1、2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第八章 磁 场第1讲磁场及磁场对电流的作用一、选择题（本题共10小题，共70分）图81241.如图8124所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向 (垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力 ()A方向沿纸面向上，大小为(1)ILBB方向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(1)ILBD方向沿纸面向下，大小为(1)ILB解析：将导线分为三段直导线，根据左手定则分别判断出安培力的大小，根据FB
2、IL计算出安培力的大小，再求合力导线所受合力FBIL2BILsin 45(1)ILB.答案：A图81252.如图8125所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是 ()A导线a所受合力方向水平向右B导线c所受合力方向水平向右C导线c所受合力方向水平向左D导线b所受合力方向水平向左解析：首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意是合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向可以确定
3、B是正确的答案：B图81263(2010广东惠州调研)图8126中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是 ()A向上 B向下C向左 D向右解析：由右手螺旋定则，软铁芯在导线处的磁场方向向左，由左手定则，导线D受到的磁场力方向向上，A正确答案：A图81274某专家设计了一种新型电磁船，它不需螺旋桨推进器，航行时平稳而无声，时速可达100英里这种船的船体上安装一组强大的超导线圈，在两侧船舷装上一对电池，导电的海水在磁场力作用下即会推动船舶前进如图8127所示是超导电磁船的简化原理图，AB和CD是与电池相连的导体，磁场由超导线圈产生以下
4、说法正确的是 ()A船体向左运动B船体向右运动C无法断定船体向哪个方向运动D这种新型电磁船会由于良好的动力性能而提高船速解析：导电的海水的电流方向垂直AB方向从CD板流向AB板，海水所受的安培力方向水平向左，故船体上的超导线圈所受的作用力向右，故推动船体向右运动，B、D正确图8128答案：BD5如图8128所示，S为一垂直纸面放置的通电直导线的横截面，当通以垂直纸面向里的恒定电流I后，在距导线的轴线为R的a处产生的磁感应强度大小为B，b、c、d是与a在同一圆周上的三点，现将导线放在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，以下关于a、b、c、d四点磁感应强度的说法中正确的是 ()Aa、c点的磁
5、感应强度均为0Ba点的磁感应强度大小为2B，竖直向上；c点的磁感应强度为0Cb点的磁感应强度大小为B，和水平方向成45斜向右上方Dd点的磁感应强度大小为B，和水平方向成45斜向左下方解析：对通电导线用安培定则并结合矢量的合成法则即可得到正确答案答案：BC6如图8129所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导致MM与NN之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，可判断这两段导线 ()图8129A相互吸引，FaFb B相互排斥，FaFbC相互吸引，FaFb D相互排斥，FaFb解析：不管电流方向如何，MM和NN两段导线中的电流方向总是相反的，则两段导线始终产生排斥力又安培力的大小和电流成
6、正比，单刀双掷开关接b时的电压高，则电流大，两段导线间产生的安培力也大答案：D图81307(2011黄冈3月质检)如图8130所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60角，abbccdL，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为 ()A0 B. C. D.解析：总电阻Rrr总电流I，梯形框架受到的安培力等效为I通过ad边时受到的安培力，故FBIaBI2L，所以C选项正确答案：C图81318如图8131所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环，可沿轴线OO自由转动，现
7、通以图示方向电流，沿OO看去会发现 ()AA环、B环均不转动BA环将逆时针转动，B环也逆时针转动，两环相对不动CA环将顺时针转动，B环也顺时针转动，两环相对不动DA环将顺时针转动，B环将逆时针转动，两者吸引靠拢至重合为止解析：可与前述例题同理分析，亦可用“求同趋近”的规律来简单判断由于两环均可以自由转动，电流方向要趋于相同，因此A环顺时针转动，B环逆时针转动，而且尽可能的靠近，故选项D正确答案：D图81329如图8132所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5 g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁
8、，磁铁的中轴线OO垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T，方向与竖直线成30角，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为 ()A0.1 A B0.2 A C0.05 A D0.01 A解析： 设线圈半径为R，通电导线受到的安培力FnBI2R，所受重力为Gn2Rg，平衡时有：Fsin 30G.nBI2Rsin 30n2Rg，得I，代入数据得I0.1 A，故A正确答案：A图813310(2011宜宾模拟)如图8133所示，木板质量为M，静止于水平地面上，木板上固定一质量不计的框架，框架上悬有磁铁A，木板上放有磁铁B，两磁铁质量均为m，设木板对地面的压力
9、为FN1，B对木板的压力为FN2，A对悬线的拉力为FT，则下面结论正确的是 ()AFN1Mg2mg BFN2mgCFTmg D以上全不对解析：把木板、框架及磁铁A、B看成一个系统，则系统受重力G总Mg2mg，地面的弹力FN1.由牛顿第三定律可知FN1FN1，由系统平衡条件可知FN1Mg2mg，即FN1Mg2mg.磁铁B受有重力GBmg、木板的弹力FN2、磁铁A的吸引力FA.由平衡条件可知FN2mgFA.由牛顿第三定律知FN2FN2，所以有FN2mgFAmg.磁铁A受有重力GAmg，悬线拉力FT，B磁铁的吸引力FB.由平衡条件可知FTmgFB.由牛顿第三定律可知FTFT，所以有FTmgFBmg.
10、此题答案应选A.答案：A二、非选择题（第11题14分，第12题16分）图813411电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的如图8134所示，把两根长为s，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m的炮弹，炮弹架在长为l，质量为M的金属杆上，当有大的电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度v1时刻的加速度为a，当有大的电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道，设炮弹运动过程中受到的阻力与速度的平方成正比，求垂直于轨道平面的磁感应强度多大？解析：设运动中受总阻力Ffkv2，炮弹与金属架在安培力和阻力合力作用下
11、加速，根据牛顿第二定律，获得v1速度时，BI1lkv(Mm)a当炮弹速度最大时，有BI2lkv解得垂直轨道的磁感应强度为：B.答案：12图8135水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右斜上方，如图8135所示，问：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？解析： 从b向a看侧视图如图所示(1)水平方向：FFAsin 竖直方向：FNFAcos mg又FABILBL联立得：FNmg，F.(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上则有FAmgBmin，根据左手定则判定磁场方向水平向右答案：(1)mg(2)方向水平向右
