（新課標(biāo)）2020屆高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練25 第八章 磁場(chǎng) 第1講 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（選修3-1）（通用）

《（新課標(biāo)）2020屆高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練25 第八章 磁場(chǎng) 第1講 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（選修3-1）（通用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020屆高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練25 第八章 磁場(chǎng) 第1講 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（選修3-1）（通用）（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1講 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．(2020·上海嘉定區(qū)期末考試)當(dāng)導(dǎo)線中分別通以圖示方向的電流，小磁針靜止時(shí)N極指向讀者的是(　　) [解析]　小磁針靜止時(shí)，N極所指的方向是該處磁場(chǎng)的方向，由安培定則可知，N極指向讀者的是C. [答案]　C 2．(多選)(2020·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一．關(guān)于指南針，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．指南針可以僅具有一個(gè)磁極 B．指南針能夠指向南北，說(shuō)明地球具有磁場(chǎng) C．指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾 D．在指南針正上方附近沿指針?lè)较蚍胖靡恢睂?dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)

2、 [解析]　指南針有N、S兩個(gè)磁極，受到地磁場(chǎng)的作用靜止時(shí)S極指向南方，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．指南針有磁性，可以與鐵塊相互吸引，選項(xiàng)C正確．由奧斯特實(shí)驗(yàn)可知，小磁針在通電導(dǎo)線放置位置合適的情況下，會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　BC 3．(2020·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市部分學(xué)校聯(lián)考)如圖所示，兩根無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線，均通以恒定電流I.直線部分和坐標(biāo)軸接近重合，彎曲部分是以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的相同半徑的一段圓弧，已知直線部分在原點(diǎn)O處不形成磁場(chǎng)，則圖乙中O處磁感應(yīng)強(qiáng)度和圖甲中O處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的是(　　) [解析]　由題意可知，圖甲中O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是其中一段導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的2倍，

3、方向垂直紙面向里；圖乙中A，根據(jù)右手螺旋定則可知，左上段與右下段的通電導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加為零，則剩余的兩段通電導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是其中一段在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的2倍，且方向垂直紙面向里，故選項(xiàng)A正確．圖乙中B，同理，四段通電導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度是其中一段在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的4倍，方向垂直紙面向外，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．圖乙中C，右上段與左下段的通電導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加為零，則剩余兩段通電導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是其中一段在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的2倍，方向垂直紙面向外，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．圖乙中D與C選項(xiàng)分析相同，四段在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是其中

4、一段在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的2倍，方向垂直紙面向外，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　A 4．(2020·陜西渭南一模)如圖所示，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下面掛有匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長(zhǎng)為l，線框的下半部分處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線框平面垂直，在圖中垂直于紙面向里．線框中通以電流I，方向如圖所示，開(kāi)始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)．令磁場(chǎng)反向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小仍為B，線框達(dá)到新的平衡．則在此過(guò)程中線框位移的大小Δx及方向是(　　) A．Δx＝，方向向上 B．Δx＝，方向向下 C．Δx＝，方向向上 D．Δx＝，方向向下 [解析]　線框在磁場(chǎng)中受重力、安培力、

5、彈簧彈力作用，處于平衡狀態(tài)，安培力為F安＝nBIl，且開(kāi)始時(shí)方向向上，然后方向向下，大小不變．設(shè)在電流反向之前彈簧的伸長(zhǎng)為x，則反向之后彈簧的伸長(zhǎng)為(x＋Δx)，則有kx＋nBIl－G＝0，k(x＋Δx)－nBIl－G＝0，聯(lián)立解得Δx＝，且線框向下移動(dòng)． [答案]　B 5．(2020·福建四地六校上學(xué)期第三次月考)如圖所示，O為圓心，KN和LM是半徑分別為ON、OM的同心圓弧，在O處垂直紙面有一載流直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外，用一根導(dǎo)線圍成如圖KLMN所示的回路，當(dāng)回路中沿圖示方向通過(guò)電流時(shí)(電源未在圖中畫(huà)出)，此時(shí)回路(　　) A．將向左平動(dòng) B．將向右平動(dòng) C．將在紙

6、面內(nèi)繞通過(guò)O點(diǎn)并垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng) D．KL邊將垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，MN邊垂直紙面向里運(yùn)動(dòng) [解析]　由安培定則可知，KN和ML中電流的方向與磁場(chǎng)方向平行，這兩個(gè)邊不受安培力，由左手定則知，KL受的安培力垂直于紙面向外，MN受的安培力垂直于紙面向里，D正確． [答案]　D 6．(多選)(2020·浙江六校摸底)如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)臺(tái)秤有一定的讀數(shù)．現(xiàn)在磁鐵上方中心偏右位置固定一通電導(dǎo)線，當(dāng)通以一定的電流后，臺(tái)秤的示數(shù)增加，同時(shí)彈簧縮短(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．可能是磁鐵右端為N

