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《2019届高考物理一轮复习 课时作业43 磁场及其对电流的作用》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、课时作业(四十三) 磁场及其对电流的作用[基础训练]1.(2018·广西南宁二中等三校联考)磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )A.同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力大B.同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力小C.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBb答案:C 解析:a处的磁感线比b处稀疏,则a点的磁感应强度比b点的小,所以Ba2、磁场力为零,故虽然Ba3、图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可加平行于纸面的匀强磁场,下列有关磁场的描述中正确的是( )A.若磁场方向竖直向上,则B=B.若磁场方向平行斜面向上,则B=C.若磁场方向垂直斜面向下,则B=D.若磁场方向垂直斜面向上,则B=答案:A 解析:若磁场方向竖直向上,导体棒受力如图,F=mgtanα,所以B=,选项A正确;B、C项中导体棒不能静止,选项B、C错误;若磁场垂直斜面向上,则B=,选项D错误.4.(2018·浙江杭州模拟)在两个倾角均为α的光滑斜面上,放有两4、个相同的金属棒,图甲中通有电流I1,图乙中通有电流I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图所示,两金属棒均处于平衡状态.两种情况下的电流的比值为( )A.sinαB.C.cosαD.答案:D 解析:以题图甲中导体棒为研究对象,受力分析如图甲所示,由平衡条件知,F甲=mgtanα,又因F甲=BI1L,所以I1=.以题图乙中导体棒为研究对象,受力分析如图乙所示,解得F乙=mgsinα,又因F乙=BI2L,故I2=,所以=,选项D正确.5.(2018·四川成都一诊)如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与5、O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是( )A.两导线之间存在相互吸引的安培力B.O点的磁感应强度为零C.O点的磁感应强度方向竖直向下D.a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反答案:C 解析:同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,A错误;两个电流在O点的磁感应强度方向都是竖直向下,不为0,B错误,C正确;a、b两点磁感应强度大小相等、方向相同,D错误.6.(2018·福建漳州八校第一次联考)如图所示,两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L,与电动势为E0的电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,6、回路平面与水平面成θ角,回路其余电阻不计.为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为( )A.,水平向右B.,垂直于回路平面向上C.,竖直向下D.,垂直于回路平面向下答案:D 解析:对金属棒受力分析,受重力、支持力和安培力,如图所示.从图可以看出,当安培力沿斜面向上时最小,故安培力的最小值为FA=mgsinθ,故磁感应强度的最小值为B==,根据欧姆定律,有E0=IR,故B=,故选D.7.(2018·陕西西工大附中月考)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.在M、N处各有一条长直导线垂7、直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小为B2,那么B2与B1之比为( )A.∶1B.∶2C.1∶1D.1∶2答案:B 解析:如图甲所示,当通有电流的长直导线在M、N两处时,根据安培定则可知,二者在圆心O处产生的磁感应强度大小都为.当M处长直导线移到P处时,两直导线在圆心O处产生的磁感应强度也为,作平行四边形,由图乙中的几何关系,可得cos30°===,故B正确.[能力提升]8.(2018·四川泸州二诊)如图所示,三根长为L的通电导线在空间构成以A为顶点的等腰直角三8、角形,A、B中电流的方向
2、磁场力为零,故虽然Ba3、图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可加平行于纸面的匀强磁场,下列有关磁场的描述中正确的是( )A.若磁场方向竖直向上,则B=B.若磁场方向平行斜面向上,则B=C.若磁场方向垂直斜面向下,则B=D.若磁场方向垂直斜面向上,则B=答案:A 解析:若磁场方向竖直向上,导体棒受力如图,F=mgtanα,所以B=,选项A正确;B、C项中导体棒不能静止,选项B、C错误;若磁场垂直斜面向上,则B=,选项D错误.4.(2018·浙江杭州模拟)在两个倾角均为α的光滑斜面上,放有两4、个相同的金属棒,图甲中通有电流I1,图乙中通有电流I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图所示,两金属棒均处于平衡状态.两种情况下的电流的比值为( )A.sinαB.C.cosαD.答案:D 解析:以题图甲中导体棒为研究对象,受力分析如图甲所示,由平衡条件知,F甲=mgtanα,又因F甲=BI1L,所以I1=.以题图乙中导体棒为研究对象,受力分析如图乙所示,解得F乙=mgsinα,又因F乙=BI2L,故I2=,所以=,选项D正确.5.(2018·四川成都一诊)如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与5、O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是( )A.