選修3-1第八章第一節(jié)知能演練輕巧奪冠

1、一、單項(xiàng)選擇題1下列說(shuō)法中正確的是()A由B可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與一小段通電直導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F成正比B一小段通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向就是磁場(chǎng)方向C一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處，一小段通電導(dǎo)線在該處不受磁場(chǎng)力解析：選D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)基本屬性的物理量，一旦磁場(chǎng)確定，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B也就客觀地確定了，選項(xiàng)A認(rèn)為磁場(chǎng)某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值隨通電導(dǎo)線受力情況而變，是沒(méi)有深刻理解B的意義，故A錯(cuò)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向一定和磁場(chǎng)力方向垂直，B選項(xiàng)錯(cuò)當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)，導(dǎo)線就不受磁場(chǎng)力，故C選項(xiàng)錯(cuò)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則通電導(dǎo)線一定不受磁場(chǎng)力，D正確2.圖811

2、9如圖8119所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是()AN極豎直向上BN極豎直向下CN極沿軸線向左DN極沿軸線向右解析：選C.環(huán)中等效電流方向與相反，由安培定則知，軸線上的磁場(chǎng)方向向左，故小磁針N極指左，C對(duì)3.圖8120如圖8120所示，水平桌面上放置一根條形磁鐵，磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線，并與磁鐵垂直當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時(shí)，可以判斷出()A彈簧的拉力增大，條形磁鐵對(duì)桌面的壓力減小B彈簧的拉力減小，條形磁鐵對(duì)桌面的壓力減小C彈簧的拉力增大，條形磁鐵對(duì)桌面的壓力增大D彈簧的拉力減小，條形磁鐵對(duì)桌面的壓力增大解析：選A.

3、如圖所示，畫(huà)出直導(dǎo)線附近的條形磁鐵的磁感線，由左手定則，直導(dǎo)線受向下的安培力，由力的作用是相互的，條形磁鐵受向上的作用力故A正確4(2013·北京四中高三模擬)如圖8121所示，A、B、C是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，O是A、B連線的中點(diǎn)以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標(biāo)系過(guò)A、B、C、O四個(gè)點(diǎn)各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等、方向向里的電流則過(guò)O點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)?)圖8121A沿y軸正方向B沿y軸負(fù)方向C沿x軸正方向 D沿x軸負(fù)方向解析：選A.根據(jù)同向電流相吸可判斷O點(diǎn)的通電導(dǎo)線受到的合安培力沿y軸正方向，故A正確5.圖8122如

4、圖8122，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是()Aa點(diǎn) Bb點(diǎn)Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)解析：選C.由安培定則畫(huà)出a、b、c、d的磁感線的分布圖，由圖可知a、c兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)B1B2時(shí)該點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零，又I1I2，故該點(diǎn)距I1距離應(yīng)比I2大，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤6如圖8123所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且ab

5、cbcd135°.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力() 圖8123A方向沿紙面向上，大小為(1)ILBB方向沿紙面向上，大小為(1)ILBC方向沿紙面向下，大小為(1)ILBD方向沿紙面向下，大小為(1)ILB解析：選A.安培力的合力FBIadBI(ab·cos45°bccd·cos45°)(1)BIL，故A正確7.圖8124如圖8124，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為.則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可

6、能為()Az正向，By正向，tanCz負(fù)向，tanD沿懸線向上，sin解析：選C.受力平面圖如圖對(duì)于A選項(xiàng)，安培力水平向內(nèi)，三力合力不可能為零，A錯(cuò)誤；對(duì)于B選項(xiàng)，安培力豎直向上，當(dāng)安培力BILmg時(shí)，可以平衡，此時(shí)B，B錯(cuò)誤；對(duì)于C選項(xiàng)，安培力水平向外，三力平衡時(shí)安培力BILmgtan，此時(shí)Btan，C正確；對(duì)于D選項(xiàng)，安培力垂直于懸線的方向向內(nèi)，三力不可能平衡，D錯(cuò)誤8.圖8125傾角為的導(dǎo)電軌道間接有電源，軌道上放有一根靜止的金屬桿ab.現(xiàn)垂直軌道平面向上加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖8125所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增加的過(guò)程中，ab桿受到的靜摩擦力()A逐漸增大 B逐漸減小C先增大后減小 D先減小后

