【優(yōu)化方案】2013年高中物理 電子題庫(kù) 第二章 2知能演練輕松闖關(guān) 教科版選修1-1

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1、 【優(yōu)化方案】2013年高中物理 電子題庫(kù) 第二章 2知能演練輕松闖關(guān) 教科版選修1-1 1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.由B=可知,B與F成正比,與IL成反比 B.由B=可知,一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力,則說(shuō)明該處一定無(wú)磁場(chǎng) C.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力越大,說(shuō)明磁場(chǎng)越強(qiáng) D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針北極受力的方向 解析:選D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客觀存在的,與是否放通電導(dǎo)線及通電導(dǎo)線受力的大小無(wú)關(guān),所以選項(xiàng)A、C均錯(cuò).當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),磁場(chǎng)對(duì)電流無(wú)作用力,但磁場(chǎng)卻存在,所以選項(xiàng)B錯(cuò).磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針靜止時(shí)N極的指向,而不

2、是通電導(dǎo)線的受力方向. 2.一根容易形變的彈性導(dǎo)線,兩端固定.導(dǎo)線中通有電流,方向如圖2-2-2中箭頭所示.當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí),導(dǎo)線呈直線狀態(tài);當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是(  ) 圖2-2-2 解析:選D.當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上和導(dǎo)線平行時(shí),導(dǎo)線受到安培力為0,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向右時(shí),根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受到安培力向里,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向外時(shí),根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受到安培力水平向右,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤、D選項(xiàng)正確. 3. (2012·東城區(qū)會(huì)考調(diào)研)下列說(shuō)法中,正確的是(  ) A.磁通量是描述磁場(chǎng)強(qiáng)

3、弱的物理量 B.電場(chǎng)線與磁感線都是不封閉曲線 C.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,a線圈面積比b線圈大,則穿過(guò)a線圈的磁通量一定比穿過(guò)b線圈的大 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量 解析:選D.磁通量Φ=BS·cosθ,磁場(chǎng)強(qiáng)的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定大,但Φ不一定大.面積S大,Φ也不一定大.磁感線是封閉曲線,故A、B、C均不正確. 4.如圖2-2-3所示,三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、R互相平行且通過(guò)正三角形的三個(gè)頂點(diǎn),三條導(dǎo)線中通入的電流大小相等、方向垂直紙面向里;通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的大小B=kI/r,I為通電導(dǎo)線的電流大小,r為距通電導(dǎo)線的垂直距離,k為常量;則通電導(dǎo)線R受到的磁場(chǎng)力的方向是(  )

4、 圖2-2-3 A.垂直R,指向y軸負(fù)方向 B.垂直R,指向y軸正方向 C.垂直R,指向x軸負(fù)方向 D.垂直R,指向x軸正方向 解析:選A.根據(jù)平行電流之間的相互作用,平行直導(dǎo)線電流方向相同時(shí),導(dǎo)線間存在相互引力作用,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,P、Q分別與R之間的力大小相等,方向?qū)ΨQ(chēng),再根據(jù)平行四邊形定則,電流R受到的磁場(chǎng)力的方向,垂直R,指向y軸負(fù)方向,因此A選項(xiàng)正確. 5.地球上某處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B在豎直方向上的分量為B0=0.54×10-4 T,求通過(guò)在水平面上面積為2.0 m2線圈的磁通量Φ. 解析:由磁通量的定義得 Φ=B0·S=0.54×10-4×2.0 Wb=1.0

5、8×10-4 Wb. 答案:1.08×10-4 Wb 一、選擇題 1.(2012·樂(lè)山一中高二檢測(cè))下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說(shuō)法,正確的是(  ) A.通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大 B.通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大 C.放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線,受力大小和方向處處相同 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無(wú)關(guān) 解析:選D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場(chǎng)本身決定,與通電導(dǎo)線的受力及方向都無(wú)關(guān),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān),而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.雖然勻強(qiáng)磁

6、場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等,但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)位置的方向不同時(shí),磁場(chǎng)力是不相同的(導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)受磁場(chǎng)力最大,與磁場(chǎng)平行時(shí)受磁場(chǎng)力為0),而選項(xiàng)C中沒(méi)有說(shuō)明導(dǎo)線在各個(gè)位置的取向是否相同,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 2.關(guān)于通電直導(dǎo)線所受安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I三者方向之間的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.F、B、I三者必定均保持垂直 B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于I C.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于I D.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B 解析:選B.由左手定則知力F垂直平面BI,但B和I不一定垂直,故選項(xiàng)B正確. 3.關(guān)于磁通量的描述,下列說(shuō)法正確的是(  )

7、 A.位于磁場(chǎng)中的一個(gè)平面垂直磁場(chǎng)方向時(shí),穿過(guò)該平面的磁通量最大 B.穿過(guò)平面的磁通量最大時(shí),該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定最大 C.如果穿過(guò)某平面的磁通量為零,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 D.將一平面置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的任何位置,穿過(guò)該平面的磁通量總是相等 解析:選A.由磁通量Φ=BS·cosθ可知磁通量不但與B、S有關(guān),還與平面與該平面沿垂直磁場(chǎng)方向的投影面之間的夾角有關(guān).Φ=0,B不一定為零,Φ最大,B也不一定大.故選項(xiàng)A正確. 4.一段長(zhǎng)0.2 m,通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況,正確的是(  ) A.如果B=2 T,F(xiàn)一定是1 N B

