2020版高考物理一輪復(fù)習(xí)第九章磁場(第1課時)課時作業(yè)(含解析)

課時作業(yè)【基礎(chǔ)練習(xí)】一、磁感覺強度、磁感線與磁場的疊加1．(2017鞍山一中月考)(多項選擇)如下圖，平行于紙面水平向右的勻強磁場，磁感覺強度1＝2T．位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線，長＝1m，通有I＝0.5A的恒定電流，當(dāng)導(dǎo)線與1BLB成60°夾角時，發(fā)現(xiàn)其遇到的安培力為零，則該地區(qū)同時存在另一勻強磁場的磁感覺強度B2的大小可能為()A．3TB．2TC.3TD．1TABC分析：假如通電導(dǎo)線所受安培力為零，則說明電流方向與磁場方向平行，說明該地區(qū)同時存在另一勻強磁場B2，而且B2與B1的合磁場的磁感覺強度方向沿導(dǎo)線方向，如下圖．由三角形定章可知，當(dāng)

B2與合磁場

(通電導(dǎo)線

)垂直時，磁場最小

B2最?。紹1sin60

°，則B2≥B1sin60

°＝

3T.2．如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的

M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流．

a、O、b在

M、N的連線上，

O為

MN的中點，

c、d位于

MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等．對于以上幾點處的磁場，以下說法正確的是()A．O點處的磁感覺強度為零B．a(chǎn)、b兩點處的磁感覺強度大小相等，方向相反C．c、d兩點處的磁感覺強度大小相等，方向同樣D．a(chǎn)、c兩點處磁感覺強度的方向不一樣C分析：由安培定章可知，兩導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場均豎直向下，合磁感覺強度必定不為零，選項A錯誤；兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生的磁場方向均豎直向下，因為對稱性，導(dǎo)線M在a處產(chǎn)生磁場的磁感覺強度等于導(dǎo)線N在b處產(chǎn)生磁場的磁感覺強度，同時導(dǎo)線M在b處產(chǎn)生磁場的磁感覺強度等于導(dǎo)線N在a處產(chǎn)生磁場的磁感覺強度，所以a、b兩處磁感覺強度大小相等，方向同樣，選項B錯誤；兩導(dǎo)線在c、d處產(chǎn)生的磁場垂直于c、d兩點與導(dǎo)線連線方向向下，且產(chǎn)生的磁場的磁感覺強度相等，由平行四邊形定章可知，c、d兩點處的磁感覺強度大小相等，方向同樣，選項C正確；、c兩處磁感覺強度的方向均豎直向a下，選項D錯誤．3．(2017西安八校聯(lián)考)(多項選擇)如下圖，在xOy平面內(nèi)有兩根平行y軸水平擱置的長直導(dǎo)線，通有沿y軸正方向大小同樣的電流I，兩導(dǎo)線對于y軸對稱，P為x軸上一點，Q為z軸上一點，以下說法正確的選項是()A．O點處的磁感覺強度為零B．P，Q兩點處的磁感覺強度方向垂直C．P，Q兩點處的磁感覺強度方向平行D．正電荷從

O點沿

z軸向上運動不受洛倫茲力作用AB

分析：由安培定章及矢量合成法例知，兩導(dǎo)線在

O點產(chǎn)生的磁感覺強度等大反向，則合磁感覺強度為零；

在Q點產(chǎn)生的磁感覺強度方向向左，

在P點產(chǎn)生的磁感覺強度豎直向上；由左手定章知，正電荷從O點沿z軸向上運動受沿y軸正向的洛倫茲力．二、安培力的大小及方向4．圖中a、b、c為三根與紙面垂直的固定長直導(dǎo)線，其截面位于等邊三角形的三個頂點上，bc沿水平方向，導(dǎo)線中均通有大小相等的電流，方向如下圖．O點為三角形的中心(O到三個極點的距離相等)，則()A．O點的磁感覺強度為零B．O點的磁場方向垂直O(jiān)c向下C．導(dǎo)線a遇到的安培力方向豎直向上D．導(dǎo)線

b遇到的安培力方向沿

bc連線方向指向

cB分析：依據(jù)右手螺旋定章，通電導(dǎo)線

a在

O點產(chǎn)生的磁場平行于

bc

向左，通電導(dǎo)線b在O點產(chǎn)生的磁場平行ac指向右下方，通電導(dǎo)線c在O點產(chǎn)生的磁場平行ab指向左下方；因為三導(dǎo)線電流大小相等，到

