磁場及磁場對電流的作用

高三物理高第一輪總復(fù)(十)

磁及場電的用1．關(guān)于磁通量的概念，以下說中正確的(A．磁通量發(fā)生變化，一定是磁發(fā)生變化引起的B．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過閉合路的磁通量也越大C．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積大，則穿過線圈的磁通量也越大D．穿過線圈的磁通量為零，但處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零2．在赤道上，地磁場可以看做沿南北方向并且與地面平行的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度是5×10T．如果赤道上有一條東西方向的直導(dǎo)線，長，載有20A的流，地磁場對這根導(dǎo)線的作用力大小是()A．4×10NC．9×10N

B．2.5×10NDN3.如圖所示，半徑為R圓線圈共有n匝其中心位置處半徑為的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場磁場方向直線圈平面若感應(yīng)強(qiáng)度為則過線圈的磁通量()A．C．π

B．BrD．π4.兩個完全相同的圓形線圈圖所示在一根絕緣的光滑水平橫桿上，分別通以方向相同的電流I、則(A．兩線圈相互吸引C．兩線圈靜止

B．兩線圈相互排斥D．兩線圈先吸引后排斥5.一導(dǎo)線平行于通電螺線管的線放置在螺線管的上方，如圖所示．如果直導(dǎo)線可以自由地運用且通以由到b的流，則判斷導(dǎo)線受磁場力后的運動情()A．從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并靠螺線管B．從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)螺線管C．從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)螺線管D．從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并靠螺線管6．如圖所示，一根通電直導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度＝T的勻強(qiáng)磁場中，在以導(dǎo)線為圓心，半徑為r圓周上有a、、、個點，若a點實際磁感應(yīng)度為，則下列說法中正確的是()-1-

A．直導(dǎo)線中電流方向是垂直紙向里的B．點實際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0C．點際磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，方向斜向右下，與B的角45°D．以上均不正確7.如圖所示，質(zhì)量為、長為L的體棒電阻為R，初始時靜止于光滑的水平軌道上，電源電動勢為，內(nèi)阻不計．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向與軌道平面成θ角斜向上方關(guān)閉合后導(dǎo)體棒開始運動，則)A．導(dǎo)體棒向左運動BELB．開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒所受安培力為RsinC．開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒所受安培力為RsinD．開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒的加速度為mR8．如圖所示，條形磁鐵放在光斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡A為平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為F；當(dāng)線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為F，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確()A．＜，彈簧的伸長量減小B．＝，彈簧的伸長量減小C．＞，彈簧的伸長量增大D．＞，彈簧的伸長量減小9.如圖所示，通電直導(dǎo)線E垂紙面放置，通電流方向I指向紙里通矩形線圈在導(dǎo)線的右側(cè)線圈平面與紙面平行，電流I的向為逆時針AD兩與直導(dǎo)線距離相等，對矩形線圈在磁場作用下運動情況的正確敘述()A．以直導(dǎo)線為軸，在紙面上逆針轉(zhuǎn)動B．在紙面沿虛線′右移動-2-

C．以O(shè)O′為軸邊直紙面里運動，CD垂直紙面向外運動D．以O(shè)O′為軸邊直紙面外運動，CD垂直紙面向里運動，同時靠近導(dǎo)線10.如圖所示光滑的金屬軌道水平段和圓弧段兩部分點為圓弧的圓心．兩金屬軌道之間的寬度為0.5m勻強(qiáng)磁場方向如圖，大小為0.5T．質(zhì)量為0.05kg長為0.5的金細(xì)桿置于金屬軌道上的M點．在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒電流時金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運動．已知MNOP＝1，則()A．金屬細(xì)桿開始運動的加速度m/sB．金屬細(xì)桿運動到點時的速大小為5m/sC．金屬細(xì)桿運動到點時的向加速度大小10m/sD．金屬細(xì)桿運動到點時對每條軌道的作用力大小為0.7511.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌的距離＝0.40m，屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度＝0.50、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E4.5、內(nèi)阻＝0.50Ω的流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量＝0.040kg的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R＝2.5Ω金屬導(dǎo)軌電阻不計取10m/s，已知37°＝0.60，cos37°0.80，求：(1)通過導(dǎo)體棒的電流；(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大??；(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力．12.如圖所示，電源電壓E＝V內(nèi)阻不計，豎直導(dǎo)軌電阻不計，金屬棒的質(zhì)量m0.1kg，＝0.5Ω，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)0.4，有效長度為0.2m在軌外面使屬棒不動一與紙面夾角37°且垂直于金屬棒向里的磁場(g＝10m/s0.8)．：(1)此磁場是斜向上還是斜向下(2)的圍是多少？

