高考物理大一轮提升练：第九章+磁场2+第一节 课后达标能力提升+Word版含解析.doc

(建议用时：35分钟)
1．(2019·江西十校模拟)1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放置，小指针靠近直导线，下列结论正确的是() A．把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动
B．把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会转动
C．把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小
D．把黄铜针(用黄铜制成的小指针)平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动解析：选C.将小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针不会转动，A错；把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针仍然会转动，B错；把小磁针放在导线下方，给导线通以恒定电流，导线周围存在磁场，距导线越远，磁场越弱，小磁针转动的角度(与通电前相比)越小，C对；黄铜针没有磁性，不会转动，D错．2．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()
A．安培力的方向可以不垂直于直导线
B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
解析：选B.安培力的方向始终与电流方向和磁场方向垂直，选项A错误，选项B正确；由F＝BIL sin θ可知，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角时，因磁场与导线的夹角未知，则安培力的大小不能确定，选项D 错误．
3.如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是()
A．导电圆环有收缩的趋势
B．导电圆环所受安培力方向竖直向上
C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR
D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIR sin θ
解析：选C.若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I，由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2πBIR sin θ，选项A、B、D正确．
4. 如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝，线圈由粗细均匀、单位长度质量为2.5 g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T，方向与竖直线成30°角，要使三条细线上的张力为零，
线圈中通过的电流至少为(g 取10 m/s 2)( )
A ．0.1 A
B ．0.2 A
C ．0.05 A
D ．0.01 A
解析：选A. 设线圈半径为R ，通电线圈受到的安培力为每小段导线所受的安培力的合力F ＝nBI ·2πR sin 30°，所受重力为G ＝n ·2πR ρg ，平衡时有：F ＝G ，nBI ·2πR sin 30°＝
n ·2πR ρg ，得I ＝2ρg B
，代入数据得I ＝0.1 A ，故A 正确．
5.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，蹄形磁铁的运动情况将是( )
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.采取转换研究对象法判断．在图示位置，导线左端受磁场力垂直纸面向里，右端受磁场力垂直纸面向外，由牛顿第三定律可知，蹄形磁铁N 极受力垂直纸面向外，S 极向里，故C 正确．
6. (2019·衡阳模拟)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD 、EF ，导轨上放一金属棒MN .现从t ＝0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I ＝kt ，其中k 为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于金属棒的速度v 、加速度a 随时间t 变化的关系图象，可能正确的是( )
解析：选D.从t ＝0时刻起，金属棒通以电流I ＝kt ，由左手定则可知，安培力方向垂直
纸面向里，使其紧压导轨，导致金属棒在运动过程中，所受到的摩擦力增大，所以加速度在减小，当滑动摩擦力小于重力时速度与加速度方向相同，所以金属棒做加速度减小的加速运动．当滑动摩擦力等于重力时，加速度为零，此时速度达到最大．当安培力继续增大时导致加速度方向竖直向上，则出现加速度与速度方向相反，因此做加速度增大的减速运动．v －t 图象的斜率绝对值表示加速度的大小，故选项A 、B 均错误．对金属棒MN ，由牛顿第二定
律得mg －μF N ＝ma ，而F N ＝BIL ＝BktL ，即mg －μBktL ＝ma ，因此a ＝g －μkBL m
t ，显然加速度a 与时间t 成线性关系，故选项C 错误，D 正确．
二、多项选择题
7．(2019·汕头模拟)如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a 、b 两条导线长均为l ，通以图示方向的电流I ，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B .则( )
A ．该磁场是匀强磁场
B ．线圈平面总与磁场方向垂直
C ．线圈将顺时针转动
D ．a 、b 导线受到的安培力大小总为BIl
解析：选CD.匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，选项A 错误；在图示的位置，a 受向上的安培力，b 受向下的安培力，线圈顺时针转动，选项C 正确；易知选项B 错误；由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则安培力大小始终为BIl ，选项D 正确．
8．指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是( )
A ．指南针可以仅具有一个磁极
B ．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C ．指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D ．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
解析：选BC.指南针是一个小磁体，具有N 、S 两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N 极指向地理的北极，选项A 错误，选项B 正确．因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C 正确．在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D 错误．
9. 如图所示，两根间距为d 的平行光滑金属导轨间接有电源E ，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°，金属杆ab 垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中．当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab 刚好处于静止状态，要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是( )
A ．增大磁感应强度B
B ．调节滑动变阻器使电流增大
C ．增大导轨平面与水平面间的夹角θ
D ．将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变
解析：选AB.对金属杆受力分析，沿导轨方向：BEd R
－mg sin θ＝0，若想让金属杆向上运动，则BEd R
增大，A 、B 正确；若增大θ，则mg sin θ增大，C 错误；若电流反向，则金属杆受到的安培力反向，D 错误．
10．(2017·高考全国卷Ⅱ)某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将( )
A ．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B ．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C ．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D ．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
解析：选AD.如果将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，则线圈在安培力作用下转动起来，每转一周安培力驱动一次，可保证线圈不断地转动，A 项正确；如果左、右转轴上下侧的绝缘漆均刮掉，不能保证线圈持续转动下去，B 项错误；如果仅左转轴的上侧绝缘漆刮掉，右转轴的下侧绝缘漆刮掉，则线圈中不可能有电流，因此线圈不可能转动，C 项错误；如果左转轴上下侧的绝缘漆均刮掉，右转轴仅下侧的绝缘漆刮掉效果与A 项相同，因此D 项正确．
三、非选择题
11. 据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁接触良好．开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d ＝0.10 m ，导轨长L ＝5.0 m ，炮弹质量m ＝0.30 kg.导轨上的电流I 的方向如图中箭头所示．可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B ＝2.0 T ，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为v ＝2.0×103 m/s ，求通过导轨的电流I .忽略摩擦力与重力的影响．
解析：在导轨通有电流I 时，炮弹作为导体受到磁场施
加的安培力为F ＝IdB
根据动能定理有FL ＝12
m v 2 联立解得I ＝12m v 2BdL
代入题给数据得I ＝6.0×105 A.
答案：6.0×105 A
12.如图所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l ，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为m 的直导体棒ab 放在两轨道上，且与两轨道垂直．已知通过导体棒的恒定电流大小为I ，方向由a 到b ，重力加速度为g ，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．
(1)求磁场对导体棒的安培力的大小；
(2)如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B 的最小值和方向．
解析：(1)导体棒受力如图所示
根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F 安＝mg tan α.
(2)要使磁感应强度最小，则要求安培力最小．根据受力情况可知，最小安培力F 安min
＝mg sin α，方向平行于轨道斜向上
所以最小磁感应强度B min ＝F 安min Il ＝mg sin αIl 根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上．
答案：(1)mg tan α (2)mg sin αIl
垂直轨道平面斜向上 经典语录
1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。

