2020届高三物理一轮复习磁场磁感应强度安培力测试大纲人教版

2020版高三物理一轮复习磁场磁感应强度安培力

1. 在等边三角形的三个顶点a,b,c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中

通有大小相等的恒定电流，方向如图.过c点的导线所受安培力的方向（）

A.与ab边平行,竖直向上

B. 与ab边平行,竖直向下

C. 与ab边垂直,指向左边

D. 与ab边垂直,指向右边

解析：由右手可判断导线a?b产生的磁场在导线c处的磁感应强度方向的合方向

是竖直向下，再由左手可判得导线c受安培力方向为向左并与ab边垂直,所以C正

确,A?B?D错误.

答案:C

2. 科学研究表明，地球自西向东的自转速度正在变慢，假如地球的磁场是由地球表面带电引起的，则可以断定（）

A. 地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱

B. 地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变强

C. 地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱

D. 地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变强

解析:地球的磁场可类比成一个通电螺线管，在地理北极附近是地磁场的S极. 由安培定则可知电流方向是自东向西，所以地球自转方向是电流的反方向，所以地球表面带负电，而由于地球自转变慢，电流变小,地磁场将变弱，选项C正确.

答案:C

3. 如图所示，一水平导轨处于与水平方向成45°角斜向左上方的匀强磁场中

一根通有恒定电流的金属棒，由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动.现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上，在此过程中，金属棒始终保持匀速运动,已知棒与导轨间动摩擦因数卩＜1,则磁感应强度B的大小变化情况是()

C. 一直增大

D. 先变小后变大

解析：分析金属棒的受力如图所示.

由平衡条件有BILsin 9 =F f,

F f =卩F N=卩(mg+BILcos 9 ),

可解得B= mg mg,

IL(sin cos ) IL(1 2sin( )

其中© =arctan卩,因为9从45°变化到90° .所以当9 +© =90°时,B最小, 此过程中B应先减小后增大，D正确.

答案:D

4. 如图是一个用均匀金属导线做成的圆环,A?B是圆环直径的两端点，当电流I

从A点流入，从B点流出时，在环中心处的磁场方向是()

A. 在圆环所在的平面内,且指向B

B. 垂直圆环平面，且指向纸外

C. 垂直圆环平面，且指向纸内

D. 磁感应强度为零，无方向

解析：利用安培定则结合对称性分析，易得D正确•

答案:D

5. 取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（）

A. 0

B.0.5B

C.B

D.2B

解析:乙为双绕线圈，两通电导线的磁场相互抵消，管同磁感应强度为零，故选 A.

答案:A

6. 如图,长为21的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（）

C.BII

D.2BII

解析：本题考查左手定则和力的合成•由左手定则得，导体受力如图所示，根据平行四边形定则可知,合力F=F=E=BIL,C正确.

答案:C

7. 如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A

为水平放置的直导线的截面•导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F NI；当导线中有

A. F N1

B. F N1=F N2,A中电流方向向外

C. F N1>F N 2,A 中电流方向向内

D. F N1>F N 2,A 中电流方向向外

解析：如图所示，画出磁铁在导线A 处的一条磁感线，若导线A 中通有向外的电流 由左手定则判断出导线所受安培力 F 方向向下，由牛顿第三定律知磁铁所受反作用 力F '向上，磁铁对斜面的压力FN 减小,F N 2

答案:D

8. 如图所示的天平可用于测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈， 宽度为L,共N 匝,线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有方向 如图所示的电流I 时，在天平左右两边加上质量各为 的砝码,天平平衡,当电流 反向(大小不变)时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡，由此可知()

A. 磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为

(m1 m2)g

NIL

B. 磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为 匹-

2NIL

C .磁感应强度的方向垂直于纸面向外,大小为(mi m2)g

NIL D. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外,大小为

2NIL

解析：由于当电流反向时，右边需要加砝码，可判定电流反向后，安培力方向向上 因此在图示电流时安培力方向向下 ，此时mg=mg+ NBIL,电流反向后 m i g=(m t +m)g-

(1) 若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B 为多大？ (2) 若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？

解析:(1)沿导体棒从a 向b 观察，对ab 棒受力分析(如图所示)，由平衡条件得：

NBL 由以上两式可解得mg =2NBIL ，则B 册’由左手定则可判定磁感应强度的方 向为垂直于纸面向里.

答案:B

9.电磁炮是利用电磁技术制成的一种理想武器

，它的主要原理如图所示.电磁炮

轨道宽2 m,长100 m,通过的电流为10 A,要把2.2g 的弹体(包括金属杆的质量)加 速到10 km/s,则轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度 B=

T,磁场力的最大

功率P=

I

1

1

< ----------

1

n

1

解析：在电磁炮发射炮弹的过程中，磁场力做功，增加炮弹的动能，即F • x=-

mV,

而 F=BIL

2

则B 卫「 2ILg

3

3 2

2.2 10 (10 10 ) 55T 2 10 2 100

P=Fv=BIL - v=55X 10X 2X 10X 103=1.1 X 107 W. 答案:55 T 1.1 X 107 W

10.如图所示,通电导体棒ab 质量为m 长为L,水平放置在倾角为9的光滑斜面 上，通以图示方向的电流，电流强度为I,要求导体棒ab 静止在斜面上.求：

W 轨道摩擦不计).