2014年高考二轮复习专题训练之 磁场及其对电流的作用力（含答案解析，人教版通用） 5页

‎2014年高考二轮复习专题训练之磁场及其对电流的作用力 ‎1.下列说法中正确的是( )‎ A.由可知，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.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向 C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零 D.磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处不受磁场力[来源:Z§xx§k.Com]‎ ‎2.如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则( )‎ A.放在a处的小磁针的N极向左 B.放在b处的小磁针的N极向右 C.放在c处的小磁针的S极向右 D.放在a处的小磁针的N极向右 ‎3.如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则( )‎ A.磁铁对桌面的压力增大 B.磁铁对桌面的压力减小 C.桌面对磁铁没有摩擦力 D.磁铁所受的合力不变 ‎4．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如右图所示．过c点的导线所受安培力的方向(　　)‎ A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下 C．与ab边垂直，指向左边[来源:Z.xx.k.Com]‎ D．与ab边垂直，指向右边 解析：a处导线在c处产生的磁场B1的方向垂直于ac连线向左下方，b处导线在c处产生的磁场B2的方向垂直于bc连线向右下方．B1和B2的合磁场B的方向竖直向下．由左手定则可判断出过c点的导线所受安培力的方向与ab边垂直，指向左边．C正确．‎ 答案：C ‎5．如下图所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为B0，则O处的磁感应强度大小为(　　)‎ A．0 B．2B0‎ C.B0 D．无法确定 解析：据安培定则可知，图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向竖直向下．据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为B0.‎ 答案：C ‎6.如下图，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正向，tanθ B．y正向， C．z负向，tanθ D．沿悬线向上，sinθ 解析：若B沿z轴正方向，导线无法平衡，A错误；若B沿y轴正方向，由左手定则，受力如图甲，mg＝BIL，所以B正确；若B沿z轴负方向，受力如图乙，Tsinθ＝BIL；Tcosθ＝mg，所以B＝tanθ，C正确；若B沿悬线向上，受力如图丙，导线无法平衡，D错误．‎ 答案：BC ‎7.电流计的主要结构如图所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动.铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连.有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是( )‎ ‎8.电磁轨道炮工作原理如图所示.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，理论上可采用的方法是( )‎ 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 二、计算题(3×12′＝36′)[来源:学科网ZXXK]‎ ‎9.(12分)如图，矩形线圈有N匝，面积大小为S，放在水平面内，加一个竖直向下的范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B，则穿过平面的磁通量是多少？若使线圈绕ab边转过60°，则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕ab边转过180°，则穿过线圈的磁通量改变了多少？‎ ‎10.(16分)如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，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的直流电源，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.‎ ‎[来源:学科网]‎ ‎11．粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如下图所示)．已知ab的质量为m＝‎10 g，长度L＝‎60 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B＝0.4 T.‎ ‎(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？‎ ‎(2)当导线中有方向从a到b、大小为‎0.2 A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx＝‎1 mm，求该弹簧的劲度系数．‎ ‎(3)当导线中由b到a方向通过‎0.2 A的电流时两根弹簧被拉长多少？(取g＝‎9.6 m/s2＝9.6 N/kg)‎ 解析：(1)只有当ab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab中的电流应由a到b，电流的大小由mg＝BIL求得I＝＝A＝‎0.4 A.‎ ‎(2)当导线中通过由a到b的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab有竖直向上的拉力，同时ab受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为 BIL＋2kΔx＝mg 可得弹簧的劲度系数 k＝＝ N/m ‎＝24 N/m.‎ ‎(3)当电流方向由b向a时，ab所受磁场力竖直向下，这时的平衡方程为2kΔx′＝mg＋BIL 由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度为[来源:学科网ZXXK]‎ Δx′＝＝ m＝0.003 m＝‎3 mm.‎ 答案：(1)由a到b　‎0.4 A　(2)24 N/m　(3)‎‎3 mm