7、增大解析：選D.安培方向沿斜面向上，在BILmgsin的范圍內(nèi)摩擦力隨B的增大而減??；當(dāng)BILmgsin后，摩擦力反向，大小隨B的增大而增大，故D正確9(2011·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)電磁軌道炮工作原理如圖8126所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，理論上可采用的辦法是()圖8126A只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B只將電流I增加至原來(lái)的4倍C只

8、將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半D將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其他量不變解析：選D.設(shè)軌道長(zhǎng)度為L(zhǎng)，彈體質(zhì)量為m，電流為I，軌道寬度為d，發(fā)射速度為v，此時(shí)BkI，根據(jù)動(dòng)能定理，kI·I·d·Lmv2，解得vI，由此可判斷D正確二、非選擇題10.圖8127粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的彈簧下邊，ab恰好處在水平位置，如圖8127所示已知ab的質(zhì)量為m10 g，長(zhǎng)度為L(zhǎng)60 cm，沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T.(1)要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài)，既不被拉長(zhǎng)，也不被壓縮，ab中應(yīng)沿什么方向、通過(guò)多大的電流？(2)當(dāng)導(dǎo)

9、線中有方向從a到b、大小為0.2 A的電流通過(guò)時(shí)，兩根彈簧均被拉長(zhǎng)了x1 mm，求該彈簧的勁度系數(shù)(3)當(dāng)導(dǎo)線中由b到a方向通過(guò)0.2 A的電流時(shí)兩根彈簧均被拉長(zhǎng)多少？(取g9.6 m/s2)解析：(1)只有當(dāng)ab受到的安培力方向豎直向上且大小等于ab的重力時(shí)，兩根彈簧才能處于自然狀態(tài)，根據(jù)左手定則，ab中的電流應(yīng)由a到b，由二力平衡得mgILB，則I A0.4 A.(2)當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)由a到b的電流時(shí)，受到豎直向上的安培力作用，被拉長(zhǎng)的兩根彈簧對(duì)ab有豎直向上的拉力，同時(shí)ab受豎直向下的重力，平衡時(shí)平衡方程為I1LB2kxmg可得彈簧的勁度系數(shù)k N/m24 N/m.(3)當(dāng)電流方向由b到a時(shí)

10、，ab所受安培力豎直向下，這時(shí)的平衡方程為：2kxmgI2LB，由此式可求出兩根彈簧均被拉伸的長(zhǎng)度為x m0.003 m.答案：(1)由a到b0.4 A(2)24 N/m(3)0.003 m11(2013·珠海市調(diào)研)如圖8128所示，在傾角為30°的斜面上，固定一寬L0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R.電源電動(dòng)勢(shì)E12 V，內(nèi)阻r1 ，一質(zhì)量m20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.80 T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：圖81

11、28(1)金屬棒所受到的安培力大小；(2)通過(guò)金屬棒的電流；(3)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值解析：(1)F安mgsin30°，得F安0.1 N.(2)金屬棒靜止在金屬軌道上受力平衡，如圖所示解得I0.5 A.(3)設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R0，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：EI(R0r)解得R0r23 .答案：(1)0.1 N(2)0.5 A(3)23 12(2013·皖南八校聯(lián)考)如圖8129所示，圖8129PQ和EF為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，間距為l1.0 m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m20 g，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體c相連，物體c的質(zhì)量M30 g在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，重力加速度g取10 m/s2.若導(dǎo)軌是粗糙的，且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍，若要保持物體c靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？解析：因?qū)к壌植?，設(shè)棒和導(dǎo)軌之間的最大靜摩擦力為Ff.