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2015高三第一轮复习 与名师对话第八章 磁场 试题 8-1.doc


题组 1 对磁感应强度、磁感线的考查 1.在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线 a 和 b,a、b 导线的方向均与磁 场方向垂直,但两导线中通过的电流不同,因此所受到的力也不相同.下列图象表现的是 导线所受到的力 F 与通过导线的电流 I 的关系(a、b 各自有一组 F、I 的数据,在图象中各 描出一个点).下列图象正确的是( )

解析:由题意知磁场方向与电流方向相互垂直,可得安培力大小为 F=BIL,导线长度 相等,在磁场中同一位置,故 F 与 I 成正比关系,结合数学知识可得 C 选项正确. 答案:C 2.(2014· 江苏高邮二中第二次学情检测)如图 1 所示,为某种用来束缚原子的磁场的磁 感线分布情况,以 O 点(图中白点)为坐标原点,沿 z 轴正方向磁感应强度 B 大小的变化最 有可能为( )

解析:从图中磁感线的疏密可判定沿 z 轴正向 B 先减小后增大,故 C 项正确. 答案:C 题组 2 安培定则及磁场的叠加 3.(多选)如图所示,在 xOy 平面内有两根平行于 y 轴水平放置的长直导线,通有沿 y 轴正方向、大小相同的电流 I,两导线关于 y 轴对称,P 为 x 轴上一点,Q 为 z 轴上一点, 下列说法正确的是( )

A.O 点处的磁感应强度为零 B.P、Q 两点处的磁感应强度方向垂直 C.P、Q 两点处的磁感应强度方向平行

D.正电荷从 O 点沿 z 轴向上运动不受洛伦兹力作用 解析:根据右手螺旋定则可判断两导线所产生的磁场方向,再利用矢量合成法则可判 断 O 点处磁感应强度为零,P 点处磁感应强度方向沿 z 轴正方向,Q 点处磁感应强度方向 沿 x 轴负方向,故 A、B 正确,C 错误.在 z 轴上,z>0 范围内各点磁感应强度方向均沿 x 轴负方向,正电荷运动时受洛伦兹力作用,D 错误. 答案:AB 4.

三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上,如图所示为其截面图, 电流方向如图所示,若每根导线的电流均为 I,每根直导线单独存在时,在三角形中心 O 产 生的磁感应强度大小都是 B,则三根导线同时存在时的磁感应强度大小为( A.0 B.B C.2B D. 3B )

解析:因为三根导线在 O 点产生的磁感应强度大小都是 B,将三根导线的磁感应强度 合成可知,总的磁感应强度大小为 2B,C 正确. 答案:C 题组 3 安培力作用下导体的运动 5.

彭老师在课堂上做了一个演示实验: 装置如图所示, 在容器的中心放一个圆柱形电极 B,

沿容器边缘内壁放一个圆环形电极 A,把 A 和 B 分别与电源的两极相连,然后在容器内放 入液体,将该容器放在磁场中,液体就会旋转起来.王同学回去后重复彭老师的实验步骤, 但液体并没有旋转起来.造成这种现象的原因可能是,该同学在实验过程中( A.将磁铁的磁极接反了 B.将直流电源的正负极接反了 C.使用的电源为 50 Hz 的交流电源 D.使用的液体为饱和食盐溶液 解析:容器中磁场方向向下,在电场作用下,液体中的正、负离子分别向电极附近运 动,同时由于磁场的作用,根据左手定则得正、负离子做圆周运动,故液体旋转起来的原 因是液体在磁场力作用下运动.清楚了这一原理即可作出判断,选项 A、B、D 都不影响液 体旋转,选项 C 使用 50 Hz 的交流电源,电极电性发生周期性变化,且时间仅为 0.02 s,故 液体中正、负离子的运动幅度较小,液体无法形成旋转的趋势.本题选 C. 答案:C 6. )

如图所示,用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半圆弧导线和直导线 ab、 cd(ab、cd 在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路,导线框中通有图示方向的电流,处于 静止状态.在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线 P.当 P 中 通以方向向外的电流时( A.导线框将向左摆动 B.导线框将向右摆动 C.从上往下看,导线框将顺时针转动 D.从上往下看,导线框将逆时针转动 解析:当 P 中通以方向向外的电流时,由安培定则可判断出长直导线 P 产生的磁场方 向为逆时针方向,由左手定则可判断出 ab 所受的安培力方向垂直纸面向外,cd 所受的安培 力方向垂直纸面向里,从上往下看,导线框将逆时针转动,选项 D 正确. )

答案:D 题组 4 安培力作用下导体的平衡与加速 7.

如图所示,长为 2l 的直导线折成边长相等、夹角为 60° 的 V 形,并置于与其所在平面 相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 B,当在该导线中通以电流强度为 I 的电流时,该 V 形通电导线受到的安培力大小为( )

A.0 B.0.5BIl C.BIl D.2BIl 解析:V 形导线两部分的受力情况如图所示.其中 F=BIl,V 形导线受到的安培力应 为这两个力的合力,大小为 F 合=2Fcos60° =BIl,故 C 项正确. 答案:C 8.

质量为 m、长为 L 的直导体棒放在四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上、 磁感应强度为 B 的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流.平衡时导体棒与圆弧圆心的连 线与竖直方向成 60° 角, 其截面图如图所示. 则下列关于导体棒中电流的分析正确的是( )

3mg A.导体棒中电流垂直纸面向外,大小为 I= BL B.导体棒中电流垂直纸面向外,大小为 I= C.导体棒中电流垂直纸面向里,大小为 I= 3mg 3BL 3mg BL

D.导体棒中电流垂直纸面向里,大小为 I=

3mg 3BL

解析:根据左手定则可知,不管电流方向向里还是向外,安培力的方向只能沿水平方 向,再结合导体棒的平衡条件可知,安培力只能水平向右,据此可判断出,导体棒中电流 垂直纸面向里;对导体棒受力分析,并根据平衡条件可知,F 安=mgtan60° ,又 F 安=BIL, 3mg 联立可得 I= BL ,只有选项 C 正确. 答案:C 9.

(多选)如图所示,质量为 m、长为 L 的导体棒 MN 电阻为 R,起初静止于光滑的水平轨 道上,电源电动势为 E,内阻不计.匀强磁场的磁感应强度为 B,其方向与轨道平面成 θ 角斜向上方,电键闭合后导体棒开始运动.下列说法正确的是( A.导体棒向左运动 BEL B.电键闭合瞬间导体棒 MN 所受安培力为 R BELsinθ C.电键闭合瞬间导体棒 MN 所受安培力为 R BELsinθ D.电键闭合瞬间导体棒 MN 的加速度为 mR 解析:电流方向由 N→M,由左手定则知导体棒向右运动,A 选项错误;由题图可知磁 场方向虽然与轨道平面成 θ 角,但和导线是垂直的.由安培力表达式 F=BIL= BEL 可知, R )

B 选项正确,C 选项错误;由左手定则可知安培力与磁场方向和导线都垂直,方向应斜向右

下方,向右的分力大小为 Fx = BELsinθ mR .D 选项正确. 答案:BD

BEL BEL sinθ ,由牛顿第二定律得 sinθ = ma ,所以 a = R R


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