（新课标）2019版高考物理一轮复习 主题八 磁场 课时跟踪训练38.doc

课时跟踪训练(三十八)落实双基基础巩固1(多选)(2017潍坊模拟)磁场中某区域的磁感线如图所示，下列说法中正确的是()Aa、b两处的磁感应强度大小BaBbC一通电直导线分别放在a、b两处，所受的安培力大小一定有FaFb解析磁感线越密，磁场越强，故A正确，B错误；通电导线放在a、b两处，但没有说明导线的方向与磁场的方向的关系，其所受安培力的大小关系不确定，故C错误，D正确答案AD2(多选)在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极B，沿边缘内壁放一个圆环形电极A，把A、B分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会旋转起来若从上向下看，下列判断正确的是()AA接电源正极，B接电源负极，液体顺时针旋转BA接电源负极，B接电源正极，液体顺时针旋转CA、B与50 Hz的交流电源相接，液体不会持续旋转D仅磁场的N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变解析若A接电源正极，B接电源负极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，玻璃皿所在处的磁场竖直向下，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转，故A正确；同理，若B接电源正极，A接电源负极，根据左手定则可知，液体沿逆时针方向旋转；A、B与50 Hz的交流电源相接，液体受到的安培力变化频繁，因而液体没有明显的持续旋转，故C正确；若磁场的N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向变化，故D错误答案AC3(2017湖南永州二模)如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁N极正对在两磁铁的竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线，并通有垂直于纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终处于静止状态，设两条形磁铁和木板的总重力为G，则()A导线受到的安培力竖直向上，木板对地面的压力大于GB导线受到的安培力竖直向下，木板对地面的压力小于GC导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左D导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右解析根据磁感应强度的叠加可知，导线所在位置处的磁场方向竖直向上，由左手定则可知，导线受到的安培力方向水平向右，根据牛顿第三定律，两磁铁受到的导线的作用力方向水平向左，对木板、两磁铁整体进行受力分析，受竖直向下的总重力、导线施加的水平向左的磁场力、地面的支持力和地面的静摩擦力，根据共点力平衡条件可知，静摩擦力的方向水平向右，所以D正确答案D4如图所示，有一固定不动的条形磁铁及螺线管，磁铁的中心轴通过垂直放置的螺线管的圆心P，当螺线管通电流时，空间中的磁感线分布如图中的虚线若在图中P点右方观察，则下列关于电流与磁场的说法中正确的是()AP点的磁场方向向上BP点的磁场方向向下C螺线管中电流方向为顺时针方向D螺线管中电流方向为逆时针方向解析根据条形磁铁和通电螺线管磁感线的特点，可知通电螺线管左端相当于N极，根据安培定则，知通电螺线管内部磁场方向由右指向左，P点的磁场方向向左，螺线管中电流方向为顺时针方向，C正确，A、B、D错误答案C5(多选)(2017广东佛山质检)如图所示长为L、质量为m的导体棒ab，被两轻质细绳水平悬挂，静置于匀强磁场中，当ab中通以如图的恒定电流I时，ab棒摆离原竖直面，在细绳与竖直方向成角的位置再次处于静止状态已知ab棒始终与磁场方向垂直，则磁感应强度的大小可能是()A. B.C. D.解析ab棒始终与磁场方向垂直，则安培力的方向在与ab垂直的面上，已知F安BIl，顺着电流方向看，导体棒在重力、细绳拉力和安培力的作用下保持平衡，安培力最小值出现在与细绳垂直指向左上的时刻，此时，F安mgsin，即B，安培力的最小值出现在斜向左下，与细绳方向无限接近时，其最大值为正无穷，即磁感应强度的大小的最大值为正无穷，故A、B正确答案AB6如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里则通电导线R受到的磁场力的方向是()A垂直R，指向y轴负方向B垂直R，指向y轴正方向C垂直R，指向x轴正方向D垂直R，指向x轴负方向解析根据安培定则和平行四边形定则可确定R处磁感应强度方向水平向右，再根据左手定则可确定R受力方向沿y轴负方向，故A正确答案A7(多选)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒从t0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图甲中I所示方向为电流正方向则金属棒()A一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功解析由左手定则可知，金属棒一开始向右做匀加速运动，当电流反向以后，金属棒开始做匀减速运动，经过一个周期速度变为0，然后重复上述运动，所以选项A、B正确；安培力FBIL，由图象可知前半个周期安培力水平向右，后半个周期安培力水平向左，不断重复，选项C正确；一个周期内，金属棒初、末速度相同，由动能定理可知安培力在一个周期内不做功，选项D错误答案ABC8澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)如图所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度(轨道摩擦不计)解析由运动学公式求出加速度a，由牛顿第二定律和安培力公式联立求出B.