全程复习构想高考物理一轮复习第九章磁场1磁场及其对电流的作用课时作业新人教版

磁场及其对电流的作用
题只有一个选项符合题目要求，
．已知小磁针在电磁铁的磁场中，它的N、S极指向如图所示，
极；电源的A
极；电源的A
极；电源的A
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
另一端拴在棒的中点，
的均强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态．则
流向a
悬挂一根水平通电直导线ab，电流方向由
带正电圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动，细线仍然竖直，
．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直纸面向里，以直导线为中心的同一圆周上有
是相互垂直的两条直径，且b、d在同一竖直线上，则
abcd环产生的磁场的磁感线为顺时针，′)，直导线的磁场与匀强磁场叠加，c点合磁感应强度为
A正确，选项B
、D错误．
如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场
一端与电源连接．一质量为
导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ
本题考查通电导体棒在磁场中的平衡问题．由题意对棒受力分析，
＝μ(mg－BIL sin
整理得BIL ＝μmg cos θ＋μ sin θ
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：θ＝30°，则A 、C 、D 错，B 对．
答案：B
6．下列有关磁感应强度及安培力的说法正确的有( )
A ．若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零
B ．通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零
C ．同一条通电导线放在某磁场中所受的安培力是一定的
D ．磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关
解析：若磁场某处的磁感应强度为零，则放在该处的通电导线所受的安培力一定为零，故A 项正确；若导线平行于磁场方向放置时，通电导线所受的安培力也为零，故B 项错误；同一条通电直导线放置在磁场中某处所受的安培力与导线的放置位置有关，导线与磁场垂直时受力最大，故C 项错误；磁感应强度是反映磁场性质的物理量，与是否放置通电导线无关，故D 项正确．
答案：AD
7．(2014·浙江)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t ＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I ，周期为T ，最大值为I m ，图甲中I 所示方向为电流正方向．则金属棒( )
A ．一直向右移动
B ．速度随时间周期性变化
C ．受到的安培力随时间周期性变化
D ．受到的安培力在一个周期内做正功
解析：根据左手定则知金属棒在0～T 2
内所受安培力向右，大小恒定，故金属棒向右做匀加速运动，在T 2
～T 内金属棒所受安培力与前半个周期大小相等、方向相反，金属棒向右做匀减速运动，一个周期结束时金属棒速度恰好为零，以后始终向右重复上述运动，选项A 、
B 、
C 正确；在0～T 2时间内，安培力方向与运动方向相同，安培力做正功，在T
2
～T 时间内，安培力方向与运动方向相反，安培力做负功，在一个周期内，安培力所做的总功为零，选项D 错误．
答案：ABC
8．下图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上、下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a 、b ，导轨两端e 、f ，分别接到两个不同的直流电源上时，L 便在导轨上滑动．下列说法正确的是
( )
A ．若a 接正极，b 接负极，e 接正极，f 接负极，则L 向右滑动
0.2 kg的水平直导线通过绝缘细线悬挂在天花板上，
磁感应强度大小为B的匀强磁场中．
细线与竖直方向之间的夹角为
保持磁场的磁感应强度大小不变，让磁场方向在纸面内沿逆时针方向缓慢转过
，cos 37°＝0.8，则下列说法中正确的是．整个过程中绝缘细线受到的拉力最小值为1.6 N
磁场未转动时，通电导线的受力情况如图甲所示．
，代入数据可得F T＝2.5 N，选项
，两式联立并代入数据可得
90°的过程中，由左手定则可知，通电导线受到的安培力方
在此过程中，安培力大小不变且导线处于动态平衡状态．
E＝3 V，电源内阻及导轨电阻不计．匀强磁场竖直向下
，导轨宽度L＝0.2 m．导体棒
，垂直放在导轨上并接触良好，求合上开关的瞬间：
金属棒受到安培力的大小和方向．
(2)由牛顿第二定律知F 安＝ma
解得a ＝F 安m
＝10 m/s 2 方向水平向右
答案：(1)0.1 N 水平向右 (2)10 m/s 2，方向水平向右
11．(2015·重庆理综)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机，如图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成．线圈边长为L ，匝数为n ，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B ，区域外的磁场忽略不计，线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等．某时刻线圈中电流从P 流向Q ，大小为I .
(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向．
(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v ，求安培力的功率．
解析：(1)根据安培力公式可得每匝线圈所受安培力为F 1＝BIL ，n 匝线圈所受安培力为F ＝nF 1＝nBIL .根据左手定则可知，安培力方向为水平向右．
(2)安培力的功率P ＝Fv ＝nBILv .
答案：(1)nBIL 方向水平向右 (2)nBILv
12．如图所示，两平行金属导轨间的距离d ＝1.0 m ，导轨所在平面与水平面之间的夹角为θ＝53°，在导轨所在的空间内分布着磁感应强度大小为B ＝1.5 T 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，导轨的一端接有电动势E ＝6.0 V 、内阻r ＝1.0 Ω的直流电源．现将一质量m ＝0.5 kg 、电阻R ＝3.0 Ω、长度为1.0 m 的导体棒ab 垂直导轨放置，开关S
接通后导体棒刚好能保持静止．已知电路中定值电阻R 0＝6.0 Ω，重力加速度g ＝10 m/s 2，
sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，导体棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：
(1)导体棒中通过的电流大小；
(2)导体棒与导轨间的动摩擦因数．
解析：(1)由电路知识可知，导体棒与定值电阻R 0并联后接在电源两端，设电路中的总
电阻为R 总，则有R 总＝
RR 0R ＋R 0＋r ，代入数据可得R 总＝3 Ω，故电路中的总电流I ＝E R 总
＝2 A ，由闭合电路欧姆定律可知，导体棒ab 两端的电压为U ab ＝E －Ir ，代入数据可得U ab ＝4 V ，所
以流经导体棒的电流I R ＝U ab R ＝43 A. (2)对导体棒进行受力分析
如图所示，由左手定则可知，导体棒受到的安培力沿导轨所在的平面向上，其大小为F。