7、極，左端為S極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里 B．可能是磁鐵右端為N極，左端為S極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外 C．可能是磁鐵右端為S極，左端為N極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里 D．可能是磁鐵右端為S極，左端為N極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外 [解析]　若磁鐵右端為N極，左端為S極，磁鐵的磁感線在它的外部從N極到S極，因?yàn)殚L(zhǎng)直導(dǎo)線在磁鐵的中心偏右位置，所以此處的磁感線是斜向左上的，若電流的方向垂直紙面向里，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線受磁鐵給的安培力方向斜向右上，長(zhǎng)直導(dǎo)線是固定不動(dòng)的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左下的，將這個(gè)力在水平和豎直方向分解，可知光滑

8、平板對(duì)磁鐵的支持力增大，由于水平向左產(chǎn)生分力，所以對(duì)彈簧產(chǎn)生壓力，彈簧長(zhǎng)度將變短，故A正確，B錯(cuò)誤．若磁鐵右端為S極，左端為N極，磁鐵的磁感線在它的外部從N極到S極，因?yàn)殚L(zhǎng)直導(dǎo)線在磁鐵的中心偏右位置，所以此處的磁感線是斜向右下的，若電流的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線受磁鐵給的安培力方向斜向右上，長(zhǎng)直導(dǎo)線是固定不動(dòng)的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左下的，將這個(gè)力在水平和豎直方向分解，可知光滑平板對(duì)磁鐵的支持力增大，由于水平向左產(chǎn)生分力，所以對(duì)彈簧產(chǎn)生壓力，彈簧長(zhǎng)度將變短，故C錯(cuò)誤，D正確． [答案]　AD 7．(2020·河南豫東豫北十所名校聯(lián)考)在玻

9、璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極B，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極A，把A、B分別與電源的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體．現(xiàn)把玻璃皿放在如圖所示的磁場(chǎng)中，液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)．若從上向下看，下列判斷正確的是(　　) A．A接電源正極，B接電源負(fù)極，液體順時(shí)針旋轉(zhuǎn) B．A接電源負(fù)極，B接電源正極，液體順時(shí)針旋轉(zhuǎn) C．A、B與50 Hz的交流電源相接，液體持續(xù)旋轉(zhuǎn) D．僅磁場(chǎng)N、S極互換后，重做該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)液體旋轉(zhuǎn)方向不變 [解析]　若A接電源正極，B接電源負(fù)極，在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心；器皿所在處的磁場(chǎng)豎直向下，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的磁場(chǎng)力沿順時(shí)針?lè)较?/p>

10、，因此液體沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)．故A正確．同理，若B接電源正極、A接電源負(fù)極，根據(jù)左手定則可知，液體沿逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．A、B與50 Hz的交流電源相接，液體不會(huì)旋轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤．若磁場(chǎng)N、S極互換后，重做該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)液體旋轉(zhuǎn)方向變化，故D錯(cuò)誤． [答案]　A 8．(2020·江西臨川一中、高安中學(xué)、玉山一中等重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體模擬)如圖所示，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框，垂直磁場(chǎng)放置，將A、B兩點(diǎn)接入電壓恒定的電源兩端，通電時(shí)，線框受到的安培力為F，若將ACB邊移走，則余下線框受到的安培力大小為(　　) A.F B.F C.F D.F [解析]　根據(jù)左手定則判

11、斷出各段受到的安培力的方向，由于ACB段受到的安培力等效于長(zhǎng)為AB的電阻絲受到的安培力，所以等效電路為r和2r并聯(lián)，并聯(lián)后總電阻為＝r.根據(jù)歐姆定律，并聯(lián)電路的總電流I1＝＝，則安培力大小為F＝BI1L＝.若將ACB邊移走，則剩余線框中的電流I2＝，余下線框受到的安培力大小為F2＝BI2L＝＝F，故選D. [答案]　D 9．(2020·河北唐山期末考試)如圖所示，兩平行的粗糙金屬導(dǎo)軌水平固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，一端與電源連接．一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于平行導(dǎo)軌放置并接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，在安培力的作用下，金屬棒以v0的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改