O點的距離同樣，依據(jù)平行四邊形定章，

O點合場強的方向垂直O(jiān)c向下，故

A錯誤，

B正確；依據(jù)左手定章，聯(lián)合矢量合成法例，導(dǎo)線

a遇到的安培力方向水平向左，導(dǎo)線

b遇到的安培力方向平行于

ac斜向左上方，故

C、D錯誤．5．(多項選擇)如下圖，在傾角為α的圓滑斜面上，水平擱置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，當(dāng)通以圖示方向電流I時，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強磁場，當(dāng)外加勻強磁場的磁感覺強度程中，以下說法中正確的選項是(

)

B的方向由垂直斜面向上沿逆時針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過A．此過程中磁感覺強度B漸漸增大B．此過程中磁感覺強度B先減小后增大sinαC．此過程中磁感覺強度B的最小值為mgILD．此過程中磁感覺強度B的最大值為mgtanαILAC分析：導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力作用而處于均衡狀態(tài)，當(dāng)外加勻強磁場的磁感覺強度B的方向由垂直斜面向上沿逆時針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，安培力由沿斜面向上轉(zhuǎn)至豎直向上，導(dǎo)體棒受力的動向變化如下圖，則由圖知安培力漸漸增大，即此過程中F磁感覺強度

B漸漸增大；剛開始安培力

F最小，有

sin

α＝，所以此過程中磁感覺強度mg

Bmgsin

α

mg的最小值為

IL

；最后安培力最大，有

F＝mg，即此過程中磁感覺強度

B的最大值為

IL.6．(2015江蘇卷)如下圖，用天平丈量勻強磁場的磁感覺強度．以下各選項所示的載流線圈匝數(shù)同樣，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方．線圈中通有大小同樣的電流，天平處于均衡狀態(tài)．若磁場發(fā)生細(xì)小變化，天平最簡單失掉均衡的是()A分析：當(dāng)磁場發(fā)生細(xì)小變化時，回路中產(chǎn)生感覺電流，依據(jù)

E＝n

BtS剖析，回路

A中產(chǎn)生的感覺電動勢最大，感覺電流最大，線圈在磁場中的有效長度

L也最長，由

F＝nILB可知，

A中載流線圈遇到的安培力最大，最簡單失掉均衡，

A項正確．三、安培力作用下導(dǎo)體運動7．(2018

長沙模擬

)如圖，蹄形磁鐵用懸線懸于O點，在磁鐵的正下方有一水平擱置的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動狀況將是()A．靜止不動B．向紙外平動C．N極向紙外轉(zhuǎn)動，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動D．N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動，S極向紙外轉(zhuǎn)動分析：第一畫出導(dǎo)線所在地點的磁感線散布狀況如下圖，導(dǎo)線左側(cè)與右側(cè)的磁場方向不一樣，故把導(dǎo)線分為左右兩部分．由左手定章可知左側(cè)的導(dǎo)線遇到向內(nèi)的作使勁，右側(cè)的導(dǎo)線遇到向外的作使勁，所以導(dǎo)線左側(cè)向內(nèi)轉(zhuǎn)動，右側(cè)向外轉(zhuǎn)動，此刻導(dǎo)線固定，蹄形磁鐵能夠自由轉(zhuǎn)動，磁鐵的轉(zhuǎn)動方向與導(dǎo)線的轉(zhuǎn)動方向相反，所以蹄形磁鐵的N極向外轉(zhuǎn)動，S極向內(nèi)轉(zhuǎn)動．8．(多項選擇)如下圖，細(xì)線下懸掛的圓環(huán)a中通有順時針方向的電流I1，在圓環(huán)的正下方固定有一根足夠長直導(dǎo)線b，圓環(huán)靜止時導(dǎo)線b垂直于圓環(huán)平面．此刻導(dǎo)線b中通有方向向外的電流I2，圓環(huán)從頭靜止后，以下判斷正確的選項是()A．細(xì)線與豎直方向成不為零的角B．圓環(huán)與直導(dǎo)線共面C．細(xì)線中張力與b通電前比較增大D．細(xì)線中張力與b通電前比較減小BC分析：環(huán)形電流a可等效為小磁針，由安培定章可知N極指向紙里，而直線電流b產(chǎn)生的磁場在環(huán)心處的磁感線方向水平向左，因為N極將指向所在地點磁感線的方向，故小磁針N極左轉(zhuǎn)，從上往下看，圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動，細(xì)線仍在豎直方向，選項A錯誤；圓環(huán)從頭靜止時，圓環(huán)與直導(dǎo)線共面，選項B正確；此時圓環(huán)下半圓的電流方向與b中電流方向同樣、二者相吸，上半圓的電流方向與b中電流方向相反、兩相相斥，但下半圓離b更近，引力大于斥力，所以細(xì)線張力比b通電前大，選項C正確，D錯誤．四、安培力作用下導(dǎo)體的均衡與加快9．(多項選擇)圖中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用，電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌、L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，當(dāng)電磁鐵線圈兩頭a、b，導(dǎo)軌兩頭e、f，分別接到兩個不一樣的直流電源上時，L便在導(dǎo)軌上滑動，以下說法正確的選項是()A．若a接正極，B．若a接正極，C．若a接負(fù)極，D．若a接負(fù)極，

