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【优化指导】2022高考物理总复习 活页作业23 磁场及其描述 磁场对电流的作用 新人教版

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活页作业(二十三) 磁场及其描述 磁场对电流的作用1.(2022·宝鸡检测)19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说,他认为,在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极.下面将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的图示中正确的是(  )解析:由安培定则可判断出分子电流等效为小磁体的图示中正确的是B.答案:B2.(2022·新课标全国高考)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(  )3.如图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线,电流方向垂直于纸面向里.在开关S接通后,导线D所受磁场力的方向是(  )A.向上  B.向下  C.向左  D.向右解析:由右手螺旋定则知,软铁芯在导线D处的磁场方向向左,由左手定则可判定导线D受到的磁场力方向向上,A正确.答案:A4.(2022·上海虹口模拟)如图所示,电流从A点分两路通过对称的半圆支路汇合于B点,在圆环中心O处的磁感应强度(  )A.方向垂直于纸面向外B.方向垂直于纸面向里6\nC.大小为零D.无法确定解析:根据对称性,由安培定则可判断出在圆环中心O处的磁感应强度大小为零,选项C正确.答案:C5.物理学家法拉第在研究电磁学时,亲手做过许多实验.如图所示的实验就是著名的电磁旋转实验,这种现象是:如果载流导线附近只有磁铁的一个极,磁铁就会围绕导线旋转;反之,载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转.这一装置实际上就成为最早的电动机.图中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁.图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中),下部接在电源上.这时自上向下看,A和C的转动方向分别是(  )解析:通过B、C两圆面的磁场既有向外的磁场又有向里的磁场,磁通量应是向外与向里两部分的差.垂直纸面向外的磁通量相同,面积越大,垂直纸面向里的磁通量越多,则磁通量越少.答案:AC7.(2022·建阳检测)如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导线环上载有如图所示的恒定电流I,则下列说法正确的是(  )A.导电圆环有收缩的趋势B.导电圆环所受安培力方向竖直向上6\nC.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ解析:将环形电流看做由许多直线电流元组成,根据左手定则可以判断,各电流元受到的安培力都指向圆环内侧偏上,且与磁场垂直的方向,所以圆环有收缩的趋势,A正确.将安培力分解,结合力分布的对称性可知,水平面内力的合力为零,圆环所受安培力方向竖直向上,B正确.导电圆环所受安培力的大小F=BIl1sinθ+BIl2sinθ+BIl3sinθ+…=2πBIRsinθ.D正确.答案:ABD8.有两根长直导线a、b互相平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图.在如图所示的平面内,O点为两根导线连线的中点,M、N为两导线连线的中垂线上两点,与O点的距离相等,aM与MN夹角为θ.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I,单根导线中的电流在M处产生的磁感应强度为B0,则关于线段MN上各点的磁感应强度,下列说法正确的是(  )A.M点和N点的磁感应强度方向一定相反B.M点和N点的磁感应强度大小均为2B0cosθC.M点和N点的磁感应强度大小均为2B0sinθD.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零解析:作出两根导线在M、N两处产生的磁感应强度,并根据平行四边形定则求出合磁场,如图所示,显然,A、B正确,C错误.两根导线在O点处产生的磁感应强度等大反向,合磁场为零,所以D错误.答案:AB9.如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B=1T的匀强磁场中,CO间距离10cm.当磁场力为0.2N时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为(  )6\nA.电流方向C→OB.电流方向O→CC.电流大小为1AD.电流大小为0.5A解析:要使闸刀断开,闸刀应受一向左的磁场力,由左手定则可知电流方向应由O→C,由F=BIL,代入数据得F=0.2N时,I=2A.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2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,其他量不变解析:由题意可知,B=kI,设轨道宽为d,则F安=BId=kI2d,由动能定理得,F安·L=mv2,联立以上式子解得v=,选项B、D正确.答案:BD11.如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×10-2kg的通电直导线,电流I=1A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T、方向竖直向上的磁场中,设t=0时,B=0,则需要几秒,斜面对导线的支持力为零?(g取10m/s2)解析:6\n12.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T,方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:(1)通过导体棒的电流;(2)导体棒受到的安培力大小;(3)导体棒受到的摩擦力.解析:(1)根据闭合电路欧姆定律I==1.5A.(2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.30N.(3)将重力正交分解,设导体棒所受重力沿斜面的分力为F1,则F1=mgsin37°=0.24N,所以F1<F安,导体棒受力如图,根据平衡条件有mgsin37°+Ff=F安6\n解得Ff=0.06N,方向沿斜面向下答案:(1)1.5A (2)0.30N(3)0.06N,方向沿斜面向下6

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发布时间:2022-08-26 00:46:20 页数:6
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文章作者:U-336598

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