1、第八章 第一节 磁场磁场对电流的作用课下作业时间45分钟满分100分一、选择题(本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)1关于磁感应强度，下列说法正确的是A由B可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比B一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零C通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零D放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 T解析磁感应强度是反映磁场基本属性的物理量，一旦磁场确定，各处的磁感应强度B也就客观地确定了选项A认为磁场某处的磁感应强度B的值随通电导线受
2、力情况而变，是没有深刻理解B的意义，故A错误；根据磁感应强度的定义，B选项对；C选项通电导线(电流I)与磁场方向平行时，磁场力为零，磁感应强度不为零，C选项错；D选项只有通电导线(电流I)与磁场方向垂直时，该处磁感应强度大小才为1 T，D选项错答案B2(2013南京一中月考)磁场中某区域的磁感线如图8117所示，则Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小解析磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由题图知b处的磁感线疏密程度较a处密，所以BaBb，A错，B对
3、；导线放在磁场中的受力不仅与B和I的大小有关，还与导线放置的方向有关，C、D错答案B3在赤道上某处有一支避雷针垂直于地面安置当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为A正东B正西C正南 D正北解析电流方向自下而上，赤道处地磁场水平由南向北，根据左手定则可知，B正确答案B 4如图8118所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流I时，该V形通电导线受到的安培力大小为A0 B0.5BIlCBIl D2BIl解析V形导线两部分的受力情况如图所示其中FBIl，V形导线受到的安培
4、力应为这两个力的合力，大小为F合2Fcos 60BIl，故C项正确答案C5(2013东城区模拟)三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，如图8119所示为其截面图，电流方向如图，若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时的磁感应强度大小为A0 BBC2B D.B解析对三根导线分析可得到在O点的磁感应强度因三根导线在O点产生的磁感应强度大小都是B，将三根导线的磁感应强度合成可知，总的磁感应强度的大小为2B，C选项正确答案C6如图8120所示，用绝缘丝线悬挂着的环形导体，位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中，若环形
5、导体通有如图所示方向的电流I，试判断环形导体的运动情况A环形导体向右倾斜B环形导体仍静止不动C环形导体向左倾斜D条件不够，无法判断解析闭合导线在匀强磁场中所受安培力的合力为零，又因导线所在平面与磁场垂直，故无转动趋势，B正确答案B7(2013长沙质检)如图8121所示，两根足够长的平行导线a和b水平放置(a、b在同一竖直平面内)，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且IaIb.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时，导线a恰好不再受安培力的作用则与加磁场B以前相比较Ab也恰好不再受安培力的作用Bb受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上Cb受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直
6、向下Db受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下解析导线a不受安培力，说明Ib在a处所产生的磁场与外加匀强磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，据此可判断所加匀强磁场垂直纸面向外，因IaIb，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里，b受安培力向下，且比原来小答案D8如图8122所示，条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固定不动)，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为F1；导线中有电流时，磁铁对斜面的压力为F2，此时弹簧的伸长量减小则AF1F2，A中电流方向向内BF1F2，A中电流方向向外CF1F2，A中电流方向向内DF1F2，A中电流方向向外解析
7、由题意知，导线受安培力应如图所示，由左手定则和牛顿第三定律知A正确答案A9如图8123所示，通电细杆ab质量为m，置于倾角为的导轨上，导 轨和杆间不光滑通有电流时，杆静止在导轨上如图8124所示是四个侧视图，标出了四种匀强磁场的方向，其中摩擦力可能为零的是解析四种情况受力如图所示，可知A、B正确答案AB10(2011课标全国理综)电磁轨道炮工作原理如图8125所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高
8、速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是A只将轨道长度L变为原来的2倍B只将电流I增加至原来的2倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变解析由题意可知，BkI，设轨道宽为d，则F安BIdkI2d，由动能定理得，F安Lmv2，联立以上式子解得v ，选项B、D正确答案BD二、计算题(本大题共2小题，共30分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)(2013海淀区期末)如图8126甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有
9、电源将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图乙为图甲沿ab方向观察的平面图若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止(1)请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；(2)求出磁场对导体棒的安培力的大小；(3)如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向解析(1)如图所示(2)根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小Fmgtan (3)要使磁感应强度最小，则要求安培力最小根据受
10、力情况可知，最小安培力Fminmgsin ，方向平行于轨道斜向上所以最小磁感应强度Bmin，根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上答案(1)见解析(2)mgtan (3)方向垂直轨道平面斜向上12(16分)如图8127所示 ，质量为0 .05 kg、长l0.1 m的铜棒，用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B0.5 T不通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度37，求此棒中恒定电流多大？(不考虑棒摆动过程中产生的感应电流，g取10 N/kg)同学甲的解法如下：对铜棒受力分析如图8128所示：当最大偏转角37时，棒受
11、力平衡有：FTcos mg，FTsin F安BIl，得I A7.5 A同学乙的解法如下：如图8129所示，F安做功WFFx1BIlsin 37lsin 37BI(lsin 37)2重力做功：WGmgx2mgl(1cos37)，由动能定理得：WFWG0.代入数据解得：I A5.56 A，请你对甲、乙两同学的解法作出评价；若你对两者都不支持，则给出你认为正确的解答解析甲同学的错误原因：认为铜棒速度为零时，处于平衡位置，或者认为偏角最大时为平衡位置乙同学的错误原因：将安培力表达式误写为F安BIlsin 37，应为：F安BIl.正确的解法如下：铜棒向外偏转过程中F安做功：WFFx1BIllsin 37，重力做功：WGmgx2mgl(1cos 37)，由动能定理得：WFWG0，代入数据解得：I A3.33 A.答案评价见解析3.33 A版权所有：高考资源网()版权所有：高考资源网()