2021版一轮物理(人教版)练习:磁场的描述 磁场对电流的作用.doc

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1、[基础题组]一、单项选择题1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是(  )A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半解析:根据左手定则可知:安培力的方向垂直于电流I和磁场B确定的平面,即安培力的方向既垂直于B又垂直于I,选项A错误,B正确;当电流I的方向平行于磁场B的方向时,直导线受到的安培力为零,当电流I的方向垂直于磁场B的方向时,直导线受到的安培力最大,可见,安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关,选项C错误;如图所示,电流I和磁场

2、B垂直,直导线受到的安培力F=BIL,将直导线从中点折成直角,分段研究导线受到的安培力,电流I和磁场B垂直,根据平行四边形定则可得,导线受到的安培力的合力为F′=BIL,选项D错误.答案:B2.(2021·高考上海卷)如图,一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间.电键闭合后导体棒受到的安培力方向(  )A.向上        B.向下C.向左D.向右解析:根据图中的电流方向,由安培定则知U形铁芯下端为N极,上端为S极,ab中的电流方向由a→b,由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右,选项D正确.答案:D精品Word可修改欢迎下载3.(2022·湖南师大附中月考)如图所示,两根平行放置、长度均为

3、L的直导线a和b,放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中.当a导线通有电流大小为I、b导线通有电流大小为2I,且电流方向相反时,a导线受到的磁场力大小为F1,b导线受到的磁场力大小为F2,则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为(  )A.B.C.D.解析:a、b导线中电流方向相反,两导线之间的磁场力为斥力,设大小为F,对a有F1=F+BIL,对b有F2=F+2BIL,解得F=2F1-F2,对于导线b,F=2F1-F2=B′·2IL,解得B′=,故C正确.答案:C4.如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方.

4、线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是(  )解析:由题图可知,A图中线圈回路在磁场中的有效长度L最长,由F=nBIL可知,磁场发生相同微小变化的前提下,A中安培力的变化量最大,最容易失去平衡,A正确.答案:A精品Word可修改欢迎下载5.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,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

5、直于回路平面向下解析:对金属棒受力分析,受重力、支持力和安培力,如图所示.由图看出,当安培力沿斜面向上时,有最小值,此时磁感应强度的方向是垂直于回路平面向下.安培力的最小值FA=mgsinθ,故磁感应强度的最小值B==,根据欧姆定律,有E0=IR,故B=.故选项D正确.答案:D二、多项选择题6.(2022·河南重点中学联考)如图所示,将长度为L的直导线放置在y轴上,当通以大小为I、沿y轴负方向的电流后,测得其受到的安培力大小为F、方向沿x轴正方向,则匀强磁场的磁感应强度可能为(  )A.沿z轴正方向,大小为B.在xOy平面内,大小为C.在zOy平面内,大小为精品Word可修改欢迎下载D.在zO

6、y平面内,大小为解析:已知电流沿y轴负方向,安培力方向沿x轴正方向,根据左手定则结合选项判断得知匀强磁场的磁感应强度在zOy平面内,设磁场与导线的夹角为α,则0°<α≤90°,当α=90°时,由F=BILsinα可知,B有最小值为Bmin=,当0°<α<90°,B>,所以B=和B=是可能的,故A、B错误,C、D正确.答案:CD7.如图所示,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ,则磁感应强度方向和大小可能为(  )A.z轴正向,tanθB.y轴正向,C.z轴负向,tanθD.沿悬线向上,si

7、nθ解析:如果B方向沿z轴正向,则安培力方向沿y轴负向,直导线所受三力合力不可能为零,A错误;如果B方向沿y轴正向,则安培力方向竖直向上,当安培力BIL=mg时,可以平衡,此时B=,B正确;如果B方向沿z轴负向,则安培力方向沿y轴正向,直导线所受三力平衡时安培力BIL=mgtanθ,此时B=tanθ,C正确;如果B方向沿悬线向上,则安培力方向垂直于细线的方向向内,直导线所受三力不可能平衡,D错误.

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