2013屆高三物理總復(fù)習(xí)一輪課時(shí)作業(yè) 磁場及其對電流的作用 新人教版

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1、 新課標(biāo)人教版2013屆高三物理總復(fù)習(xí)一輪課時(shí)作業(yè) 課時(shí)作業(yè)27　磁場及其對電流的作用 時(shí)間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(8×8′＝64′) 1．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法，正確的是 (　　) A．通電導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大 B．通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大 C．放在勻強(qiáng)磁場中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān) 解析：磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導(dǎo)線的受力及方向都無關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 通電導(dǎo)線在磁場中受力的大小不僅與磁感應(yīng)

2、強(qiáng)度有關(guān)，而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．雖然勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)位置的方向不同時(shí)，磁場力是不相同的(導(dǎo)線與磁場垂直時(shí)受磁場力最大，與磁場平行時(shí)受磁場力為0)，而選項(xiàng)C中沒有說明導(dǎo)線在各個(gè)位置的取向是否相同，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 答案：D 2．19世紀(jì)20年代，以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識到：溫度差會引起電流．安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場是由地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流方向是 (　　) A．由西向東垂直磁子午線 B．由東向西垂直磁子午線 C．由南向北沿子午線 D．由赤道向兩極沿子午

3、線 (注：磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線) 解析：地磁N極在地理南極附近，地磁S極在地理北極附近，地磁場磁感線在地球內(nèi)部由北極指向南極，則由安培定則環(huán)形電流方向判斷，電流方向?yàn)橛蓶|向西垂直磁子午線，故選項(xiàng)B正確． 答案：B 3．關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法正確的是 (　　) A．磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向 B．磁感線是從磁鐵的N極指向S極 C．磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的 D．磁感線就是磁場中碎鐵屑排列成的曲線 解析：運(yùn)動電荷周圍存在磁場，一切磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動電荷(即電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作

4、用．磁感線是為了形象研究磁場而人為畫出的曲線，使曲線上的每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向相同．磁感線的疏密描述了該處磁場的強(qiáng)弱，磁感線是互不相交的曲線．故選項(xiàng)AC正確． 答案：AC 4．如圖1所示，若一束電子沿y軸正方向移動，則在z軸上某點(diǎn)A的磁場方應(yīng)該 (　　) 圖1 A．沿x軸的正向 B．沿x軸的負(fù)向 C．沿z軸的正向 D．沿z軸的負(fù)向 解析：電子沿y軸正方向移動，相當(dāng)于電流方向沿y軸負(fù)方向移動，根據(jù)安培定則可判斷在z軸上A點(diǎn)的磁場方向應(yīng)該沿x軸的負(fù)方向．故選項(xiàng)B正確． 答案：B 5．如圖2所示為通電螺線管的縱剖面圖，“○×”和“⊙”分別表示導(dǎo)線中

5、的電流垂直紙面流進(jìn)和流出，圖中四個(gè)小磁針(涂黑的一端為N極)靜止時(shí)的指向一定畫錯(cuò)了的是 (　　) 圖2 A．a(chǎn)　　　　　　　　　　 B．b C．c D．d 解析：根據(jù)安培定則判斷得出，通電螺線管內(nèi)部的磁感線方向左，與外部的磁感線形成閉合曲線，小磁針N極靜止時(shí)的指向在該處磁感線的切線方向上，由通電螺線管的磁感線分布情況可知，a，b兩個(gè)小磁針的指向均畫錯(cuò)了． 答案：AB 6．如圖3所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與小磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是 (　　) 圖3 A．向右飛行的正離子束 B．

6、向左飛行的正離子束 C．向右飛行的負(fù)離子束 D．向左飛行的負(fù)離子束 解析：小磁針的N極指向讀者，說明小磁針?biāo)谔幍拇艌龇较蚴侵赶蜃x者的，由安培定則可判斷出帶電粒子形成的電流方向向左，向左的電流可能是由向左飛行的正離子形成的，也可能是由向右飛行的負(fù)離子形成的，故正確答案為選項(xiàng)BC. 答案：BC 7． 如圖4，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直．線段ab、bc和cd的長度均為L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力 (　　) 圖4 A．方向沿紙面