12、變磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，可使流過(guò)導(dǎo)體棒的電流最小，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向成 (　　) A．37° B．30° C．45° D．60° [解析]　經(jīng)分析可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向應(yīng)斜向右下，設(shè)其與豎直方向的夾角為θ，由平衡可知：BILcosθ＝f，N＋BILsinθ＝mg，f＝μN(yùn)， 三式聯(lián)立解得I＝， 整理得I＝. 令sinφ＝＝即φ＝60°，則I＝，當(dāng)φ＋θ＝90°，即θ＝30°時(shí)，導(dǎo)體棒中的電流最?。? [答案]　B 10．(2020·重慶一診)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度．當(dāng)外界拉力作用于力敏傳感器的掛鉤上時(shí)，數(shù)字電壓表上的讀數(shù)U與所加外力F成正比，

13、即U＝KF，式中K為比例系數(shù)．用絕緣懸絲把底部長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的方形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用軟細(xì)銅絲連接線框與電源，細(xì)銅絲的電阻忽略不計(jì)．當(dāng)線框接入電壓為E1時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1；當(dāng)線框接入電壓為E2時(shí)，電壓表示數(shù)為U2.則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(　　) A．B＝ B．B＝ C．B＝ D．B＝ [解析]　由于數(shù)字電壓表上的讀數(shù)U與所加外力成正比，即U＝KF，式中K為比例系數(shù)，當(dāng)通上電流后，設(shè)安培力為FA，有ΔU＝K(FA－F′A)，即KBΔIL＝ΔU，整理得B＝，而ΔI＝，整理得B＝，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． [答案]　A 二、非選擇題 11．(20

14、20·重慶卷)音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤(pán)、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動(dòng)機(jī)，如圖是某音圈電機(jī)的原理示意圖，它由一對(duì)正對(duì)的磁極和一個(gè)正方形剛性線圈構(gòu)成，線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為n，磁極正對(duì)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為B，區(qū)域外的磁場(chǎng)忽略不計(jì)．線圈左邊始終在磁場(chǎng)外，右邊始終在磁場(chǎng)內(nèi)，前后兩邊在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度始終相等，某時(shí)刻線圈中電流從P流向Q，大小為I. (1)求此時(shí)線圈所受安培力的大小和方向． (2)若此時(shí)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，求安培力的功率． [解析]　(1)根據(jù)安培力公式可得每匝線圈所受安培力為F1＝BIL，n匝線圈所受安培力為F＝nF1＝nBIL.根據(jù)左手定則

15、可知，安培力方向?yàn)樗较蛴遥? (2)安培力的功率P＝Fv＝nBILv. [答案]　(1)nBIL　方向水平向右　(2)nBILv 12.有一長(zhǎng)為l＝0.50 m、質(zhì)量為m＝10 g的通電導(dǎo)線cd，由兩根絕緣細(xì)線水平懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的z軸上，如右圖所示．z軸垂直紙面向外，g＝10 m/s2.求： (1)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝1.0 T，方向與x軸負(fù)方向相同時(shí)，要使懸線中張力為零，則cd中通入的電流I1的大小和方向？ (2)當(dāng)cd中通入方向由c到d大小為I2＝0.40 A的電流，這時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝1.0 T，方向與x軸正方向相同，當(dāng)cd靜止時(shí)懸線中的張力是多大？ (3)當(dāng)cd中通

16、入方向由c到d、大小為I3＝0.10 A的電流，若磁場(chǎng)方向垂直z軸，且與y軸負(fù)方向夾角為30°，與x軸正方向夾角為60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度B3＝2.0 T，則導(dǎo)線cd靜止時(shí)懸線中的張力又是多大？ [解析]　(1)要使懸線的張力為零，導(dǎo)線cd受到的安培力必須與重力平衡，有mg＝B1I1l 所以I1＝mg/lB1＝ A＝0.20 A 由左手定則可判定cd中的電流方向由c到d. (2)根據(jù)題意，由左手定則可判定此時(shí)cd受到豎直向下的安培力．當(dāng)cd靜止時(shí)，有mg＋B2lI2＝2T. 所以T＝＝ N＝0.15 N. (3)根據(jù)題意，作出導(dǎo)線cd所受重力、安培力如圖所示．這時(shí)cd受到的安培力大小F3＝B3I3l 所以F3＝2.0×0.10×0.50 N＝0.10 N＝mg 又因F3的方向與B3的方向垂直，因此F合的方向與mg的方向夾角為30°.所以 2T′＝F合＝2mgcos30° T′＝mgcos30°＝0.0866 N 即此時(shí)每根懸線中的張力大小為0.09 N，懸線與y軸負(fù)方向的夾角為30°，即導(dǎo)線cd受安培力作用后使懸線向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)30°角． [答案]　(1)0.20 A　由c到d　(2)0.15 N (3)0.0866 N