高考物理名师伴你行大一轮复习(讲义+提升训练+好题演练):第八章 磁场(8份,含名师原创新题)下册81
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1.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是()
A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关
B.磁场中某点B的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C.在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大
解析:磁感应强度B=F
IL是用等值法定义的物理量,公式给出了确定磁场强弱的一种方法,但磁感应强度与放入的电流元无关,由磁场本身决定.
答案:D
2.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大
小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
解析:根据安培定则判断磁场方向,再结合矢量的合成知识求解.根据安培定则判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下,O点的磁感应强度不为零,故A选项错误;a、b 两点的磁感应强度大小相等,方向相同,故B选项错误;根据对称性,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,故C选项正确;a、c两点的磁感应强度方向相同,故D选项错误.答案:C
3.彭老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示,在容器的中心放
一个圆柱形电极,沿容器内壁边缘放一个圆环形电极,把A和B分别与电源的两极相连,然后在容器内放入液体,将该容器放在磁场中,液体就会旋转起来.王同学回去后重复彭老师的实验步骤,但液体的旋转方向相反.造成这种现象的原因可能是()
A.磁极接反了
B.将直流电源的正负极接反了
C.磁铁的磁极和电源的正负极同时接反了
D.电源电压变大,通过液体的电流变大
解析:由左手定则可知,若液体的旋转方向相反,则一定是将磁铁的磁极接反了或将直流电源的正负极接反了,通过液体电流的大小会影响其转动的快慢,不会改变旋转方向,故选项A、B均正确,C、D均错误.
答案:AB
4.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,下列说法正确的是( )
A .斜面对导体a 的作用力大小为mg
B .b 中电流在a 处产生的磁场的磁感应强度B 方向竖直向上,大小为mg
IL
C .b 中电流在a 处产生的磁场的磁感应强度B 方向竖直向下,大小为2mg
2IL
D .若使b 竖直向下移动,a 仍能保持静止
解析:由安培定则判断可知,b 中电流在a 处产生的磁场的磁感应强度B 方向竖直向上,对a 受力分析,由平衡条件得BIL =mg tan 45°,解得b 中电流在a 处产生的磁场的磁感应强度B =mg
IL ,
故选项B 正确,C 错误;导体棒a 所受斜面的作用力只有支持力,大小F N =mg
cos 45°=2mg ,故选
项A 错误;若使b 竖直向下移动,两者之间的距离增大使得其间的安培力减小,导体棒a 将不再保持平衡状态,故选项D 错误.
答案:B
5.(2014·太原五中测试)粗细均匀的直导线MN 的两端悬挂在两根相同的轻质弹簧下边,MN 恰好在水平位置(如图).已知MN 的质量m =10 g ,MN 的长度l =49 cm ,沿水
平方向与MN 垂
直的匀强磁场的磁感应强度B =0.5 T.
(1)要使两根弹簧能处于自然状态,既不被拉长,也不被压缩,MN 中应沿什么方向、通过多大的电流?
(2)若导线中有从M 到N 方向的、大小为0.2 A 的电流通过时,两根弹簧均被拉长了Δx =1 mm ,求弹簧的劲度系数.
(3)当由N 到M 方向通过0.2 A 的电流时,两根弹簧被拉长多少(取g =9.8 m/s 2)?
解析:(1)只有MN 受到的安培力方向竖直向上且等于MN 的重力时,两根弹簧才能处于自然状态.根据左手定则,MN 中的电流方向应由M 到N ,电流的大小由mg =BIl 求得
I =mg Bl =0.01×9.80.5×0.49
A =0.4 A (2)导线中通过由M 到N 方向的电流时,受到竖直向上的安培力作用,被拉长的两根弹簧对MN 有竖直向上的拉力,MN 受到竖直向下的重力,平衡时有:
BI 1l +2k Δx =mg 可得弹簧的劲度系数 k =mg -BI 1l 2Δx
=0.01×9.8-0.5×0.2×0.492×0.001
N/m =24.5 N/m
(3)当电流方向由N 向M 时,MN 所受安培力竖直向下,平衡时有: 2k Δx ′=mg +BI 2l
由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度
Δx ′=mg +BI 2l 2k =0.01×9.8+0.5×0.2×0.49
2×24.5 m =0.003 m
答案:(1)方向:由从M 到N 大小为0.4 A (2)24.5 N/m (3)0.003 m