紅對(duì)勾2012高考物理 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用課時(shí)作業(yè)

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1、第八章　磁場(chǎng)課時(shí)作業(yè)24　磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用 時(shí)間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(8×8′＝64′) 1．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：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

2、．雖然勻強(qiáng)磁場(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． 答案：D 2．19世紀(jì)20年代，以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到：溫度差會(huì)引起電流．安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽(yáng)照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場(chǎng)是由地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流方向是(　　) A．由西向東垂直磁子午線 B．由東向西垂直磁子午線 C．由南向北沿子午線 D．由赤道向兩極沿子午線 (注：磁子午線是地球磁場(chǎng)N極與S極在地球表面的

3、連線) 解析：地磁N極在地理南極附近，地磁S極在地理北極附近，地磁場(chǎng)磁感線在地球內(nèi)部由北極指向南極，則由安培定則環(huán)形電流方向判斷，電流方向?yàn)橛蓶|向西垂直磁子午線，故選項(xiàng)B正確． 答案：B 3．關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 B．磁感線是從磁鐵的N極指向S極 C．磁極間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的 D．磁感線就是磁場(chǎng)中碎鐵屑排列成的曲線 解析：運(yùn)動(dòng)電荷周?chē)嬖诖艌?chǎng)，一切磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(即電流)之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用．磁感線是為了形象研究磁場(chǎng)而人為畫(huà)出的曲線，使曲線上的

4、每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同．磁感線的疏密描述了該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線是互不相交的曲線．故選項(xiàng)A、C正確． 答案：AC 圖1 4．如圖1所示，若一束電子沿y軸正方向移動(dòng)，則在z軸上某點(diǎn)A的磁場(chǎng)方向應(yīng)該(　　) A．沿x軸的正向 B．沿x軸的負(fù)向 C．沿z軸的正向 D．沿z軸的負(fù)向 解析：電子沿y軸正方向移動(dòng)，相當(dāng)于電流方向沿y軸負(fù)方向移動(dòng)，根據(jù)安培定則可判斷在z軸上A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向應(yīng)該沿x軸的負(fù)方向．故選項(xiàng)B正確． 答案：B 圖2 5．如圖2所示為通電螺線管的縱剖面圖，“○×”和“⊙”分別表示導(dǎo)線中的電流垂直紙面流進(jìn)和流出，圖中四個(gè)小磁針(涂黑的一端為N極)

5、靜止時(shí)的指向一定畫(huà)錯(cuò)了的是(　　) A．a(chǎn)B．b C．cD．d 解析：根據(jù)安培定則判斷得出，通電螺線管內(nèi)部的磁感線方向左，與外部的磁感線形成閉合曲線，小磁針N極靜止時(shí)的指向在該處磁感線的切線方向上，由通電螺線管的磁感線分布情況可知，a，b兩個(gè)小磁針的指向均畫(huà)錯(cuò)了． 答案：AB 圖3 6．如圖3所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過(guò)小磁針的上方，并與小磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是(　　) A．向右飛行的正離子束 B．向左飛行的正離子束 C．向右飛行的負(fù)離子束 D．向左飛行的負(fù)離子束 解析：小磁針的N極指向讀者，說(shuō)明小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向是指向

6、讀者的，由安培定則可判斷出帶電粒子形成的電流方向向左，向左的電流可能是由向左飛行的正離子形成的，也可能是由向右飛行的負(fù)離子形成的，故正確答案為選項(xiàng)BC. 答案：BC 7．(2009·重慶高考)如圖4所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線MM′與NN′之間的安培力的大小分別為fa、 fb，可判斷這兩段導(dǎo)線(　　) 圖4 A．相互吸引，fa>fbB．相互排斥，fa>fb C．相互吸引，fa

7、的電流方向總是相反的，則兩段導(dǎo)線始終產(chǎn)生排斥力．又安培力的大小和電流成正比，單刀雙擲開(kāi)關(guān)接b時(shí)的電壓高，則電流大，兩段導(dǎo)線間產(chǎn)生的安培力也大． 答案：D 8．在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖5.過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向(　　) 圖5 A．與ab邊平行，豎直向上 B．與ab邊平行，豎直向下 C．與ab邊垂直，指向左邊 D．與ab邊垂直，指向右邊 解析：由右手可判斷導(dǎo)線a、b產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的合方向是豎直向下，再由左手可判得導(dǎo)線c受的安培力方向?yàn)橄蜃蟛⑴cab邊垂直，所以C正確，A、B

