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《（天津专用）2020届高考物理一轮复习考点规范练45磁场的描述磁场对电流的作用（含解析）新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、考点规范练45 磁场的描述 磁场对电流的作用一、单项选择题1.(2018·河南郑州质量预测)目前世界上输送功率最大的直流输电工程——哈(密)郑(州)特高压直流输电工程已正式投运。高压直流输电具有无感抗、无容抗、无同步问题等优点。已知某段直流输电线长度l=200m,通有从西向东I=4000A的恒定电流,该处地磁场的磁感应强度B=5×10-5T,磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5°(sin5°≈0.1)。则该段导线所受安培力的大小和方向为( )A.40N,向北与水平面成85°角斜向上方B.4N,向北与水
2、平面成85°角斜向上方C.4N,向南与水平面成5°角斜向下方D.40N,向南与水平面成5°角斜向下方2.(2017·全国Ⅲ卷)如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )A.0B.33B0C.233B0D.2B03.如图所示,两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中,磁感应强度为B,导
3、轨宽度为l,一端与电源连接。一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=33,在安培力的作用下,金属棒以v0的速度向右匀速运动,通过改变磁感应强度的方向,可使流过导体棒的电流最小,此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为( )A.37°B.30°C.45°D.60°4.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流,则关于导线ab受磁场力后的运动情况,下列说法正确的是( )A.从上向下看顺时针转动并靠近
4、螺线管B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管二、多项选择题5.质量为m的金属细杆置于倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,有电流通过杆,杆恰好静止于导轨上,在如图所示的A、B、C、D四个图中,杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是( )6.光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,右端与半径为l=20cm的两段光滑圆弧导轨相接,一根质量m=60g、电阻R=1Ω、长为l的导体棒ab,
5、用长也为l的绝缘细线悬挂,如图所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,当闭合开关S后,导体棒沿圆弧摆动,摆到最大高度时,细线与竖直方向成θ=53°,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态(不考虑导体棒切割的影响),导轨电阻不计,sin53°=0.8,g取10m/s2则( )A.磁场方向一定竖直向下B.电源电动势E=3.0VC.导体棒在摆动过程中所受安培力F=3ND.导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048J三、非选择题7.(2017·天津卷)电磁轨道炮利用电流和
6、磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为E,电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l,电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先开关S接1,使电容器完全充电。然后将S接至2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回路中电流为零,MN达到最大速度,之后
7、离开导轨。问:(1)磁场的方向;(2)MN刚开始运动时加速度a的大小;(3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少。考点规范练45 磁场的描述 磁场对电流的作用1.A 解析地磁场方向与电流方向垂直,由安培力F=BIl=40N,B、C项错误;由左手定则可知,电线所受安培力方向向北与水平面成85°角斜向上方,A项正确,D项错误。2.C 解析设导线P和Q在a点处产生磁场的磁感应强度B1、B2的大小为B,如图甲所示,两磁感应强度的夹角为60°,可知合磁感应强度大小为3B,方向水平向右,所以匀强磁场的磁感应
8、强度B0=3B,方向水平向左;P中的电流反向后,导线P和Q在a点处产生磁场的磁感应强度B1'、B2'如图乙所示,各自大小仍为B,夹角为120°,则其合磁感应强度大小仍为B,方向竖直向上,与原匀强磁场B0合成后,总的磁感应强度大小为B总=233B0,C正确。3.B 解析由题意对棒受力分析,设磁感应强度的方向与竖直方向成θ角,则有BIlcosθ=μ(mg-BIlsinθ),整理得BIl=μmgcosθ+μsinθ,电流最小时,安培力最小,由数学知识解得θ=3
