的安培力,但沒有說明導(dǎo)線的方向與磁場方向之間的關(guān)系,安培力的大小關(guān)系不一定有Fa<Fb,故C錯誤; D、電荷在磁場中靜止時,不受洛倫茲力的作用.故D錯誤. 故選:A 【名師點睛】電場線的疏密表示電場的強弱,磁感線的疏密表示磁場的強弱,這是電場線與磁感線的基本性質(zhì).要牢記. 3.圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的四個頂點上,導(dǎo)線中通有大小相同的電流,方向如圖所示.一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運動,它所受洛倫茲力的方向是: ( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 【答案】B 【名師點睛】考查磁感應(yīng)強度B的矢量合成法則,會進行B的合成,從而確定磁場的大小與方向. 4.如圖所示,一根通電直導(dǎo)線與勻強磁場方向垂直,導(dǎo)線所受安培力的方向是: ( ) A.向上 B.垂直紙面向里 C.向下 D.垂直紙面向外 【答案】B 【解析】根據(jù)左手定則,讓磁感線穿過手心,即手心向上,四指指向電流方向,即指向右側(cè),大拇指垂直于紙面指向里,故安培力方向垂直紙面向里,故ACD錯誤,B正確。 【名師點睛】正確應(yīng)用左手定則是解答本題的關(guān)鍵,在應(yīng)用時為防止手忙腳亂,可以先讓四指和電流方向一致,然后通過旋轉(zhuǎn)手讓磁感線穿過手心,從而進一步確定大拇指的指向即安培力方向。 5.如圖所示,某區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。一正方形剛性線圈,邊長為L,匝數(shù)為n,線圈平面與磁場方向垂直,線圈一半在磁場內(nèi)。某時刻,線圈中通過大小為I的電流,則此線圈所受安培力的大小為: ( ) A.BIL B.nBIL C.nBIL D.nBIL 【答案】D 【解析】線框的有效長度為,故線圈受到的安培力為,D正確; 【名師點睛】本題是一道易錯題,關(guān)鍵是知道在根據(jù)公式計算安培力的時,公式中的L表示導(dǎo)體在磁場中的有效長度。 1.如圖所示,在豎直向上的勻強磁場中,水平放置著一根長直導(dǎo)線,電流方向垂直紙面向里,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點,在這四點中: ( ) A.a(chǎn)、b兩點磁感應(yīng)強度相同 B.c、d兩點磁感應(yīng)強度相同 C.a(chǎn)點磁感應(yīng)強度最大 D.b點磁感應(yīng)強度最大 【答案】C 根據(jù)矢量合成法則,則c、d兩點磁感應(yīng)強度的大小相等,方向不同,故C正確,ABD錯誤; 故選:C. 【名師點睛】磁感應(yīng)強度既有大小,又有方向,是矢量.它的合成遵循矢量合成的平行四邊形法則. 2.如圖,由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框,垂直勻強磁場放置,將AB兩點接入電壓恒定的電源兩端。通電時,線框受到的安培力為1.2N,若將ACB邊移走,則余下線框受到的安培力大小為: ( ) A.0.6N B.0.8N C.1.2N C.1.6N 【答案】B 【解析】根據(jù)左手定則判斷出各段受到的安培力的方向,如圖 【名師點睛】該題中,各段時的電流的大小不相等,要使用閉合電路的歐姆定律分別計算出各段的電流的大小,然后計算安培力是解題的正確思路.題目的難度中檔。 3.如圖所示,某同學(xué)用玻璃皿在中心放一個圓柱形電極接電源的負極,沿邊緣放一個一環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)的液體的實驗”,若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B=0.1 T,玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05 m,電源的電動勢為E=3 V,內(nèi)阻,限流電阻,玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為,閉合開關(guān)后當(dāng)液體旋轉(zhuǎn)時電壓表的示數(shù)恒為1.5 V,則:( ) A.由上往下看,液體做順時針旋轉(zhuǎn) B.液體所受的安培力做負功 C.閉合開關(guān)10 s,液體具有的內(nèi)能是4.5 J D.閉合開關(guān)后,液體電熱功率為0.081 W 【答案】D 【解析】由于中心放一個圓柱形電極接電源的負極,沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極,在電源外部電流由正極流向負極,因此電流由邊緣流向中心;器皿所在處的磁場豎直向上,由左手定則可知,導(dǎo)電液體受到的磁場力沿逆時針方向,因此液體沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),液體所受的安培力做正功,故AB錯誤;電壓表的示數(shù)為1.5V,則根據(jù)閉合電路的歐姆定律:,所以電路中的電流值:,玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R=0.9Ω,則液體熱功率為, 10s內(nèi)液體的熱能,C錯誤D正確; 【名師點睛】在電源外部,電流由正極流向負極;由左手定則可以判斷出導(dǎo)電液體受到的安培力方向,從而判斷出液體的旋轉(zhuǎn)方向;根據(jù)閉合電路的歐姆定律求出電路中的電流值,然后根據(jù)安培力的公式計算安培力的大小,根據(jù)焦耳定律計算熱功率,從而即可求解. 4.