高中物理 滾動檢測2 教科版選修1-1

滾動檢測2電流與磁場(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(共9個小題，每題7分，共63分)1．1954年，我國地質(zhì)探礦隊伍發(fā)現(xiàn)，在山東某地一面積約4萬平方公里地區(qū)的地磁場十分異常．據(jù)此，勘探隊伍推測該地區(qū)地下可能蘊藏著 ()．A．銅礦 B.鐵礦C.煤礦 D.石油解析根據(jù)鐵礦產(chǎn)生的磁場對該處地磁場有影響可知，答案為B.答案B2．《新民晚報》曾報道一則消息：“上海信鴿從內(nèi)蒙古放飛后，歷經(jīng)20余天，返回上海區(qū)鴿巢”，信鴿的這種驚人的遠距離辨認方向的本領(lǐng)，實在令人稱奇，人們對信鴿有高超的認路本領(lǐng)的原因提出了如下猜想：A．信鴿對地形地貌有極強的記憶力B．信鴿能發(fā)射并接收某種超聲波C．信鴿能發(fā)射并接收某種次聲波D．信鴿體內(nèi)有某種磁性物質(zhì)，它能借助地磁場辨別方向那么信鴿究竟靠什么辨別方向呢？科學家們曾做過這樣一個實驗：把幾百只訓練有素的信鴿分成兩組，在一組信鴿的翅膀下各縛一塊小磁鐵，而在另一組信鴿的翅膀下各縛一塊大小相同的銅塊，然后把它們帶到離鴿舍一定距離的地方放飛，結(jié)果絕大部分縛銅塊的信鴿飛回鴿舍，而縛磁鐵的信鴿全部飛散了．科學家的實驗支持了上述哪種猜想 ()．解析這是一道要求從閱讀試題的過程中收集信息、分析處理信息的應(yīng)用類題，題中設(shè)計了一個陷阱(似乎科學家的實驗表明信鴿辨別方向的能力與磁場無關(guān)，否則縛有小磁鐵的一組信鴿怎會全飛散呢？)．然而其實D是正確的，因為信鴿所縛的小磁鐵所產(chǎn)生的磁場擾亂了它靠體內(nèi)磁性物質(zhì)借助地磁場辨別方向的能力，所以縛磁鐵的一組信鴿全部飛散．答案D3．實驗表明：磁體能吸引一元硬幣．對這種現(xiàn)象的解釋正確的是 ()．A．硬幣一定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵B．硬幣一定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁C．磁體的磁性越強，能吸引的物質(zhì)種類越多D．硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引解析根據(jù)磁性的定義，磁體能吸引硬幣，說明硬幣含有磁性材料，但不能確定具體是什么材料，故選項A、B均錯誤；磁體的磁性越強，只能說明其吸引力越大，而不能說明其吸引的物質(zhì)種類多，故選項C錯誤；用排除法可知，選項D正確．答案D4．下列可能發(fā)生相互作用的是 ()．A．靜止電荷對固定通電直導線B．固定磁鐵對靜止電荷C．磁鐵對運動電荷D．磁鐵對電流解析各種磁鐵間、電流間、電流與磁極間發(fā)生作用的實質(zhì)是運動電荷之間通過磁場發(fā)生相互作用．因此，根據(jù)磁體間作用的相互性可知，磁體不可能對靜止電荷產(chǎn)生磁場力．故選項A、B錯誤，選項C、D正確．答案CD5．關(guān)于感應(yīng)電動勢的大小，下列說法正確的是 ()．A．穿過閉合回路的磁能量最大時，其感應(yīng)電動勢一定最大B．穿過閉合回路的磁通量為零時，其感應(yīng)電動勢一定為零C．穿過閉合回路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r，其感應(yīng)電動勢一定為零D．穿過閉合回路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r，其感應(yīng)電動勢一定不為零答案D圖16．如圖1所示，一段導線abcd位于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直．線段ab、bc和cd的長度均為L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．則導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力()．A．方向沿紙面向上，大小為(eq\r(2)＋1)ILBB．方向沿紙面向上，大小為(eq\r(2)－1)ILB[C．方向沿紙面向下，大小為(eq\r(2)＋1)ILB[D．方向沿紙面向下，大小為(eq\r(2)－1)ILB解析本題考查安培力的大小與方向的判斷．該導線可以用a和d之間的直導線長為(eq\r(2)＋1)L來等效代替，根據(jù)F＝BIL，可知大小為(eq\r(2)＋1)BIL，方向根據(jù)左手定則判斷．A正確．答案A圖27．如圖2所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直．給導線通以垂直紙面向里的電流，用N表示磁鐵對桌面的壓力，用f表示桌面對磁鐵的摩擦力，導線通電后與通電前相比較 ()．