2021优化方案高考总复习物理(江苏专用)第八章第一节对点突破高效演练

, [同学用书P175])
1.
(考点一)(单选)(2022·南京市、盐城市模拟)已知通电长直导线四周某点的磁感应强度B＝k I
r，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流．规定磁场方向垂直纸面对里为正，在0～R区间内磁感应强度B随r变化的图线可能是()
解析：选C.依据安培定则可知两根平行长直导线上的电流在两根导线间产生的磁感应强度的方向相反，
又由B＝k I
r
可知，在其连线的中点上两电流产生的合磁感应强度为零，选项A、B错误；在靠近左导线处，左边导线电流产生的磁场要强于右边导线电流产生的磁场，则合场强的方向垂直纸面对里，为正值；同理，靠近右边导线处，合磁场方向垂直纸面对外，为负值，选项C正确．
2．(考点一)(单选)(2022·山东潍坊模拟)如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I.下列说法正确的是()
A．O点的磁感应强度为零
B．a、b两点磁感应强度的大小B a＞B b
C．a、b两点的磁感应强度相同
D．n中电流所受安培力方向由P指向Q
解析：选A.依据安培定则，m在O点产生的磁场方向垂直PQ连线向里，n在O点产生的磁场方向垂直PQ连线向外，依据对称性，两磁感应强度大小相等，磁感应强度的矢量和等于0，选项A正确；依据对称性，m、n在a、b两点产生的合磁场的磁感应强度大小相等，但是方向不同，选项B、C错误．依据同向电流相互吸引，n中电流所受安培力方向由Q指向P，选项D错误．
3．(考点二)(单选)
如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动状况将是()
A．静止不动
B．向纸外平动
C．N极向纸外，S极向纸内转动
D．N极向纸内，S极向纸外转动
解析：选C.实行转换争辩对象法推断．在图示位置，导线左端受磁场力垂直纸面对里，右端受磁场力垂直纸面对外，由牛顿第三定律可知，蹄形磁铁N极受力垂直纸面对外，S极向里，故C正确．4．(考点二)(多选)(2022·湖南永州联考)
如图所示，有两根长均为L、质量均为m的细导体棒a、b，其中a被水平放置在倾角为45°的绝缘光滑斜面上，b被水平固定在斜面的右侧，且与a在同一水平面上，a、b相互平行．当两细棒中均通以大小为I 的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，关于电流b在a处产生的磁场的磁感应强度B，下列说法正确的是()
A．方向竖直向上
B．大小为
2mg
2IL
C ．大小为mg
IL
D ．若使b 竖直向下移动，a 仍能保持静止
解析：选AC.由安培定则，电流b 在a 处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向上，选项A 正确；对a 受力分析，由平衡条件，BIL cos 45°＝mg sin 45°，解得电流b 在a 处产生的磁场的磁感应强度B ＝mg
IL ，选项C
正确、B 错误；若使b 竖直向下移动，二者距离增大，a 、b 之间安培力减小，a 不能保持静止，选项D 错误． 5．(微专题23)如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m 、长为l 的金属棒ab 的两端悬挂在c 、d 两处，置于竖直向上的匀强磁场内．当棒中通以从a 到b 的电流I 后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态，则磁感应强度B 为多大？为了使棒平衡在该位置，所需匀强磁场的磁感应强度B 最小为多少？方向如何？
解析：画出从右侧逆着电流方向的侧视图，如图甲所示．金属棒在重力mg 、悬线拉力F T 、安培力F 三个力作用下处于平衡状态，由平衡条件得F ＝mg tan θ
又F ＝BIl ，解得B ＝mg
Il
tan θ
要求所加匀强磁场的磁感应强度最小，应使棒在该位置平衡时所受的安培力最小．由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由如图乙所示的力三角形可知，安培力的最小值为
F min ＝mg sin θ 即B min Il ＝mg sin θ 解得B min ＝
mg
Il
sin θ 由左手定则可知，所加磁场的方向应平行于悬线向上． 答案：mg Il tan θ mg Il sin θ 方向平行于悬线向上。