在下圖中標出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向,以及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向,其中正確的是: ( ) 【答案】C 【名師點睛】伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線從掌心進入,并使四指指向電流的方向,這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。 5.如圖所示,兩根平行放置長度相同的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流,a受到的磁場力大小為F1,當(dāng)加入一個與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強磁場后,a受到的磁場力大小變?yōu)镕2,則此時b受到的磁場力大小變?yōu)椋? ( ) A.F2 B.F1 - F2C.F1 + F2 D.2F1 - F2 【答案】A 【名師點睛】當(dāng)兩根通大小相同方向相反的電流時,a受到的一個磁場力,然后再加入一勻強磁場,則a受到磁場力.則此時b受到的磁場力大小與a相同,方向相反。 1.【2016北京卷】中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料,下列說法不正確的是: ( ) A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合 B.地球內(nèi)部也存在磁場,地磁南極在地理北極附近 C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行 D.地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用 【答案】C 【解析】根據(jù)題意可知,地理南、北極與地磁場存在一個夾角,為磁偏角,故兩者不重合,A正確; 地磁南極在地理的北極附近,地磁北極在地理的南極附近,B正確;由于地磁場的磁場方向沿磁感線切線的方向,故只有赤道處地磁場的磁場方向才與地面平行,C錯誤;在赤道處,磁場方向水平,而射線是帶電的粒子,運動方向垂直磁場方向,根據(jù)左手定則可得射向赤道的粒子受到洛倫茲力的作用,D正確。 【方法技巧】地球本身是一個巨大的磁體。地球周圍的磁場叫做地磁場。地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近,所以地磁場的方向是從地磁北極到地磁南極。 2.【2016上海卷】如圖,一束電子沿z軸正向流動,則在圖中y軸上A點的磁場方向是: ( ) A.+x方向 B.-x方向 C.+y方向 D.-y方向 【答案】A 【解析】據(jù)題意,電子流沿z軸正向流動,電流方向沿z軸負向,由安培定則可以判斷電流激發(fā)的磁場以z軸為中心沿順時針方向(沿z軸負方向看),通過y軸A點時方向向外,即沿x軸正向,則選項A正確。 【方法技巧】首先需要判斷出電子束產(chǎn)生電流的方向,再根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)磁場的方向。 3.【2015全國新課標Ⅱ18】(多選)指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針,下列說明正確的是: ( ) A.指南針可以僅具有一個磁極 B.指南針能夠指向南北,說明地球具有磁場 C.指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾 D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線,導(dǎo)線通電時指南針不偏轉(zhuǎn) 【答案】BC 【方法技巧】本題主要是安培定則,以及地磁場相關(guān)知識,屬于容易題 4.【2015江蘇4】如圖所示,用天平測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度,下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同,邊長NM相等,將它們分別掛在天平的右臂下方,線圈中通有大小相同的電流,天平處于平衡狀態(tài),若磁場發(fā)生微小變化,天平最容易失去平衡的是: ( ) 【答案】A 【解析】 由題意知,當(dāng)處于磁場中的導(dǎo)體,受安培力作用的有效長度越長,根據(jù)F=BIL知受安培力越大,月容易失去平衡,由圖知選項A中導(dǎo)體的有效長度最大,所以A正確。 【方法技巧】 本題主要是安培力,在通電導(dǎo)體在磁場中受安培力時,要注意導(dǎo)體的有效長度的計算。 5.【2014海南8】(多選)如圖,兩根平行長直導(dǎo)線相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定電流:a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點,左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為、l和3l。關(guān)于這三點處的磁感應(yīng)強度,下列判斷正確的是: ( ) A.a(chǎn)處的磁感應(yīng)強度大小比c處的大 B.b、c兩處的磁感應(yīng)強度大小相等 C.a(chǎn)、c兩處的磁感應(yīng)強度方向相同 D.b處的磁感應(yīng)強度為零 【答案】AD 【方法技巧】本題重點在利用右手定則判斷磁場的方向,同時注意磁場的疊加- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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