2、我有没有跟你说过爱是我不变的信仰，我有没有告诉过你爱就是永远把一个人放在心上。

3、我们生活在同一个温暖的水域，也许偶尔会被水草缠绕，但因为彼此温暖的呼吸，相信都不会是死结。

如果我说我爱你，我一直爱你，不知道你会不会相信？
4、恋爱就是这么突如其来的一件事，从开始到慢慢进行，每一个细节都不可思议百转千回。

5、爱情只是宿命摆下的一个局。

6、幸福是什么。

幸福，是照射在脸上的温暖阳光，瞬间就成了阴影。

7、我独自守候着岁月的轮回，等待那千年的梦。

蓦然回首，青春的花，在那烟雨蒙蒙中遗失了心，却在这和煦阳光下找到了魂。

终于了悟了那埋藏已久的心。

于是，我轻轻的笑了。

8、人犹如深海里浮浮沉沉，一波一波的海水带着压力冲过来，要将自己深深地淹没，再淹没。

9、爱情如果只剩下同情，就算回到身边，又有何意义？
10、友情其实和爱情一样，很多的时候，距离才可以让彼此懂得。

11、爱一个人不是要拥有他，只要在远方默默地注视他，也就心满意足。

12、有一种隐忍其实是蕴藏着的一种力量，有一种静默其实是惊天的告白。

13、孤单不是与生俱来，而是由你爱上一个人的那一刻开始。

14、结婚时，会说“我愿意”。

愿意什么呢？不是愿意爱你，而是愿意只爱你。

不是愿意和你在一起，而是愿意只和你一起。

不是愿意得到你，而是愿意为你而放弃别人。

不是愿意接受幸福，而是愿意给你幸福。

这句“我愿意”，是个天大的承诺，代表唯一、忠诚和责任……你愿意么？
15、希望的未来那么遥远，不想面对的将来总是不期而遇，对未来抱有不切实际幻想，以及对未来残酷认识不足，使人产生上面判断，对影响未来主要因素的变化判断准确，就能把握事物未来结果，采取行动应对，能使未来向好，既便困难到来，也会有所准备使损害最小，应对未来有效手段是立足当下，采取行动。

16、一句我等你，不知道需要多大的勇气。

它远比我爱你三个字，更需要勇气。

不是每个人你都愿意等待，也不是所有人都值得你去等待。

一句我等你，包含了很多的无奈，心酸，苦涩。

或许是爱不到，或许是不能爱，无论怎样，我等你这个承诺，远比我爱你更动听。

可是有多少的爱情经得起等待。