1、第八章第1讲磁场的描述磁场对电流的作用一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1. (2014深圳市南山区期末)指南针是我国古代的四大发明之一当指南针静止时，其N极指向如图8117虚线(由南北向)所示，若某一条件下该指南针静止时N极指向如图实线(N极东偏北向)所示则以下判断正确的是()图8117A可能在指南针上面有一导线东西放置，通有东向西的电流B可能在指南针上面有一导线东西放置，通有西向东的电流C可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流D可能在指南针上面有一导线
2、南北放置，通有南向北的电流【解析】若某一条件下该指南针静止时N极指向如图实线(N极东偏北向)所示，则有一指向东方的磁场，由安培定则知，可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流，选项C正确【答案】C2(2014福建省龙岩市质检)已知龙岩市区地磁场的磁感应强度B约为4.0105 T，其水平分量约为3.0105 T若龙岩市区一高层建筑安装了高50 m的竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为1.0105 A，此时金属杆受到地磁场对它的安培力的方向和大小分别为()A方向向东，大小约为150 NB方向向东，大小约为200
3、 NC方向向西，大小约为150 ND方向向西，大小约为200 N【解析】由安培力公式知，金属杆受到地磁场对它的安培力大小为FBIL3.01051.010550 N150 N由左手定则可判断出安培力方向向东，选项A正确【答案】A3. (2013南京模拟)如图8118所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置向下运动，到达磁铁上端位置，套在磁铁上到达中部，再到磁铁下端位置，再到下方.磁铁从过程中，穿过圆环的磁通量变化情况是()图8118A变大，变小，变大，变小B变大，变大，变小，变小C变大，不变，不变，变小D变小，变小，变大，变大【解析】从条形磁铁磁感线的分布情况看，穿过圆环的磁通量在位置处
4、最大，所以正确答案为B.熟悉几种常见磁场的磁感线分布图，知道条形磁铁内部的磁感线方向是从S极到N极【答案】B4. (2014上海市奉贤区期末)如图8119所示线框abcd在竖直面内，可以绕固定的OO轴转动现通以abcda电流，要使它受到磁场力后，ab边向纸外，cd边向纸里转动，则所加的磁场方向可能是()图8119A垂直纸面向外B竖直向上C竖直向下D在OO上方垂直纸面向里，在OO下方垂直纸面向外【解析】根据左手定则知，要使它受到磁场力后，ab边向纸外，cd边向纸里转动，则所加的磁场方向可能是竖直向上，选项B正确【答案】B5. (2014郑州模拟)如图8120所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端
5、为N极，下端为S极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为FN、Ff，后两根导线通一图示方向、大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比()图8120AFN、Ff均变大BFN不变、Ff变小CFN变大、Ff不变 DFN变小、Ff不变【解析】两根导线通一图示方向、大小相同的电流后，导线受到安培力，由对称性和矢量的合成结合牛顿第三定律知，磁铁受到垂直斜面向上的力，斜面对磁铁的弹力减小，摩擦力不变，选项D正确【答案】D6. (2014天津一中质检)如图81
6、21所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L1 mPM间接有一个电动势为E6 V、内阻r1 的电和一只滑动变阻器，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M0.3 kg.棒与导轨的动摩擦因数为0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10 m/s2)，匀强磁场的磁感应强度B2T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是 ()图8121A2 B4 C5 D6 【解析】对导体棒，若安培力大于拉力，由平衡条件，BILmgMg；解得I的最大值I2 A，由闭合电路欧姆定律知，滑动变阻器连入电路
7、的阻值最小值为2 ；若安培力小于拉力，由平衡条件知，BILmgMg；解得I的最小值I1 A，由闭合电路欧姆定律知，滑动变阻器连入电路的阻值最大值为5 ；所以滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是6 ，选项D正确【答案】D7如图8122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()图8122A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所受合力为
8、零【解析】首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向可以确定B、D是正确的【答案】BD8(2013年3月湖北省黄冈市质检)如图8123所示，两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O、O两点，已知OO连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为，保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场后绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度，下列分析正确的是()图8123A两导线中的电流方向一定相同B两导线中的电流方向一定相反C所加磁场的方向可能沿z轴正向D所加磁场的方向可能沿y轴负向【解析】由左手定则可知，所加磁场的方向可能沿z
9、轴方向，由同向电流相吸，异向电流相斥知，两导线中的电流方向一定相反，选项B、C正确【答案】BC9. 把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图8124所示导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a向b，关于导线的受力和运动情况下述说法正确的是()图8124A硬直导线先转动，后边转动边下移B硬直导线只能转动，不会向下移动C硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直D在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外【解析】本题考查的是通电导线在磁场中受力的问题，根据安培定律可知，ab两端受安培力方向正好相反，使直导线产生转动，而磁感应强度在竖直方向和
10、水平方向都有分量，当直导线转过一点后就又会受到向下的安培力作用，故硬直导线先转动，后边转动边向下移动，根据安培定律可知硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直，A、C正确【答案】AC10质量为m的通电细杆置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为，有垂直于纸面向里的电流通过杆，杆恰好静止于导轨上在下图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()【解析】A中通电细杆所受安培力水平向右，B中安培力竖直向上，这两种情况，即使没有摩擦力，通电细杆也可能静止在导轨上；C中安培力竖直向下，D中安培力水平向左，这两种情况，如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止，故C、D中
11、杆所受摩擦力一定不为零【答案】CD二、非选择题(本大题共2小题，共30分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (14分)如图8125所示，水平放置的光滑金属导轨宽L0.2 m，接有电电动势E3 V，电内阻及导轨电阻不计匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B1 T金属棒ab的电阻R6 ，质量m10 g，垂直放在导轨上并良好接触，求合上开关的瞬间图8125 (1)金属棒受到安培力的大小和方向；(2)金属棒的加速度【解析】(1)闭合开关的瞬间，回路中的电流 I A0.5 Aab棒所受安培力F安BIL0.1 N由左手定则知方向水平向右(2)由牛顿第二定律知a10 m/s2方向水平向右【答案】(1)0.1 N水平向右(2)10 m/s2，方向水平向右12(16分) 如图8126所示，光滑的平行导轨倾角为，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒呈水平放于导轨上，并将导体棒由静止释放，求导体棒在释放的瞬间加速度的大小图8126【解析】从b向a看，画出侧视图受力如图所示，导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛顿第二定律：mgsin Fcos maFBILI由式可解得agsin 【答案】gsin 版权所有：高考资源网()