【备战】高考物理最新模拟 专题8 磁场

备战2012年高考物理最新模拟专题8 磁场

一、单项选择题

1. (2012年陕西西安地区名校联考)磁场中某处的磁感线分布如图所

示，下列说法正确的是( )

A．磁感应强度B a>B b

B．同一通电导线在b处所受的磁场力一定比在a处大

C．通电导线在b处所受磁场力的方向可能与b处磁感线的方向相同

D．若在a处的通电导线垂直磁感线放置，则所受磁场力最大

2．(2012年金华十校联考)一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是( )

A．如果B＝2 T，F一定是1 N

B．如果F＝0，B也一定为零

C．如果B＝4 T，F有可能是1 N

D．如果F有最大值时，通电导线一定与B平行

3．如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是( )

A．加水平向右的磁场

B．加水平向左的磁场

C．加垂直纸面向里的磁场

D．加垂直纸面向外的磁场

解析：选C.若F＝0则F安－mg＝0，故安培力方向必竖直向上，由左手定则知磁场方向为垂直纸面向里，故C正确．

4．如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是( )

A．回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mg tanθ

B．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mg cosθ

C．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了

D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流消失了

解析：选C.回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定，拉力大小也不能确定，故A、B错误；对回形针加热，回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了，所以选项C正确，D错误．

5．(2012年上海模拟)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖

直放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间

的动摩擦因数为μ，现从t＝0时刻起，给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为恒量．若金属棒与导轨始终垂直，

则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是( )

解析：选C.当F f＝μBIL＝μBLkt<mg时，棒沿导轨向下加速；当F f＝μBLkt>mg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为：F f＝μBLkt；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为：F f＝mg，故选项C正确6．(2012年湖北黄冈质检)如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd 边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为( )

A ．0

B.5BEL 11r

C.10BEL 11r

D.BEL r

解析：选C.总电阻R ＝3r ·2r 3r ＋2r ＋r ＝115r ，总电流I ＝E R ＝5E 11r

，梯形框架受的安培力可等效为I 通过ad 边时受到的安培力，F ＝BI ad ＝BI 2L ＝10BEL 11r

，所以C 选项正确． 二、不定项选择题

7．(2012年北京海淀区期末测试)有两根长直导线a 、b 互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在下图所示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M 、N 为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O 点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I ，则关于线段MN 上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是( )

A ．M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相同

B ．M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相反

C ．在线段MN 上各点的磁感应强度都不可能为零

D ．在线段MN 上只有一点的磁感应强度为零

解析：选BD.根据安培定则和磁场的叠加原理，M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项A 错B 对；在线段MN 上只有在O 点处，a 、b 两电流形成的磁场的磁感应强度等大反向，即只有O 点处的磁感应强度为零，选项C 错D 正确．

8．如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强

度B 1＝1 T ．位于纸面内的细直导线，长L ＝1 m ，通有I ＝1 A

的恒定电流．当导线与B 1成60°夹角时，发现其受到的安培力

为零．则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2的大

小可能为( )

A.12

T B.32 T C ．1 T D. 3 T

解析：选BCD.导线受到的安培力为零，可判断出合磁感应强度为零或沿导线方向，可

求出磁感应强度B 2的最小值，B 2小＝B 1sin60°＝32

T ，故B 、C 、D 均正确． 9．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L 、

质量为m 的直导线，当通以电流I 时，欲使导线静止在斜面上，外加匀强

磁场B 的大小和方向可能是( )

A ．

B ＝mg tan α/(IL )，方向垂直斜面向上

B ．B ＝mg sin α/(IL )，方向垂直斜面向下

C ．B ＝mg tan α/(IL )，方向竖直向上

D ．B ＝mg /(IL )，方向水平向右

解析：选B.B 方向垂直斜面向上，由左手定则可知，安培力方向沿斜面向下，导线不可能静止，A 错；同理可知C 、D 错；B 方向垂直斜面向下，安培力沿斜面向上，由平衡条件得：

BIL ＝mg sin α，解得B ＝mg sin αIL

，故B 项对． 10．(2012年绍兴一中高三模拟)如图所示，光滑的金属轨道分

水平段和圆弧段两部分，O 点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度

为0.5 m ，匀强磁场方向如图，大小为0.5 T ．质量为0.05 kg 、长

为0.5 m 的金属细杆置于金属轨道上的M 点．当在金属细杆内通以电

流强度为2 A 的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运

动．已知MN ＝OP ＝1 m ，则( )

A ．金属细杆开始运动的加速度为5 m/s 2

B ．金属细杆运动到P 点时的速度大小为5 m/s

C ．金属细杆运动到P 点时的向心加速度大小为10 m/s 2

D ．金属细杆运动到P 点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N

解析：选D.金属细杆在水平方向受到安培力作用，安培力大小F ＝BIL ＝0.5×2×0.5 N ＝0.5 N ，金属细杆开始运动的加速度为a ＝F /m ＝10 m/s 2，选项A 错误；对金属细杆从M 点到P 点的运动过程，安培力做功W ＝F ×(MN ＋OP )＝1 J ，重力做功W G ＝－mg ×ON ＝－0.5 J ，

由动能定理得W ＋W G ＝12

mv 2，解得金属细杆运动到P 点时的速度大小为v ＝20 m/s ，选项B 错误；金属细杆运动到P 点时的加速度可分解为水平方向的向心加速度和竖直方向的加速度，水平方向的向心加速度大小为a ′＝v 2/r ＝20 m/s 2，选项C 错误；在P 点金属细杆受到轨道水平向左的作用力F ，水平向右的安培力F A ，由牛顿第二定律得F －F A ＝mv 2/r ，解得F ＝1.5 N ，每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75 N ，由牛顿第三定律可知金属细杆运动到P 点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N ，选项D 正确.