8、.如果F=0,B也一定為零 C.如果B=4 T,F(xiàn)有可能是1 N D.如果F有最大值時(shí),通電導(dǎo)線一定與B平行 解析:選C.當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí),F(xiàn)=BIL,力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí),F(xiàn)=0,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí),0<F<BIL,A、D兩選項(xiàng)不正確,C選項(xiàng)正確;磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì),與受力F無(wú)關(guān),B選項(xiàng)不正確. 圖2-2-4 5.如圖2-2-4所示,通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)矩形線框,線框平面與直導(dǎo)線共面,若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平動(dòng))通電直導(dǎo)線,則穿過(guò)線框的磁通量將(  ) A.逐漸增大       B.逐漸減小 C.保持不變 D.不能確定 解

9、析:選B.通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在紙面內(nèi)的分布特點(diǎn)是磁感線垂直紙面,越靠近導(dǎo)線磁場(chǎng)越強(qiáng),越遠(yuǎn)越弱,因此線框向右平移時(shí),穿過(guò)線框的磁通量逐漸減小,故選項(xiàng)B正確. 圖2-2-5 6.(2012·浙江學(xué)業(yè)水平調(diào)研)如圖2-2-5所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀開(kāi)關(guān),O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸,A是絕緣手柄,C是閘刀卡口,M、N接電源線,閘刀處于垂直紙面向里、B=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,CO間距離為10 cm,當(dāng)磁場(chǎng)力為0.2 N時(shí), 閘刀開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開(kāi).則要使閘刀開(kāi)關(guān)能跳開(kāi),CO中通過(guò)的電流的大小和方向?yàn)?  ) A.電流方向?yàn)镃→O B.電流方向?yàn)镺→C C.電流大小為1 A D.電流大小為0.5 A 解析:

10、選B.閘刀開(kāi)關(guān)要自動(dòng)跳開(kāi),OC所受安培力的方向應(yīng)水平向左,由左手定則可知,電流方向O→C,A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;由F=BIL可得:I==2 A,C、D選項(xiàng)均錯(cuò)誤. 圖2-2-6 7.如圖2-2-6所示,質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的兩平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,有電流時(shí),ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,圖2-2-7中的四個(gè)側(cè)視圖標(biāo)出了四種磁場(chǎng)的方向,其中桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的是(  ) 圖2-2-7 解析:選AB.A中通電細(xì)桿受到豎直向上的安培力,細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.B中通電細(xì)桿受到水平向右的安培力,摩擦力可能為零.C中通電細(xì)桿受

11、到豎直向下的安培力,摩擦力不可能為零.D中通電細(xì)桿受到水平向左的安培力,摩擦力不可能為零,故A、B正確. 8.如圖2-2-8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)秤讀數(shù)為F1,現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線,電流方向如圖所示,當(dāng)加上電流后,臺(tái)秤讀數(shù)為F2,則以下說(shuō)法正確的是(  ) 圖2-2-8 A.F1>F2 B.F1<F2 C.彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng) D.彈簧長(zhǎng)度將變短 解析:選AD.根據(jù)左手定則判斷導(dǎo)線所受安培力斜向右下方,由牛頓第三定律可知磁鐵受導(dǎo)線的作用力為斜向左上方. 磁鐵在豎直方向與水平方向受力平衡,可得支持力變

12、小,磁鐵壓縮彈簧,故A、D正確. 二、非選擇題 9.一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2 m,通有3 A的電流,垂直磁場(chǎng)放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是6×10-2 N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B為_(kāi)_____T;如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_______T.若把這根通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中的另外一點(diǎn),所受磁場(chǎng)力為12×10-2 N,則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_______T. 解析:通電導(dǎo)線垂直放入磁場(chǎng)中,由定義式得 B== T=0.1 T 某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定,故B=0.1 T 當(dāng)通電導(dǎo)線在某處所受磁場(chǎng)力一定,將其垂直放入時(shí),對(duì)應(yīng)的B最?。? Bmin== T=0.2

13、T,故B′≥0.2 T. 答案:0.1 0.1 ≥0.2 10.如圖2-2-9所示,在一個(gè)范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,用絕緣細(xì)線將金屬棒吊起使其呈水平靜止?fàn)顟B(tài),且使金屬棒與磁場(chǎng)方向垂直.已知金屬棒長(zhǎng)L=0.20 m,質(zhì)量m=0.020 kg,取g=10 m/s2. 圖2-2-9 (1)若棒中通有I=2.0 A的向左的電流,求此時(shí)金屬棒受到的安培力F的大??; (2)改變通過(guò)金屬棒的電流大小,若細(xì)線拉力恰好為零,求此時(shí)棒中通有電流的大小. 解析:(1)根據(jù)安培力公式F=BIL可得:此時(shí)金屬棒受到的安培力大小F=BIL,代入數(shù)據(jù)解得F=0.16 N (2)以通電金屬棒為研究對(duì)象,要使懸線拉力恰好為零,根據(jù)平衡條件可得:F=BIL=mg,解得I=mg/LB代入數(shù)據(jù)解得I=2.5 A. 答案:(1)0.16 N (2)2.5 A 5

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