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2019高考物理一轮复习第九章磁场微专题66磁吃通电导线的作用加练半小时粤教版_高考_高中教育_教育专区

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2019高考物理一轮复习第九章磁场微专题66磁吃通电导线的作用加练半小时粤教版_高考_高中教育_教育专区。中小学教育教学资料 微专题 66 磁场对通电导线的作用 [方法点拨] (1)判断安培力的方向时,充分利用 F 安⊥B、F 安⊥I;(2)受力分析时,要注意将立体图转化 为平面图. 1.(2017·福建


中小学教育教学资料 微专题 66 磁场对通电导线的作用 [方法点拨] (1)判断安培力的方向时,充分利用 F 安⊥B、F 安⊥I;(2)受力分析时,要注意将立体图转化 为平面图. 1.(2017·福建大联考)如图 1,在匀强磁场中,两根平行固定放置的长直导线 a 和 b 通有大小相等、方 向相反的电流,匀强磁场方向与两根导线所在平面平行且垂直于两根导线,此时 a 受到的安培力大小为 F1.若撤去 b,保留匀强磁场,则 a 受到的安培力大小为 F2;若撤去匀强磁场,保留 b,则 a 受到的安培力 大小为( ) 图1 A.F1-F2B.F1+F2 C. F21-F2D. F21+F2 2.(多选)(2018·四川成都模拟)如图 2 所示,纸面内 AB 两点之间连接有四段导线:ACB、ADB、AEB、AFB, 四段导线的粗细相同、材料相同;匀强磁场垂直于纸面向内,现给 AB 两端加上恒定电压,则下列说法正 确的是( ) 图2 A.四段导线受到的安培力的方向相同 B.四段导线受到的安培力的大小相等 C.ADB 段受到的安培力最大 D.AEB 段受到的安培力最小 3.(2018·广东东莞模拟)如图 3 所示,A、B、C 是等边三角形的三个顶点,O 是 A、B 连线的中点.以 O 为坐标原点,A、B 连线为 x 轴,O、C 连线为 y 轴,建立坐标系.过 A、B、C、O 四个点各有一条长直导线 垂直穿过纸面,导线中通有大小相等、方向向里的电流.则过 C 点的通电直导线所受安培力的方向为( ) 图3 中小学教育教学资料 A.沿 y 轴正方向 B.沿 y 轴负方向 C.沿 x 轴正方向 D.沿 x 轴负方向 4.(多选)(2017·广东佛山高三教学质检一)长 L、质量为 m 的导体棒 ab,被两轻质细线水平悬挂,静置 于匀强磁场中;当 ab 中通过如图 4 所示的恒定电流 I 时,ab 棒摆离原竖直面,在细线与竖直方向成 θ 角的位置再次处于静止状态;已知 ab 棒始终与磁场方向垂直,则磁感应强度的大小可能是( ) 图4 A.mgtIaLnθ B.mgsIiLnθ C.mg2sIiLnθ D.2mg3sIiLnθ 5.(多选)(2017·江西上饶一模)某同学自制一电流表,其原理如图 5 所示,质量为 m 的均匀细金属杆 MN 与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为 k,在矩形区域 abcd 内有匀强磁场,磁感应强度大 小为 B,方向垂直纸面向外.MN 的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度.MN 的长度大于 ab, 当 MN 中没有电流通过且处于静止时,MN 与矩形区域的 ab 边重合,且指针指在标尺的零刻度;当 MN 中有 电流时,指针示数可表示电流强度.MN 始终在纸面内且保持水平,重力加速度为 g.以下说法正确的是 () 图5 A.当电流表的示数为零时,弹簧的伸长量为 Δ x=mkg B.为使电流表正常工作,金属杆中电流的方向应从 N 指向 M C.劲度系数 k 减小,此电流表量程会更小 D.磁感应强度 B 减小,此电流表量程会更小 6.(多选)如图 6 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,导轨上放有一 金属棒 MN.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 为常 量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度 v、加速度 a 随时间 t 变化的关系图像,可能 正确的是( ) 中小学教育教学资料 图6 图7 7.(2017·山东临沂一模)如图 7 所示,质量为 m 的铜棒长为 L,棒的两端各与长为 a 的不可伸长的细线 相连,静止悬挂在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流后,铜棒向上 摆动,最大偏角为 θ ,重力加速度 g 已知,则下列说法正确的是( ) A.铜棒摆动过程中,摆角为θ2 时,棒受力平衡 B.铜棒摆动过程中,安培力逐渐变小 C.