8、、D錯(cuò)誤． 答案：C 二、計(jì)算題(3×12′＝36′) 圖6 9．在傾角θ＝30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B的上端接入一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E＝3 V，內(nèi)阻不計(jì)的電源，滑軌間距L＝10 cm，將一個(gè)質(zhì)量m＝30 g，電阻R＝0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周?chē)嬖谥怪庇诨壠矫娴膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖6所示，求滑軌周?chē)臻g的磁場(chǎng)方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。? 解析：閉合開(kāi)關(guān)S后金屬棒上有電流流過(guò)，且金屬棒保持靜止，由閉合電路歐姆定律，得I＝＝＝6 A 圖7 金屬棒靜止在滑軌上，它受到重力mg和滑軌支持力N的作用，因軌道光滑，僅此二力金屬棒不可能平衡，它

9、必然還受到垂直于滑軌平面的磁場(chǎng)的安培力的作用才能平衡．根據(jù)題意和左手定則判斷出，磁場(chǎng)方向垂直滑軌面斜向下，金屬棒受到磁場(chǎng)的安培力沿斜面向上，如圖7所示．進(jìn)一步受力分析得出，若金屬棒平衡，則它受到的安培力F應(yīng)與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等，方向相反 F－mgsinθ＝0① 由F＝BIL代入①得BIL＝mgsinθ B＝＝＝0.25 T 答案：垂直滑軌面斜向下　0.25 T 10．如圖8(a)所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為θ，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求

10、導(dǎo)體棒在釋放的瞬間加速度的大小． 圖8 解析：從b向a看畫(huà)出側(cè)面受力如圖8(b)所示，導(dǎo)體棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛頓第二定律： mgsinθ－Fcosθ＝ma① F＝BIL② I＝③ 由①②③式可解得a＝gsinθ－. 答案：gsinθ－ 圖9 11．(2010·浙江高考)如圖9所示，一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過(guò)O點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)．其在紙面上的長(zhǎng)度OA為L(zhǎng)1，垂直紙面的寬度為L(zhǎng)2，在膜的下端(圖中A處)掛有一平行于轉(zhuǎn)軸，質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)2的導(dǎo)體棒使膜繃成平面．在膜下方水平放置一足夠大的太陽(yáng)能 光電池板，能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能，

11、并將光能轉(zhuǎn)化成電能．光電池板可等效為一個(gè)電池，輸出電壓恒定為U；輸出電流正比于光電池板接收到的光能(設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定)．導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，并與光電池構(gòu)成回路，流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外(注：光電池與導(dǎo)體棒直接相連，連接導(dǎo)線未畫(huà)出)． (1)現(xiàn)有一束平行光水平入射，當(dāng)反射膜與豎直方向成θ＝60°角時(shí)，導(dǎo)體棒處于受力平衡狀態(tài)，求此時(shí)電流強(qiáng)度的大小和光電池的輸出功率； (2)當(dāng)θ變?yōu)?5°時(shí)，通過(guò)調(diào)整電路使導(dǎo)體棒保持平衡，光電池除維持導(dǎo)體棒力學(xué)平衡外，還能輸出多少額外電功率？ 解析：(1)導(dǎo)體棒所受安培力F1＝IBL2① 導(dǎo)體棒有靜力平衡關(guān)系mgtanθ＝F1② 解得I＝③ 所以當(dāng)θ＝60°時(shí)，I60＝＝mg/BL2 光電池輸出功率為P60＝UI60＝mgU/BL2. (2)當(dāng)θ＝45°時(shí)，根據(jù)③式可知維持靜力平衡需要的電流為 I45＝＝ 根據(jù)幾何關(guān)系可知 ＝＝ 可得P45＝P60＝mgU/BL2 而光電池產(chǎn)生的電流為I充電＝＝ 所以能提供的額外電流為I額外＝I充電－I45＝(－1) 可提供額外功率為 P額外＝I額外U＝(－1). 答案：(1)　(2)(－1) 內(nèi)容總結(jié)