b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接負(fù)極，則L向右滑動b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動BD分析：若a接正極，b極負(fù)極，磁場向上，e接正極、f接負(fù)極，導(dǎo)體棒中電流向外，依據(jù)左手定章，導(dǎo)體棒受力向左，向左滑動，A錯；若a接正極，b接負(fù)極，磁場向上，e接負(fù)極、f接正極，導(dǎo)體棒中電流向里，依據(jù)左手定章，導(dǎo)體棒受力向右，向右滑動，B對；若a接負(fù)極，b接正極，磁場向下，e接正極，f接負(fù)極，導(dǎo)體棒中電流向外，依據(jù)左手定章，導(dǎo)體棒受力向右，向右滑動，C錯；若a接負(fù)極，b接正極，磁場向下，e接負(fù)極、f接正極，導(dǎo)體棒中電流向里，依據(jù)左手定章，導(dǎo)體棒受力向左，向左滑動，D對．10．(2017河南六市一聯(lián)，15)如下圖，PQ和MN為水平平行擱置的金屬導(dǎo)軌，相距L＝1m．、間接有一個電動勢為＝6V，內(nèi)阻不計的電源和一只滑動變阻器，導(dǎo)體棒abPME跨放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，棒的質(zhì)量為m＝0.2kg，棒的中點用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M＝0.4kg.棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，導(dǎo)軌與棒的電阻不計，g取10m/s2)，勻強磁場的磁感覺強度B＝2T，方向豎直向下，為了使物體保持靜止，滑動變阻器連入電路的阻值不行能的是()A．2ΩB．2.5ΩC．3ΩD．4ΩBELA分析：對棒受力剖析可知，其必受繩的拉力＝和安培力F安＝BIL＝.若摩擦TMgRBEL1BEL力向左，且知足R1＋μmg＝Mg，代入數(shù)據(jù)解得R＝4Ω；若摩擦力向右，且知足R2－μmg＝Mg，代入數(shù)據(jù)解得R2＝2.4Ω，所以R的取值范圍為2.4Ω≤R≤4Ω，則選A.【素能提高】11．如下圖，一根重力

G＝0.1N

，長

L＝1m，質(zhì)量散布平均的導(dǎo)體

ab，在此中點彎成60°角，將此導(dǎo)體放入勻強磁場中，導(dǎo)體兩頭

a，b懸掛于兩同樣的彈簧下端，彈簧均處于豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通有

I＝1A的電流時，兩根彈簧比原長各縮短了

x＝0.01m，已知勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感覺強度的大小

B＝0.4T

，則以下說法正確的選項是

(

)A．導(dǎo)體中電流的方向為a→bB．每根彈簧的彈力大小為0.5NC．彈簧的勁度系數(shù)為k＝5N/mD．若導(dǎo)體中不通電流，則彈簧比原長伸長了0.02m分析：由題意知通電后彈簧比原長縮短了，說明安培力方向豎直向上，由左手定章1可知，電流方向為b→a，選項A錯誤；通電后，導(dǎo)體ab的有效長度為l＝2L＝0.5m，遇到的安培力為＝IlB＝1×0.5×0.4N＝0.2N，又＝2F彈＋，則彈＝F－G0.2－0.1＝N＝FFGF22彈0.050.05N，選項B錯誤；由F彈＝kx得k＝N/m＝5N/m，選項C正確；導(dǎo)體中不x＝0.01通電流，則有2k′＝，可得x′＝G＝0.1m＝0.01m，選項D錯誤．xG2k2×512．(2018北京東城區(qū)三模)如下圖，足夠長的圓滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器，電源電動勢為，內(nèi)阻為r.一質(zhì)量為Em的導(dǎo)體棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸優(yōu)秀，整個裝置處于磁感覺強度為B，垂直于斜面向上的勻強磁場中，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計．若要使導(dǎo)體棒ab靜止于導(dǎo)軌上，滑動變阻器的阻值應(yīng)取何值；(2)若將滑動變阻器的阻值取為零，由靜止開釋導(dǎo)體棒ab，求開釋瞬時導(dǎo)體棒ab的加速度．分析：(1)若要使導(dǎo)體棒ab靜止于導(dǎo)軌上，則要求導(dǎo)體棒ab所受的重力、支持力、安培力三力均衡，導(dǎo)體棒在沿斜面方向的受力知足mgsinθ＝F安，此中F安＝ILB，