，sin37°0.6，cos37°-3-

吸引，異向排斥m吸引，異向排斥m答：(二十二)1．D由Φ＝cosθ可：磁通量發(fā)生變化，可能是或S或θ發(fā)變化，故A錯；磁通量的大小除了與和S有關(guān)外，還與磁場方向與線圈平面間的夾角有關(guān)，當(dāng)角為零時Φ＝，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故B、C錯，對2D磁方向是南北方向流方向是東西方向們相互垂直可以利用公式F＝來計算此安培力的大?。?．B4．A通電線圈分別兩圈之實驗結(jié)論：同向兩圈相處于對方產(chǎn)→間在相互吸引生的磁場中互用5．D判斷導(dǎo)線的轉(zhuǎn)動方向可用電流元法：把直線電流等效為、′、′三(′極短)電流元，由于OO段電流方向與該處的磁場方向相同，所以不受安培力作用aO段電流元所在處的磁場方向斜向上，由左手定則可知其所受安培力方向垂直紙面向外′段流元所在處的磁場方向斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直紙面向里，綜上可知導(dǎo)線將以O(shè)O′段為軸逆時針轉(zhuǎn)動(從上下)并靠近螺線管．6．AC題的磁場是由直導(dǎo)線電流的磁場和勻強(qiáng)磁場共同形成的，磁場中任一點的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為兩磁場分別產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和處感強(qiáng)度為0，說明導(dǎo)線電流在該處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，可得直導(dǎo)線中電流方向應(yīng)是垂直紙面向里．在圓周上任一點，由直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為＝T，方向沿圓周切線方向，可知點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2，方向向右．d點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T，向與B成45°斜向右下方．BEL7．BD磁方向與導(dǎo)體棒垂直，導(dǎo)體棒所受安培力F＝BIL＝，向為垂直于磁場方R向與導(dǎo)線方向所確定的平面斜向下，其有水平向右的分量，故A、錯，正確．導(dǎo)體棒的FBELsinθ合力F＝cos(90°θ)sinθ，a＝得a＝，正．8．C-4-

22采用“轉(zhuǎn)換研究對象法”：由于條形磁鐵的磁感線是從N出發(fā)到S極所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線處一條磁感線，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左下方，如圖，導(dǎo)線中電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導(dǎo)線A必斜向右下方的安培力由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力減小，即F＞F，同時，由于導(dǎo)線A比靠近N極，安培力的方向與斜面的夾角小90°所以對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項為C.9．D由培定則可知的感線為順時針方的同心圓，再由左手定則可判斷出線圈以O(shè)O′為軸，AB垂直紙面向外運動邊直紙面向里運動轉(zhuǎn)動后邊和電同向而相吸，邊和E電流反向而相斥，引力大于斥而靠近D對10D金細(xì)桿在水平方向受到安培力作用培力大?。紹IL＝0.5×2×0.5＝0.5N，金屬細(xì)桿開始運動的加速度＝/＝m/s，選項A誤；對金屬細(xì)桿從M到P的運動過程，安培力做功W×(＋＝1J，重力做功W＝×＝－0.5J，由動能1定理得W＋＝mv，解得金屬細(xì)桿運動到P點的速度大小為＝20m/s，項B錯；G金屬細(xì)桿運動到點的速度可分解為水平方向的向心加速度和豎直方向的加速度，水平方向的向心加速度大小為′＝v/＝，選項C誤；在P點金細(xì)桿受到軌道水平向左的作用力F，平向右的安培力F，牛頓第二定律得F－＝/，解得F1.5N，每一條軌道對金屬細(xì)桿的作用力大小為N由牛頓第三定律可知金屬細(xì)桿運動到點對每一條軌道的作用力大小為，選項正確11．解析：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律EI＝＝A.R(2)導(dǎo)體棒受到的安培力F＝＝0.30N.(3)導(dǎo)體棒受力如圖，將重力正分解Fmg37°＝0.24NF，據(jù)平衡條件mgsin37°＋F＝解得＝0.06N.答案：(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06N方沿斜面向下-5-

12．解析：(1)安培力的方向應(yīng)與磁場方向垂直，若磁場斜向上，金屬棒與導(dǎo)軌間沒有壓力，不會靜止，故磁場必斜向下．(2)從左向右看平面圖如圖所示當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度較大金屬棒有向上運動