7、向上，大小為(＋1)ILB B．方向沿紙面向上，大小為(－1)ILB C．方向沿紙面向下，大小為(＋1)ILB D．方向沿紙面向下，大小為(－1)ILB 解析：本題考查磁場對通電直導(dǎo)線的作用、安培力、左手定則和力的合成與分解等知識點(diǎn)，意在考查考生通過力的合成運(yùn)動將通電彎曲導(dǎo)線受力問題轉(zhuǎn)化為直導(dǎo)線受力問題的能力．將導(dǎo)線分為三段直導(dǎo)線，根據(jù)左手定則分別判斷出安培力的大小，根據(jù)F＝BIL計(jì)算出安培力的大小，再求合力．導(dǎo)線所受合力F＝BIL＋2BILsin45°＝(＋1)ILB. 答案：A 8．在圖5中，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為m；B為鐵片，質(zhì)量為m1，整

8、個(gè)裝置用軟繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，軟繩上的拉力F大小為 (　　) 圖5 A．F＝mg B．mg＜F＜(m＋m1)g C．F＝(m＋m1)g D．F＞(m＋m1)g 解析：以鐵片B為研究對象，因?yàn)樗浑姶盆F吸引向上加速運(yùn)動，所以受到的磁場力f大于重力m1g.以A和C組成的系統(tǒng)為研究對象，因?yàn)樘幱陟o止?fàn)顟B(tài)，所以拉力F等于重力mg與鐵片給A的磁場f之和，F(xiàn)＝mg＋f′而f′＝f＞m1g.以A、B、C三者所組成的系統(tǒng)為研究對象，由于B的加速上升，使整個(gè)系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，所以F＞(m＋m1)g. 答案：D 二、計(jì)算題(3×12′＝36′) 9．質(zhì)

9、量為m，長度為L的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過NM的電流為I，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與導(dǎo)軌平面成θ角斜向下，如圖6甲所示，求棒MN所受的支持力和摩擦力． 圖6 解析：求解此題時(shí)最容易誤把θ角看成導(dǎo)體棒與磁場之間的夾角，實(shí)際上盡管磁感線傾斜，但磁場方向與導(dǎo)體棒MN是垂直的． 正視題圖，由左手定則判斷出安培力的方向，對MN受力分析，如圖乙所示． 對導(dǎo)體棒MN，由平衡條件得，水平方向f＝Fsinθ 豎直方向N＝Fcosθ＋mg 安培力F＝BIL，所以MN所受的支持力 N＝BILcosθ＋mg，所受的摩擦力f＝BILsinθ. 答案：N＝BILcosθ＋mg　f＝B

10、ILsinθ 10．在斜角θ＝30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B的上端接入一個(gè)電動勢E＝3 V，內(nèi)阻不計(jì)的電源，滑軌間距L＝10 cm，將一個(gè)質(zhì)量m＝30 g，電阻R＝0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖7所示，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。? 圖7 解析：閉合開關(guān)S后金屬棒上有電流流過，且金屬棒保持靜止，由閉合電路歐姆定律，得I＝＝＝6 A 圖8 金屬棒靜止在滑軌上，它受到重力mg和滑軌支持力N的作用，因軌道光滑，僅此二力金屬棒不可能平衡，它必然還受到垂直于滑軌平面的磁場的

11、安培力的作用才能平衡．根據(jù)題意和左手定則判斷出，磁場方向垂直滑軌面斜向下，金屬棒受到磁場的安培力沿斜面上，如圖8所示．進(jìn)一步受力分析得出，若金屬棒平衡，則它受到的安培力F應(yīng)與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相 等，方向相反 F－mgsinθ＝0① 由F＝BIL代入①得BIL＝mgsinθ B＝＝＝0.25 T 答案：垂直滑軌面斜向下　0.25 T 11．如圖9(a)所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為θ，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌中接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，將質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求導(dǎo)體棒在釋放的瞬時(shí)加速度的大小． 圖9 解析：從b向a看畫出側(cè)面受力如圖9(b)所示，導(dǎo)體棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛頓第二定律： mgsinθ－Fcosθ＝ma① F＝BIL② I＝③ 由①②③式可解得a＝gsinθ－. 答案：gsinθ－ 5 用心 愛心 專心