上海市2019高考物理总复习 8-1 磁场及其描述 磁场对电流的作用练习

\上海市2019高考物理总复习 8-1 磁场及其描述 磁场对电流的作用

练习

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一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，请将

正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管，当在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(b)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 C．B

B．0.5B D．2B

解析：由于图(b)中两股导线中电流大小相等、方向相反，它们在螺线管内中部的磁感应强度大小相等，方向相反，故在螺线管内中部的磁感应强度大小为0，A对，B、C、D错，故选A. 答案：A

2．如图所示，通电细杆ab质量为m，置于倾角为θ的导轨上，导轨和杆 间不光滑．通有电流时，杆静止在导轨上．如图是四个侧视图，标出 了四种匀强磁场的方向，其中摩擦力可能为零的是( )

解析：要使静摩擦力为零，如果N＝0，必有f＝0.B中安培力的方向竖直向上，与重力的方向相反，可能使N＝0，B是正确的；如果N≠0，则通电细杆受除静摩擦力f以外的其他力的合力只要为零，那么f＝0.在A中，通电细杆所受的重力G、支持力N及安培力

F安三力的合力可能为零，则通电细杆所受静摩擦力可能为零．C、D中，从通电细杆所受

到的重力G、支持力N及安培力F安三力的方向分析，合力不可能为零，所以通电细杆所受静摩擦力不可能为零．故正确的选项应为A、B. 答案：AB

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3．如图，长为2l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 ( ) A．0 C．BIl

B．0.5BIl D．2BIl

解析：V形导线通入电流I时每条边受到的安培力大小均为BIl，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力F＝BIl，答案为C. 答案：C

4．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一 根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流， 则( )

A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 C．磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用 D．磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用

解析：通电后，压力N和摩擦力f如何变化取决于磁铁所受的电流 磁场的磁场力的方向，由于磁铁的N极和S极都受到磁场力的作 用，判断起来比较复杂．为此，我们可以变换研究对象，先研究通 电导线受到的磁场力的方向，再根据牛顿第三定律判断磁铁受到的 磁场力的方向．

磁铁的磁场中经过导线的磁感线如图所示，由左手定则可知，导线受的安培力方向是竖直向上的，故磁铁受的磁场力方向竖直向下，因此，压力N增大；又因为导线在水平方向上不受力，也就是说磁铁在水平方向上也不受力的作用，即摩擦力f＝0. 答案：C

5．在匀强磁场的同一位置，先后放入长度相等的两根直导线a和b，a、b导线的方向与磁场方向垂直，但两导线中的电流大小不同，下图中表示导线所受安培力F与通电电流I的关系，a、b各自有一组F、I的数值，在图像中各描一个点，其中正确的是( )

解析：由于导线与磁场垂直，故F＝BIL，而a、b两导线的L相同，B相同，所以F∝I，因此选项D正确． 答案：D

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6．(2019·高考大纲全国卷)两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点．且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、

d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下

列说法正确的是( )

A．O点处的磁感应强度为零

B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、c两点处磁感应强度的方向不同 解析：由通电直导线产生的磁场分布规律知

O处磁场不为零方向向下，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，c、d两点处磁

感应强度大小相等，方向也相同．a、c两处磁感应强度大小不同，且方向不同，故C正确，A、B、D不正确． 答案：C

7．(2019·高考新课标全国卷)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )

解析：地磁场是从地球的南极附近出来，进入地球的北极附近，除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量，由安培定则，环形电流外部磁场方向向北可知，B正确． 答案：B

8．如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光

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滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计．匀强磁场的磁感应强 度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始 运动，则( ) A．导体棒向左运动

B．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为C．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为D．开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为

BEL RBELsin θ RBELsin θ mRBEL，方向为垂直于磁场方R解析：磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力F＝BIL＝

向与导线方向所确定的平面斜向下，具有水平向右的分量，故A、C错误，B正确．导体棒的合力F合＝Fcos(90°－θ)＝Fsin θ，由a＝答案：BD

9．如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝，线圈由粗细 均匀、单位长度的质量为2.5 g的导线绕制而成，三条细线呈对称分 布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁， 磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导 线所在处磁感应强度大小为0.5 T，方向与竖直线成30°角，要使三条 细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为( ) A．0.1 A C．0.05 A

B．0.2 A D．0.01 A

F合BELsin θ得a＝，D正确. mmR解析：设线圈半径为R，通电导线受到的安培力F＝nBI2πR， 所受重力为G＝n2πRρg， 平衡时有：Fsin 30°＝G.

nBI2πRsin 30°＝n2πRρg，得I＝

答案：A

2ρg，代入数据得I＝0.1 A．故A正确．

B10．如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平

放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平 面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均 通以电流大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下 列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是( ) A．方向向上

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