1、2011年高考物理二轮专题复习单元练习 2011.02单元十 磁场对电流的作用一 选择、填空题1. 如图所示导线框a,b,c,d置于均匀磁场中(的方向竖直向上), 线框可绕AB轴转动。导线通电时,转过角后,达到稳定平衡,如果导线改用密度为原来1/2的材料做,欲保持原来的稳定平衡位置(即不变), 可以采用哪一种办法? (导线是均匀的) 【 A 】 (A) 将磁场减为原来的1/2或线框中电流强度减为原来的1/2; (B) 将导线的bc部分长度减小为原来的1/2; (C) 将导线ab和cd部分长度减小为原来的1/2;(D) 将磁场减少1/4, 线框中电流强度减少1/4。 2. 在匀强磁场中,有两个平
2、面线圈,其面积, 通有电流, 它们所受的最大磁力矩之比等于 【 C 】 (A) 1(B) 2(C) 4(D) 1/43. 有一由N匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a, 通有电流I, 置于均匀外磁场中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩值为: 【 D 】 (A) , (B) , (C) , (D) 04. 如图所示,在磁感应强度的均匀磁场中,有一园形载流导线, a,b,c是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为 【 C 】(A),(B),(C), (D) 5. 无限长直载流导线与一个无限长薄电流板构成闭合回路,电流板宽为a(导线与板在同一平面内),则导线与电
3、流板间单位长度内的作用力大小为 【 C 】 (A) (B) (C) (D) 6. 一圆线圈的半径为R, 载有电流I, 置于均匀外磁场中(如图示)在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下,线圈导线上张力为 (已知载流圆线圈的法线方向与的方向相同)。7. 一半园形载流线圈,半径为R, 载有电流I, 放在如图所示的匀强磁场中,线圈每边受到的安培力, 线圈受到的合力。 线圈的磁矩,受到的磁力矩。8. 有两个竖直放置彼此绝缘的环形刚性导线(它们的直径几乎相等),可以绕它们的共同直径自由转动,把它们放在互相垂直的位置上,若给它们通以电流,则它们转动的最后状态是两个环形导线平面平行,电流方向一致。二计算题
4、1. 一无限长直导线通以电流, 其旁有一直角三角形线圈通以电流, 线圈与长直导线在同一平面内,尺寸如图所示求两段导线所受的安培力。* bc边上各点的磁感应强度相等,bc边受到的安培力大小:,方向向左;选取如图所示的坐标,ca边的电流元I2dl受到的安培力:将和,代入,安培力大小:2. 一边长的正方形铜线圈,放在均匀外磁场中,竖直向上,且 线圈中电流为I=10A。 (1) 今使线圈平面保持竖直,问线圈所受的磁力矩为多少? (2) 假若线圈能以某一条水平边为轴自由摆动,问线圈平衡时, 线圈平面与竖直面夹角为多少?(已知铜线横截面积S=2.00mm2 铜的密度* 在均匀磁场中,通电线圈的受到的磁力矩
5、:,线圈平面保持竖直时:, 当线圈受到的磁力矩和重力矩相等时,线圈处于平衡状态。磁力矩:,重力矩:,为线圈一个边所受的重力:所以:,*3. 如图所示,有一半径为R的圆形电流, 在沿其直径AB方向上有一无限长直线电流,方向见图,求: (1) 半圆弧AaB所受作用力的大小和方向; (2) 整个圆形电流所受作用力的大小和方向。 * 选取如图所示的坐标,电流I1在半圆弧AaB上产生的磁感应强度大小为:,方向如图所示。在AaB上选取如图所示的电流元I2dl,受到的安培力为:, 半圆弧AaB所受作用力:,I1在右半圆弧上产生的磁感应强度大小为:,方向如图所示。在右半圆弧上选取电流元I2dl,受到的安培力为
6、:将dl=Rdq代入上式得到: 右半圆弧所受作用力:,整个圆形电流所受作用力:,4. 均匀带电刚性细杆AB, 电荷线密度为, 绕垂直于直线的轴O以角速度匀速转动(O点在细杆AB延长线上), 求: (1) O点的磁感应强度 ; (2) 磁矩 ; (3) 若ab, 求。* 在刚性细杆AB上选取电荷元ldr,该电荷元旋转形成的电流元:,此圆形电流在O点产生的磁感应强度的大小为:,将dI代入上式得到:匀速旋转的刚性细杆AB在O点产生磁感应强度大小:,圆形电流dI的磁矩:,将代入得到:匀速旋转的均匀带电刚性细杆AB的磁矩:,如果:ab,将按泰勒级数展开:,其中;,其中:,略去2级以上项,高考资源网()来源:高考资源网版权所有:高考资源网(www.k s 5 )版权所有:高考资源网()版权所有:高考资源网()