高考物理课时跟踪检测(二十八)磁场的描述磁场对电流的作用

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1、课时跟踪检测(二十八)磁场的描述磁场对电流的作用[A级——基础小题练熟练快]1.(2019·安徽江南十校联考)中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示,结合上述材料,下列说法正确的是(  )A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极B.对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强C.形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D.由于地磁场的影响,在奥斯特发现电

2、流磁效应的实验中,通电导线应相对水平地面竖直放置解析:选B 地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近,所以在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极,指北的磁极叫北极,选项A错误;在地球的南北极地磁场的方向几乎与地面垂直,对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近的磁场方向与地面平行,则高能粒子所受的磁场力最大,选项B正确;地球自转方向自西向东,地球的南极是地磁场的北极,由安培定则判断可能地球是带负电的,选项C错误;在奥斯特发现电流磁效应的实验中,若通电导线相对水平地面竖直放置,地磁场方向与导线电流的方向垂直,则根据

3、安培定则可知,地磁场对实验的影响较大,故在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显,选项D错误。2.(多选)如图所示,关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是(  )A.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B.乙图中,磁铁对通电导线的力的作用是通过磁铁的磁场发生的C.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的解析:选BC 甲图中,电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的;乙图中,磁铁对通电导线力的作用是通过磁铁的磁场发生的;丙图中,电流对另一个电流力的作用是通

4、过该电流的磁场发生的。综上所述,B、C正确。3.(2018·温州八校联考)阿明有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如图所示。若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙述正确的是(  )A.电路中的电源必须是交流电源B.电路中的a端点须连接直流电源的负极C.若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度D.若将可变电阻的电阻值调大,可增加玩偶飘浮的最大高度解析:选C 电磁铁产生磁性,使玩偶稳定地飘浮起来,电路中的电源必须是直流电源,电路中的a端点须连接直流电源的正极,选项A、B错误

5、;若增加环绕软铁的线圈匝数,电磁铁产生的磁性更强,电磁铁对玩偶的磁力增强,可增加玩偶飘浮的最大高度,选项C正确;若将可变电阻的电阻值调大,电磁铁中电流减小,产生的磁性变弱,则降低玩偶飘浮的最大高度,选项D错误。4.(2019·衡水调研)一通电直导线与x轴平行放置,匀强磁场的方向与xOy坐标平面平行,导线受到的安培力为F。若将该导线做成圆环,放置在xOy坐标平面内,如图所示,并保持通电的电流不变,两端点ab连线也与x轴平行,则圆环受到的安培力大小为(  )A.F         B.FC.FD.F解析:选C 根据安培力公式,安培力F与导线长度L成正比;若将该

6、导线做成圆环,由L=×2πR,解得圆环的半径R=,圆环ab两点之间的距离L′=R=。由=解得:F′=F,选项C正确。5.如图所示,无限长导线,均通以恒定电流I,直线部分和坐标轴接近重合,弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧,已知直线部分在原点O处不形成磁场,在第一象限圆弧电流在原点产生的磁感应强度为B,现在原点O处放一小段与x轴重合的长为L的通电导线P(可以视为电流元),导线P的电流大小为I,电流方向沿x轴正方向,则通电导线P受到的安培力的大小和方向是(  )A.2BIL,方向与y轴正方向相同B.2BIL,方向与y轴负方向相同C.4BIL,方向

7、与y轴正方向相同D.4BIL,方向与y轴负方向相同解析:选A 由题意可知,图中第一象限圆弧电流在原点产生的磁感应强度为B,由安培定则可知磁场方向垂直纸面向里;根据安培定则可知,第二和第三象限内圆弧电流在O点产生的磁场的方向都是向里的,第四象限内圆弧电流在O点产生的磁场的方向是向外的,所以四段圆弧在O点产生的磁场的合场强为2B,方向向里;电流元的方向向右,由左手定则可知,电流元受到的安培力的方向向上,与y轴的正方向相同,大小为F=2BIL;故A正确,B、C、D错误。6.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相

8、反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于M

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