根据2axvv得炮弹的加速度大小为a m/s25105 m/s2.根据牛顿第二定律Fma得炮弹所受的安培力Fma2.21035105 N1.1103 N，则由FBIL，得B T55 T.答案55 T素能培养9(2017郑州模拟)一条形磁铁放在光滑的斜面上，并用一质量不计的弹簧连接在顶端的挡板上，磁铁静止时弹簧的伸长量为x0，将通有方向垂直纸面向外的直导线分别放在a、b、c位置时，弹簧的伸长量分别为xa、xb、xc，已知a、b、c三点的连线与斜面平行，且b点在条形磁铁的正中央则下列正确的是()Ax0xaxbxcBx0xaxbxcCxax0xbxcDxaxbxcx0解析由于条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极，所以可画出磁铁在a处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，如图所示，由左手定则可判断导线在a点受斜向右下方的安培力Fa，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力Fa的方向是斜向左上方，Fa有沿斜面向下的分力，该分力使得弹簧弹力增大，所以弹簧的伸长量增大；同理可知导线在b点时弹簧的伸长量不变；同理可知导线在c点时弹簧的伸长量减小，则xax0xbxc，C正确答案C10(多选)(2017河南八市重点高中联考)如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正下方固定一正方形线框线框中通有顺时针方向的恒定电流I，线框边长为L，线框上边与直导线平行，且到直导线的距离也为L，已知在长直导线的磁场中距离长直导线r处的磁感应强度大小为Bk，线框质量为m，则释放线框的一瞬间，线框的加速度可能为()A0 B.gC.g Dg解析线框上边所在处的磁感应强度大小为B1k，由安培定则可判断出磁场方向为垂直纸面向里，所受安培力的大小为F1B1ILkI2，由左手定则可判断出安培力方向向上线框下边所在处的磁感应强度大小为B2k，所受安培力的大小为F2B2ILkI2，由左手定则可判断出安培力方向向下；若F1F2mg，则加速度为零，选项A正确若F1(F2mg)，则加速度方向向上，由F1(F2mg)ma，解得ag，选项C正确B错误若F1(F2mg)，则加速度方向向下，由(F2mg)F1ma，解得ag，选项D错误答案AC11(2017上海杨浦区模拟)如图所示，质量m0.5 kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37、宽度L1 m的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)右侧回路中，电源的电动势E8 V、内阻r1 ，额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机M正常工作取sin370.6，cos370.8，重力加速度大小g10 m/s2，则磁场的磁感应强度大小为()A2 T B1.73 TC1.5 T D1 T解析电动机M正常工作时的电流I12 A，电源内阻上的电压UEU8 V4 V4 V，根据欧姆定律得干路中的电流I4 A，通过导体棒的电流I2II12 A，导体棒受力平衡，有BI2Lmgsin37，得B1.5 T，只有选项C正确答案C12(2017北京海淀区模拟)如图所示，两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置，它们所构成的导轨平面与水平面之间的夹角37，两导轨之间的距离L050 m一根质量m0.20 kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于与ab杆垂直的匀强磁场中在导轨的上端接有电动势E36 V、内阻r1.6 的直流电源和电阻箱R.已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计，sin370.60，cos370.80，重力加速度g取10 m/s2.(1)若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计，当电阻箱接入电路中的电阻R12.0 时，金属杆ab静止在导轨上如果磁场方向竖直向下，求满足条件的磁感应强度的大小；如果磁场的方向可以随意调整，求满足条件的磁感应强度的最小值及方向(2)如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略，整套装置处于垂直于导轨平面斜向下、磁感应强度大小B0.40 T的匀强磁场中，当电阻箱接入电路中的电阻R23.4 时，金属杆ab仍保持静止，求此时金属杆ab受到的摩擦力f大小及方向解析(1)设通过金属杆ab的电流为I1，根据闭合电路欧姆定律可知I1，设磁感应强度的大小为B1，由安培定则可知，金属杆ab所受安培力沿水平方向，金属杆ab受力如图甲所示对金属杆ab，根据共点力平衡条件有B1I1Lmgtan，解得B10.30 T.根据共点力平衡条件可知，最小的安培力方向应沿导轨平面向上，金属杆ab受力如图乙所示设磁感应强度的最小值为B2，对金属杆ab，根据共点力平衡条件有B2I1Lmgsin，解得B20.24 T.根据左手定则可判断出，此时磁场的方向应垂直于导轨平面斜向下(2)设通过金属杆ab的电流为I2，根据闭合电路欧姆定律可知I2，假设金属杆ab受到的摩擦力方向沿导轨平面向下，根据共点力平衡条件有BI2Lmgsinf，解得f0.24 N，结果为正，说明假设成立，摩擦力方向沿导轨平面向下答案(1)0.30 T0.24 T垂直于导轨平面斜向下(2)0.24 N沿导轨平面向下