A．N減小，f＝0 B．N減小，f≠0C．N增大，f＝0 D．N增大，f≠0解析由于直接對磁鐵進行受力分析較為復雜，可以根據(jù)牛頓第三定律，選取導線作為研究對象．如圖所示，畫出一條通過電流I處的磁感線，電流I處的磁場方向水平向左，由左手定則可知導線受安培力方向豎直向上，由牛頓第三定律可知，電流對磁鐵的作用力方向豎直向下，所以磁鐵對桌面壓力增大，而桌面對磁鐵無摩擦力作用．答案C[圖38．如圖3所示，用兩根相同的細繩水平懸掛一段均勻載流直導線MN，電流I的方向從M到N，繩子的拉力均為F.為使F＝0，可能達到要求的方法是 ()．A．加水平向右的磁場 B．加水平向左的磁場C．加垂直紙面向里的磁場 D．加垂直紙面向外的磁場解析由于繩子的拉力為零，所以直導線所受的安培力向上，由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里．故C正確．答案C9．唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器．其中有一種是動圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場中，當聲波使膜片前后振動時，就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺铝姓f法正確的是 ()．A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C．膜片振動時，穿過金屬線圈的磁通量不變D．膜片振動時，金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流解析當聲波使膜片前后振動時，膜片后的金屬線圈就跟著振動，從而使處于永磁體的磁場的線圈切割磁感線．穿過線圈的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，這是電磁感應(yīng)的工作原理．故選項B正確，選項A、C、D均錯誤．答案B[二、非選擇題(共37分)圖410．如圖4所示，矩形導線框abcd，其中ac和bd平行，相距30cm，放在具有理想邊界MN的勻強磁場中，MN左側(cè)的磁場方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度B1＝0.6T；MN右側(cè)的磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B2＝1.2T．線框的ab邊跟MN相距0.6m，另有一根導線PQ放在線框abdc上，距ab邊0.4m，求穿過PQ和ab圍成的閉合回路的磁通量是多少？如果將導線PQ向右移動，移動多遠時，穿過PQ解析如圖所示，設(shè)ab、PQ相距0.4m時穿過PQ和ab圍成的閉合回路abQP的磁通量為Φ1，則Φ1＝B1SabQP＝B1·ab·aP＝0.6×0.3×0.4Wb＝0.072Wb，設(shè)將導線PQ向右移動到P′Q′位置時，穿過PQ和ab所圍面積的磁通量為0，則[Φ＝B1SabNM－B2SMNQ′P′＝B1·aM·ab－B2(l－PM)·ab＝0，所以B1·aM＝B2(l－PM)即有等式0.6×0.6＝1.2[l－(0.6－0.4)]解得l＝0.5m答案0.072Wb0.5m圖511．如圖5所示，一個邊長為L的正方形金屬框，質(zhì)量為m，電阻為R，用細線把它懸掛于一個有界的磁場邊緣．金屬框的上半部處于磁場內(nèi)，下半部處于磁場外，磁場隨時間均勻變化滿足B＝kt規(guī)律，已知細線所能承受的最大拉力FT＝2mg，求從t＝0時起，經(jīng)多長時間細線會被拉斷？解析設(shè)t時刻細線恰被拉斷，由題意知，B＝kt①金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝eq\f(ΔB,Δt)·S＝kL2/2②金屬框受到的安培力：F＝BIL＝eq\f(BEL,R)＝eq\f(BkL3,2R)③由力的平衡條件得，F(xiàn)T＝mg＋F④解①、②、③、④得t＝eq\f(2mgR,k2L3).答案eq\f(2mgR,k2L3)圖612．在傾角為α的光滑斜軌上，置有一通有電流I、長L、質(zhì)量為m的導體棒，如圖6所示．(1)欲使導體棒靜止在斜軌上，所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值為多少？方向如何？(2)欲使導體棒靜止在斜軌上，且對斜軌無壓力，所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小是多少？方向如何？解析(1)導體棒在光滑斜軌上除受重力和支持力外，還受安培力的作用．為使其靜止在斜面上，最小安培力的方向應(yīng)沿斜面向上，其受力如圖甲所示．由左手定則可知，磁場方向應(yīng)垂直于斜面向上．圖甲由平衡條件可知：BIL＝mgsinα，所以磁感強度的最小