两导线之间存在相互吸引的安培力B.O点的磁感应强度为零C.O点的磁感应强度方向竖直向下D.a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反答案:C 解析:同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,A错误;两个电流在O点的磁感应强度方向都是竖直向下,不为0,B错误,C正确;a、b两点磁感应强度大小相等、方向相同,D错误.6.(2018·福建漳州八校第一次联考)如图所示,两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L,与电动势为E0的电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,6、回路平面与水平面成θ角,回路其余电阻不计.为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为( )A.,水平向右B.,垂直于回路平面向上C.,竖直向下D.,垂直于回路平面向下答案:D 解析:对金属棒受力分析,受重力、支持力和安培力,如图所示.从图可以看出,当安培力沿斜面向上时最小,故安培力的最小值为FA=mgsinθ,故磁感应强度的最小值为B==,根据欧姆定律,有E0=IR,故B=,故选D.7.(2018·陕西西工大附中月考)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.在M、N处各有一条长直导线垂7、直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小为B2,那么B2与B1之比为( )A.∶1B.∶2C.1∶1D.1∶2答案:B 解析:如图甲所示,当通有电流的长直导线在M、N两处时,根据安培定则可知,二者在圆心O处产生的磁感应强度大小都为.当M处长直导线移到P处时,两直导线在圆心O处产生的磁感应强度也为,作平行四边形,由图乙中的几何关系,可得cos30°===,故B正确.[能力提升]8.(2018·四川泸州二诊)如图所示,三根长为L的通电导线在空间构成以A为顶点的等腰直角三8、角形,A、B中电流的方向
3、图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可加平行于纸面的匀强磁场,下列有关磁场的描述中正确的是( )A.若磁场方向竖直向上,则B=B.若磁场方向平行斜面向上,则B=C.若磁场方向垂直斜面向下,则B=D.若磁场方向垂直斜面向上,则B=答案:A 解析:若磁场方向竖直向上,导体棒受力如图,F=mgtanα,所以B=,选项A正确;B、C项中导体棒不能静止,选项B、C错误;若磁场垂直斜面向上,则B=,选项D错误.4.(2018·浙江杭州模拟)在两个倾角均为α的光滑斜面上,放有两
4、个相同的金属棒,图甲中通有电流I1,图乙中通有电流I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图所示,两金属棒均处于平衡状态.两种情况下的电流的比值为( )A.sinαB.C.cosαD.答案:D 解析:以题图甲中导体棒为研究对象,受力分析如图甲所示,由平衡条件知,F甲=mgtanα,又因F甲=BI1L,所以I1=.以题图乙中导体棒为研究对象,受力分析如图乙所示,解得F乙=mgsinα,又因F乙=BI2L,故I2=,所以=,选项D正确.5.(2018·四川成都一诊)如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与
5、O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是( )A.两导线之间存在相互吸引的安培力B.O点的磁感应强度为零C.O点的磁感应强度方向竖直向下D.a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反答案:C 解析:同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,A错误;两个电流在O点的磁感应强度方向都是竖直向下,不为0,B错误,C正确;a、b两点磁感应强度大小相等、方向相同,D错误.6.(2018·福建漳州八校第一次联考)如图所示,两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L,与电动势为E0的电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,
6、回路平面与水平面成θ角,回路其余电阻不计.为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为( )A.,水平向右B.,垂直于回路平面向上C.,竖直向下D.,垂直于回路平面向下答案:D 解析:对金属棒受力分析,受重力、支持力和安培力,如图所示.从图可以看出,当安培力沿斜面向上时最小,故安培力的最小值为FA=mgsinθ,故磁感应强度的最小值为B==,根据欧姆定律,有E0=IR,故B=,故选D.7.(2018·陕西西工大附中月考)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.在M、N处各有一条长直导线垂
7、直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小为B2,那么B2与B1之比为( )A.∶1B.∶2C.1∶1D.1∶2答案:B 解析:如图甲所示,当通有电流的长直导线在M、N两处时,根据安培定则可知,二者在圆心O处产生的磁感应强度大小都为.当M处长直导线移到P处时,两直导线在圆心O处产生的磁感应强度也为,作平行四边形,由图乙中的几何关系,可得cos30°===,故B正确.[能力提升]8.(2018·四川泸州二诊)如图所示,三根长为L的通电导线在空间构成以A为顶点的等腰直角三
8、角形,A、B中电流的方向
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