高中物理一轮总复习练习：第九章磁场 课时作业43 Word版含解析

课时作业(四十三)磁场及其对电流的作用基础训练1(2018广西南宁二中等三校联考)磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力大B同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力小Ca、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBb答案：C解析：a处的磁感线比b处稀疏，则a点的磁感应强度比b点的小，所以BaBb，故C正确，D错误；当将同一通电导线放入磁场中，由于受到放置角度的限制，当通电导线垂直磁场时，受到的磁场力最大，平行磁场时受到的磁场力为零，故虽然BaBb，但是无法比较通电导线受到的磁场力的大小，故A、B错误2(2018江苏模拟)如图所示，A、B两点是通电导线左右两侧的点，这两点处磁感应强度的方向()A均垂直于纸面向里B均垂直于纸面向外CA点垂直于纸面向里，B点垂直于纸面向外DA点垂直于纸面向外，B点垂直于纸面向里答案：D解析：利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁感线分布情况，题图中电流方向向上，则导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，左侧的磁场方向垂直于纸面向外，即A点垂直于纸面向外，B点垂直于纸面向里，故D正确，A、B、C错误3(2018天津和平区期末)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加平行于纸面的匀强磁场，下列有关磁场的描述中正确的是()A若磁场方向竖直向上，则BB若磁场方向平行斜面向上，则BC若磁场方向垂直斜面向下，则BD若磁场方向垂直斜面向上，则B答案：A解析：若磁场方向竖直向上，导体棒受力如图，Fmgtan ，所以B，选项A正确；B、C项中导体棒不能静止，选项B、C错误；若磁场垂直斜面向上，则B，选项D错误4(2018浙江杭州模拟)在两个倾角均为的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，图甲中通有电流I1，图乙中通有电流I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图所示，两金属棒均处于平衡状态两种情况下的电流的比值为()Asin B. Ccos D.答案：D解析：以题图甲中导体棒为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件知，F甲mgtan ，又因F甲BI1L，所以I1.以题图乙中导体棒为研究对象，受力分析如图乙所示，解得F乙mgsin ，又因F乙BI2L，故I2，所以，选项D正确5(2018四川成都一诊)如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图，O点是两导线间距离的中点，a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点，两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流下列说法正确的是()A两导线之间存在相互吸引的安培力BO点的磁感应强度为零CO点的磁感应强度方向竖直向下Da、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反答案：C解析：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，A错误；两个电流在O点的磁感应强度方向都是竖直向下，不为0，B错误，C正确；a、b两点磁感应强度大小相等、方向相同，D错误6(2018福建漳州八校第一次联考)如图所示，两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E0的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余电阻不计为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为()A.，水平向右B.，垂直于回路平面向上C.，竖直向下D.，垂直于回路平面向下答案：D解析：对金属棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示从图可以看出，当安培力沿斜面向上时最小，故安培力的最小值为FAmgsin ，故磁感应强度的最小值为B，根据欧姆定律，有E0IR，故B，故选D.7(2018陕西西工大附中月考)如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，MOP60.在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为()A.1 B.2 C11 D12答案：B解析：如图甲所示，当通有电流的长直导线在M、N两处时，根据安培定则可知，二者在圆心O处产生的磁感应强度大小都为.当M处长直导线移到P处时，两直导线在圆心O处产生的磁感应强度也为，作平行四边形，由图乙中的几何关系，可得cos 30，故B正确能力提升8(2018四川泸州二诊)如图所示，三根长为L的通电导线在空间构成以A为顶点的等腰直角三角形，A、B中电流的方向垂直于纸面向里，C中电流的方向垂直于纸面向外其中B、C电流大小为I，在A处产生的磁感应强度大小均为B0，导线A通过的电流大小为I，则导线A受到的安培力是()A.B0IL，水平向左 B2B0IL，竖直向上C2B0IL，水平向右 D0答案：B解析：B、C两通电导线在A处产生的合磁场的磁感应强度为BB0，方向水平向左，再由左手定则可知，导线A受到的安培力的方向竖直向上，大小为FBIL2B0IL，B正确9(2018天津五校联考)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、方向垂直于纸面向里的电流则过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轴负方向答案：A解析：根据安培定则，A、B处导线在O点产生的磁场方向相反，又因为二者电流大小相同，到O点的距离相等，所以A、B处导线在O点处产生的合磁感应强度为零，O点处磁场方向由C处导线决定，沿x轴负方向，再由左手定则可知，过O点的通电直导线所受安培力的方向沿y轴正方向，A正确10(多选)如图所示，质量为m、长为L的导体棒MN电阻为R，初始时刻静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则()A导体棒向左运动B开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为C开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为D开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为答案：BD解析：磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力FBIL，方向为垂直于磁场方向与导线方向所确定的平面斜向下，且有水平向右的分量，导体棒将向右运动，A、C错误，B正确；导体棒所受的合力F合Fcos (90)Fsin ，由a得a，D正确11(2018山东济南联考)如图所示，长度L25 cm、电阻R13 的金属滑杆ab的中点连着一劲度系数k50 N/m的轻质弹簧(弹簧另一端固定，与滑杆垂直且在同一水平面内)，垂直地放置在两根电阻不计、互相平行、宽度为25 cm的光滑导轨上，有一匀强磁场垂直导轨平面，磁场方向如图所示，电源的电动势E12 V，内阻r1 ，定值电阻R22 ，闭合开关S，稳定后弹簧伸长x4 cm，求： (1)稳定后滑杆ab所受安培力的大小F；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B.答案：(1)2 N(2)4 T解析：(1)稳定时弹簧弹力大小为F弹kx，由平衡条件有FF弹，解得F2 N.(2)由闭合电路欧姆定律有I A2 A，又FBIL，解得B T4 T.12如图所示，水平导轨间距L0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m1 kg，电阻R00.9 ，与导轨接触良好；电源电动势E10 V，内阻r0.1 ，电阻R4 ；外加匀强磁场的磁感应强度B5 T，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角53；ab与导轨间的动摩擦因数为0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力沿水平方向，重力加速度g10 m/s2，ab处于静止状态。已知sin 530.8，cos 530.6.求：(1)通过ab的电流I的大小和方向；(2)ab受到的安培力大小F；(3)重物重力G的取值范围答案：(1)2 A方向从a到b(2)5 N(3)0.5 NG7.5 N解析：(1)由闭合电路欧姆定律可知I代入题给数据可得I2 A，方向为从a到b.(2)由左手定则可知ab受到的安培力大小FBIL5 N.(3)对导体棒ab受力分析，ab对导轨的压力FNmgFcos 537 N导体棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为fmaxFN3.5 Nab受到的安培力在水平方向的分力为F水平Fsin 534 N易知重物的重力G的取值范围为0.5 NG7.5 N.