铜棒摆动过程中,机械能守恒 D.根据题中所给条件可以求出棒中的电流 8.(多选)(2017·广东肇庆第二次模拟)如图 8 甲所示,电流恒定的通电直导线 MN,垂直平放在两条相互 平行的水平光滑长导轨上,电流方向由 M 指向 N,在两轨间存在着竖直磁场,取垂直纸面向里的方向为磁 感应强度的正方向,当 t=0 时导线恰好静止,若 B 按如图乙所示的余弦规律变化,下列说法正确的是( ) 图8 A.在最初的一个周期内,导线在导轨上往复运动 B.在最初的一个周期内,导线一直向左运动 C.在最初的半个周期内,导线的加速度先增大后减小 D.在最初的半个周期内,导线的速度先增大后减小 9.(多选)如图 9 所示为实验室电磁炮的模型图,在倾角 θ =37°的绝缘斜面上固定两条不计电阻、宽 d 中小学教育教学资料 =1m 的平行金属导轨.导轨处在垂直斜面向下 B=2T 的匀强磁场中.导轨下端接有电动势 E=24V、内阻 r=1Ω 的电源,滑动变阻器的阻值变化范围为 0~10Ω ,允许通过的最大电流为 5A.导轨上放置一(连同 金属杆 PQ)质量 m=1kg 的电磁炮,金属杆 PQ 垂直两金属导轨放置,金属杆电阻 R0=2Ω ,与导轨间动摩 擦因数为 0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.闭合开关 S 使电磁炮在斜面上静止,则变阻器连入电路 的阻值可能是(取 g=10m/s2,sin37°=0.6)( ) 图9 A.2Ω B.4Ω C.6Ω D.8Ω 10.(2017·河北衡水中学七调)利用如图 10 所示的实验装置可以测量磁感应强度 B 的大小.用绝缘轻质 丝线把底部长为 L、电阻为 R、质量为 m 的“U”形线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用轻质导线连接线 框与电源,导线的电阻忽略不计.当有拉力 F 作用于力敏传感器的挂钩上时,拉力显示器可以直接显示力 敏传感器所受的拉力.当线框接入恒定电压为 E1 时,拉力显示器的示数为 F1;接入恒定电压为 E2 时(电流 方向与电压为 E1 时相反),拉力显示器的示数为 F2.已知 F1>F2,则磁感应强度 B 的大小为( ) A.B= C.B= - - B.B=L - + + - D.B= + + 图 10 答案精析 1.C 2.AC [导线的粗细相同、材料相同,由电阻定律 R=ρSL可知:导线越长,电阻越大,由 I=UR可知:ACB 导线中电流最小,而 ADB 导线中电流最大,四段导线的有效长度都相同,由 F=BIL 可知,ADB 段导线受 到的安培力最大,而 ACB 段导线受到的安培力最小,由左手定则可知,四段导线受到的安培力的方向均相 同,故 A、C 正确,B、D 错误.] 3.B [由安培定则可得:A、B 处的通电导线在 C 处的合磁场水平向右,O 处的通电导线在 C 处的磁场也 是水平向右,故 A、B、O 处的三条通电导线在 C 处的合磁场方向水平向右.再由左手定则可得:C 点的通 中小学教育教学资料 电直导线所受安培力的方向竖直向下,沿着 y 轴的负方向,故 B 正确,A、C、D 错误.] 4.AB 5.AC 6.BD 7.D 8.AD [当 t=0 时,由左手定则可知,MN 受到向右的安培力,根据 F 安=BLI,由于 B 最大,故此时的安 培力最大,则 MN 的加速度最大,随着时间的延长,磁感应强度 B 减小,故加速度减小,而 MN 的速度在增 大,当 B=0 时,加速度为 0,速度最大,当 B 反向时,安培力也会反向,则加速度也反向,MN 做减速运 动,到半个周期时,MN 速度减小到 0,此时的加速度反向最大,然后 MN 再反向运动,到一个周期时 MN 又回到原出发的位置,故在最初的一个周期内,导线在导轨上往复运动,故选项 A 正确,B 错误;在最初 的半个周期内,导线的加速度先减小后反向增大,而其速度则是先增大后减小,故选项 C 错误,D 正确.] 9.BC [电磁炮静止在导轨上时受重力、支持力、安培力和摩擦力,其中摩擦力可能沿导轨向上,也可能 沿 导 轨 向 下 , 由 平 衡 条 件 可 知 : mgsinθ ±f = IdB , 又 f = μ mgcosθ , 代 入 数 据 并 依 据 题 意 可 得 2.2A≤I≤3.8A,由闭合电路欧姆定律可知 I=R0+Er+R,解得1693Ω ≤R≤1817Ω ,故选项 B、C 正确.] 10.B [线框接入恒定电压为 E1 时,对线框受力分析得出:F1=mg+BER1L;当线框接入恒定电压为 E2 时, 对线框受力分析得出:F2=mg-BER2L,联立得:B= - + ,故 B 正确,A、C、D 错误.]
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放飞梦想

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