【突破高考】福建省高考物理 能力专项突破课时提能演练 8.1磁场及其对电流的作用（含解析）

课时提能演练(二十三)(40分钟100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题9分，共72分.每小题只有一个选项正确)1.下列说法中正确的是()A.由可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比B.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零D.磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处不受磁场力2.(2012·南开区模拟)如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则()A.放在a处的小磁针的N极向左B.放在b处的小磁针的S极向右C.放在c处的小磁针的S极向右D.放在a处的小磁针的N极向右3.(易错题)如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则下列说法错误的是()A.磁铁对桌面的压力增大B.磁铁对桌面的压力减小C.桌面对磁铁没有摩擦力D.磁铁所受的合力不变4.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中正确的是()A.两环静止不动B.两环互相靠近C.两环互相远离D.两环同时向左运动-6-\n5.(预测题)如图，a、b、c、d是四根长度相等、等间距地被固定在同一竖直平面上的通电长直导线，当它们通以大小相等、方向如图的电流时，各导线所受磁场力的合力情况说法错误的是()A.导线a的受力方向向左B.导线b的受力方向向左C.导线c的受力方向向左D.导线d的受力方向向右6.(2012·西城区模拟)如图所示,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O点的通电直导线所受安培力的方向为()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7.(2012·福州模拟)电流计的主要结构如图所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动.铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连.有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是()-6-\n8.(2012·三明模拟)电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是()A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的4倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变二、非选择题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(12分)如图，矩形线圈有N匝，面积大小为S，放在水平面内，加一个竖直向下的范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B，则穿过平面的磁通量是多少？若使线圈绕ab边转过60°，则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕ab边转过180°，则穿过线圈的磁通量改变了多少？10.(创新题)(16分)如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒呈水平放于导轨上，并将导体棒由静止释放，求导体棒在释放的瞬间加速度的大小.-6-\n答案解析1.【解析】选D.磁感应强度是反映磁场基本属性的物理量，一旦磁场确定，各处的磁感应强度B也就客观地确定了.选项A认为磁场某处的磁感应强度的值随通电导线受力情况而变，是没有深刻理解的意义，故A错.磁感应强度B的方向一定和磁场力方向垂直，B选项错.当通电导线与磁场平行时，导线就不受磁场力，故C选项错,磁感应强度为零，则通电导线一定不受磁场力，D正确.2.【解析】选D.由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，则A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则小磁针在b点时，N极向右，则B项错；在c点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N极向右，S极向左，则C项错.3.【解析】选B.磁铁中央上方磁场方向水平向左，根据左手定则，电流受安培力方向竖直向上,如图，根据牛顿第三定律，电流对磁铁作用力方向竖直向下，故磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁没有摩擦力，磁铁所受合力为零，A、C、D正确，B错误.【变式备选】(2012·黄冈模拟)如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为FN1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为FN2，则以下说法正确的是()A.弹簧长度将变长B.弹簧长度将不变C.FN1＞FN2D.FN1＜FN2【解析】选C.画出条形磁铁周围的磁感线，确定通电导体棒所在位置磁场方向，根据左手定则可确定安培力方向，如图，根据牛顿第三定律，磁铁受反作用力的方向和F相反，正交分解可得C正确.-6-\n4.【解析】选B.根据安培定则和左手定则可以判断，同向电流互相吸引，故B正确.5.【解析】选B.根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可以确定，a受合力方向向左，b受合力方向向右，c受合力方向向左，d受合力方向向右，故A、C、D正确，B错误.6.【解析】选A.由题图可知,过A点和B点的通电导线对过O点的通电导线的安培力等大反向,过C点的通电导线对过O点的通电导线的安培力沿OC连线向上,故A项正确.【总结提升】安培力及相关的平衡问题的分析技巧(1)求解安培力作用下的导体平衡问题一般是先进行受力分析，再根据共点力平衡的条件F合=0或Fx合=0，Fy合=0列平衡方程.(2)安培力的方向很容易出错，应特别关注；安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面.在判断安培力方向时，要首先确定磁场和电流所决定的平面，从而判断安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向.7.【解析】选C.软铁芯被磁化后，左端为S极，右端为N极，而磁体内部的磁感线方向从S极指向N极，可见B、D错误.再根据磁感线不能相交，故A错误，C正确.8.【解题指南】本题可按以下思路进行分析：(1)弹体在安培力作用下加速，已知轨道长度可以确定安培力做功，根据动能定理列式求解.(2)推导出速度表达式，可以分析速度与哪些物理量有关，从而确定正确答案.【解析】选D.设轨道长度为L，弹体质量为m，电流为I，轨道宽度为d，发射速度为v,此时B=kI，根据动能定理，kI·I·d·L=解得由此可确定，D正确.9.【解析】由磁通量的定义可知：Φ1=BS(3分)绕ab边转过60°后的磁通量为Φ2=BScos60°=BS(3分)绕ab边转过180°后的磁通量为：Φ3=-BS(3分)磁通量的改变量为：ΔΦ=|Φ3-Φ1|=2BS(3分)答案：BSBS2BS-6-\n10.【解析】从b向a看，画出侧视图受力如图所示，导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛顿第二定律：mgsinθ-Fcosθ=ma①(4分)F=BIL②(4分)③(4分)由①②③式可解得a=gsinθ-(4分)答案：gsinθ--6-