高考物理一轮复习 第9章 磁场 第一节 磁场及其对电流的作用达标诊断 高效诊断.doc
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1、1 / 8【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 第第 9 9 章章 磁场磁场 第一节第一节 磁场及其对电流的作用达标诊断磁场及其对电流的作用达标诊断 高效诊断高效诊断(建议用时:60 分钟)一、单项选择题1(2018山东青岛模拟)一通电直导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上,静止在水平位置(如正面图)现在通电导体棒所处位置加上匀强磁场,使导体棒能够静止在偏离竖直方向 角(如侧面图)的位置如果所加磁场的强弱不同,则磁场方向的范围是(以下选项中各图均是在侧面图的平面内画出的,磁感应强度的大小未按比例画)( )解析:选 C.要使导体棒能够静止在偏离竖直方向 角(
2、如侧面图)的位置,则安培力的范围是由竖直向上顺时针转到沿细线向下,可以竖直向上,但不能沿细线向下再由左手定则可知磁感应强度的方向是由水平向右顺时针转到垂直于细线向下,但不能沿垂直于细线向下所以 C 图正确2.(2018沈阳模拟)如图所示,条形磁铁放在桌子上,一根通电直导线由 S 极的上端平移至 N 极的过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图,则在这个过程中磁铁受到的摩擦力(保持静止)( )A为零B方向由向左变为向右2 / 8C方向保持不变D方向由向右变为向左解析:选 B.由图可知通电导线所在位置的磁场的方向,根据左手定则可以判定通电导线所受安培力的方向如图所示,显然安培力有一个水平方向
3、的分量,根据牛顿第三定律可知条形磁铁受到通电导线的安培力也有一个水平方向的分量,而由于条形磁铁保持静止,故条形磁铁所受地面的静摩擦力与安培力在水平方向的分量相互平衡故当导线在条形磁铁的左侧上方时条形磁铁所受的静摩擦力方向向左,而当导线运动到条形磁铁的右半部分上方时条形磁铁所受地面的静摩擦力水平向右故条形磁铁所受摩擦力的方向由向左变为向右,故 B 正确,A、C、D 错误3.一个可以自由运动的线圈 L1 和一个固定的线圈 L2 互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如图所示当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈 L1 将( )A不动 B顺时针转动C逆时针转动 D在纸面内平动解析:选 B
4、.法一 电流元分析法把线圈 L1 沿水平转动轴分成上下两部分,每一部分又可以看成无数段直线电流元,电流元处在 L2 产生的磁场中,根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上,由左手定则可得,上半部分电流元所受安培力均指向纸外,下半部分电流元所受安培力均指向纸内,因此从左向右看线圈 L1 将顺时针转动法二 等效分析法3 / 8把线圈 L1 等效为小磁针,该小磁针刚好处于环形电流 I2 的中心,小磁针的 N 极应指向该点环形电流 I2 的磁场方向,由安培定则知I2 产生的磁场方向在其中心处竖直向上,而 L1 等效成小磁针后,转动前,N 极指向纸内,因此小磁针的 N 极应由指向纸内转为向上,所以从
5、左向右看,线圈 L1 将顺时针转动法三 结论法环形电流 I1、I2 之间不平行,由于两不平行的电流的相互作用,则两环必有相对转动,直到两环形电流同向平行为止,据此可得,从左向右看,线圈 L1 将顺时针转动4如图所示,长为 L 的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为 k 的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场中,弹簧伸长 x,棒处于静止状态则( )A导体棒中的电流方向从 b 流向 aB导体棒中的电流大小为kx BLC若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x 变大D若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x 变大解析:选
6、 B.由受力平衡可知安培力方向水平向右,由左手定则可知,导体棒中的电流方向从 a 流向 b,故 A 错误;由于弹簧伸长为 x,根据胡克定律有 kxBIL,可得 I,故 B 正确;若只将磁场方向缓慢顺时针或逆时针转过一小角度,则安培力在水平方向上的分力减小,根据力的平衡可得,弹簧弹力变小,导致 x 变小,故 C、D 错误5.如图所示,两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中,磁感应强度为 B,导轨宽度为 L,一端与电源连接一质量为 m 的金属棒ab 垂直于平行导轨放置并接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数4 / 8为 ,在安培力的作用下,金属棒以 v0 的速度向右匀速运动,通过改变磁感应强度的方
7、向,可使流过金属棒的电流最小,此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为( )A37 B30C45 D60解析:选 B.由题意对棒受力分析,设磁感应强度的方向与竖直方向成 角,则有 BILcos (mgBILsin ),整理得 BIL.电流有最小值,就相当于安培力有最小值,最后由数学知识解得:30,则 A、C、D 错,B 对6(2018上海区模拟)如图所示,质量m0.5 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为 37、宽度 L1 m 的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)右侧回路中,电源的电动势E8 V、内阻 r1 ,额定功率为 8 W、额定电压为 4 V 的电
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