走向高考8-1

第八章第一讲

一、选择题

1．在磁场中某区域的磁感线，如图所示，则 ( )

A ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等B

a >B b

B ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a

C ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大

D ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小

[答案] B

[解析] 磁感线的疏密程度表示B 的大小，但安培力的大小 除跟该处的B 的大小和I 、L 有关外，还跟导线放置的方向与B 的方向的夹角有关，故C 、D 错误；由a 、b 两处磁感线的疏密程度可判断出B b >B a ，所以B 正确．

2．(2010·海门测试)下列四幅图中涉及经典的物理实验研究，其中说法正确的是( )

[答案] BCD

[解析] 通电导线的周围有磁场，处在磁场中的小磁针要受到磁场力作用，若A 图中导线有电流，小磁针要发生偏转，图景与实际不符，A 项错误；B 图中开关闭合，线圈中磁通量变化，产生感应电流，导致电流表的指针偏转；C 图中电子在磁场中受到磁场力作用，用左手定则判断电子束将向下偏转；D 图中汽车速度达到第一宇宙速度时，汽车环绕地球近地做圆周运动，处在车内的物体处于完全失重状态．

3．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a 和b ，a 、b 导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不一样．下列几幅图象表现的是导线所受的安培力F 与通过导线的电流I 的关系．a 、b 各自有一组F 、I 的数据，在图象中各描出一个点．在下图中，请判断描绘正确的是 ( )

[答案] BC [解析] 由题意“同一位置同一磁场”，“导线长度相同”可知F I

斜率相等；电流为零时不受力，所以A 、D 选项错误．

4．一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，当放一指南针时，其指向刚

好比原来旋转180°，由此可以断定，这根电缆中电流的方向为() A．可能是向北B．可能是竖直向下

C．可能是向南D．可能是竖直向上

[答案] D

[解析]在地磁场作用下，小磁针静止时N指向北方，现改变为N极指向南方，故应有竖直向上的通电电流，即选D.

5．如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通过大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()

A．都绕圆柱转动

B．以不等的加速度相向运动

C．以相等的加速度相向运动

D．以相等的加速度相背运动

[答案] C

[解析]同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但据牛顿第三定律知两线圈间相互作用力必大小相等，所以选C项．

6．(2009·全国卷Ⅰ)如图，一段导线abcd位于磁感线强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I.方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()

A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILB

B．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILB

C．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILB

D．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB

[答案] A

[解析]该导线可以用a和d之间的直导线长为(2＋1)L来等效代替．根据F＝BIL，可知大小为(2＋1)BIL，方向由左手定则知：沿纸面向上．故A项正确．7．(2009·合肥一中二模)在匀强磁场中有一用相同材料制成的导体框abc，b为半圆弧的顶点．磁场方向垂直于导体框平面向里，在ac两端接一直流电源，如图所示，则()

A．导体框abc所受安培力的合力为零

B．导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上

C．导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向下

D．导体框abc的圆弧段所受安培力为零

[答案] B

[解析] 由左手定则可知，导体框abc 所受安培力的合力垂直于ac 向上．

8．(2009·广东模拟)如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一金属线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化情况是 ( )

A ．先减小后增大

B ．始终减小

C ．始终增大

D ．先增大后减小

[答案] D

[解析] 线框在磁铁两端的正上方时穿过该线框的磁通量最少，在磁铁中央时穿过该线框的磁通量最多，所以该过程中的磁通量先增大后减小，故D 对．

二、非选择题

9．某兴趣小组在研究长直导线周围的磁场时，为增大电流，用多根导线捆在一起代替

______T ．(要求估算出比例系数，用等式表示)

[答案] 2×10－7I r

[解析] 分析表格中数据可得，B 与电流I 成正比，与测试点到直导线的距离r 成反比，

即B ＝k ·I r ，取表格中的第一单元格进行计算可得k ≈2×10－7，即B ＝2×10－7×I r

T. 10．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m ，质量为6×10－2kg 的通电

直导线，电流强度I ＝1A ，方向垂直于纸面向外，导线用平行斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T ，方向竖直向上的磁场中．设t ＝0时，B ＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g 取10m/s 2)

[答案] 5s

[解析] 斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．

由平衡条件 F T cos37°＝F ①

F T sin37°＝mg ②

由①②解得：F ＝mg tan37°

代入数值得：F ＝0.8N

由F ＝BIL 得：

B ＝F IL ＝0.81×0.4

T ＝2T. B 与t 的变化关系为B ＝0.4t .

所以：t ＝5s

11．如图所示，质量为0.05kg ，长l ＝0.1m 的铜棒，用长度也为l 的

两根轻软导线水平悬挂在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ＝0.5T.

不通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ

＝37°，求此棒中恒定电流多大？(不考虑棒摆动过程中产生的感应电流，

g 取10N/kg)

同学甲的解法如下：对铜棒受力分析如图所示：

当最大偏转角θ＝37°时，棒受力平衡，有：

F T cos θ＝mg ，F T sin θ＝F 安＝BIl

得I ＝mg tan θBl ＝0.05×10×340.5×0.1

A ＝7.5A 同学乙的解法如下：

F 安做功：W F ＝Fx 1＝BIl sin37°×l sin37°＝BI (l sin37°)2

重力做功：

W G ＝－mgx 2＝－mgl (1－cos37°)

由动能定理得：W F ＋W G ＝0