2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第26講 磁場的描述 磁場對電流的作用（含解析）

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第26講 磁場的描述 磁場對電流的作用（含解析） 1．xx·深圳模擬如圖K26－1所示，通電導(dǎo)線MN在紙面內(nèi)從a位置繞其一端M轉(zhuǎn)至b位置時(shí)，通電導(dǎo)線所受安培力的大小變化情況是(　　) 圖K26－1 A．變小　　　　　　B．不變 C．變大　　　　　　D．不能確定 2．如圖K26－2所示為磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈．在線圈中心處掛上一個(gè)小磁針，小磁針與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(shí)(　　) 圖K26－2 A．小磁針N極向里轉(zhuǎn) B．小磁針N極向外轉(zhuǎn) C．小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)

2、 D．小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng) 3．xx·福州八中質(zhì)檢在赤道上某處有一支避雷針．當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過避雷針上方時(shí)，避雷針開始放電形成瞬間電流，則地磁場對避雷針的作用力的方向?yàn)?　　) A．正東　　　　　　　　B．正西 C．正南 D．正北 4．xx·揚(yáng)州中學(xué)質(zhì)檢一段長0.2 m，通過2.5 A電流的直導(dǎo)線，關(guān)于它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中所受安培力F的情況，正確的是(　　) A．如果B＝2 T，F(xiàn)一定是1 N B．如果F＝0，B也一定為零 C．如果B＝4 T，F(xiàn)有可能是1 N D．如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線一定與磁場方向平行 5. xx·廣州模擬(雙選)如圖K26－3所示，將

3、一個(gè)光滑斜面置于勻強(qiáng)磁場中．通電直導(dǎo)體棒置于斜面上．電流方向垂直紙面向里．以下四個(gè)圖中，有可能使導(dǎo)體棒在斜面上保持靜止的是(　　) A　　　　B　　　　　　C　　　　　D 圖K26－3 6．xx·溫州八校聯(lián)考(雙選)如圖K23－4所示，金屬棒ab質(zhì)量為m，用兩根相同輕彈簧吊放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中．彈簧的勁度系數(shù)為k.金屬棒ab中通有穩(wěn)恒電流，并處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的彈力恰好為零．若電流大小不變而方向相反，則(　　) 圖K26－4 A．每根彈簧彈力的大小為mg B．每根彈簧彈力的大小為2mg C．彈簧形變量為 D．彈簧形變量為 7．xx·黃岡

4、期末(雙選)如圖K26－5所示，在光滑水平面上用輕質(zhì)彈簧將擋板和條形磁鐵連接起來，此時(shí)磁鐵對水平面的壓力為N1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對水平面的壓力為N2，則以下說法正確的是(　　) 圖K26－5 A．彈簧長度將變長 B．彈簧長度將變短 C．N1＞N2 D．N1＜N2 8．xx·衡水中學(xué)調(diào)研如圖K26－6所示，平行于紙面水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝1 T．位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線，長L＝1 m，通有I＝1 A的恒定電流．當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時(shí)，發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零，則該區(qū)域同時(shí)存在的另一勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2不可能是

5、(　　) 圖K26－6 A. T　　B. T　　C．1 T　　D. T 9.電磁炮的基本原理如圖K26－6所示，把待發(fā)射的炮彈(導(dǎo)體)放置在勻強(qiáng)磁場中的兩條平行導(dǎo)軌(導(dǎo)軌與水平方向成α角)上，磁場方向和導(dǎo)軌平面垂直．若給導(dǎo)軌通入很大的電流I，使炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體在磁場的作用下沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，以某一速度發(fā)射出去．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩條導(dǎo)軌間的距離為L，磁場中導(dǎo)軌的長度為s，炮彈的質(zhì)量為m，炮彈和導(dǎo)軌間摩擦力不計(jì)．試問：在導(dǎo)軌與水平方向夾角一定時(shí)，要想提高炮彈發(fā)射時(shí)的速度v0，從設(shè)計(jì)角度看可以怎么辦？ 圖K26－7

6、 10．xx·海淀期末如圖K26－8甲所示，在水平地面上固定一對與水平面傾角為α的光滑平行導(dǎo)電軌道，軌道間的距離為l，兩軌道底端的連線與軌道垂直，頂端接有電源．將一根質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒ab放在兩軌道上，且與兩軌道垂直．已知軌道和導(dǎo)體棒的電阻及電源的內(nèi)阻均不能忽略，通過導(dǎo)體棒的恒定電流大小為I，方向由a到b，圖乙為圖甲沿a→b方向觀察的平面圖．若重力加速度為g，在軌道所在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場，使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止． (1)請?jiān)趫D乙所示的平面圖中畫出導(dǎo)體棒受力的示意圖； (2)求出磁場對導(dǎo)體棒的安培力的大??； (3)如果改變導(dǎo)軌所在空間的磁場方向，試確定使導(dǎo)體棒在軌道

7、上保持靜止的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值及此時(shí)的方向． 圖K26－8 課時(shí)作業(yè)(二十六) 1．B　[解析] 轉(zhuǎn)動(dòng)過程中導(dǎo)線一直與磁場方向垂直，安培力的大小不變，只是方向發(fā)生了變化，B正確． 2．A　[解析] 根據(jù)安培定則，線圈中電流產(chǎn)生的磁場磁感線方向垂直于紙面由外向里，而N極受力方向和磁感線方向相同，故A正確． 3．B　[解析] 避雷針上產(chǎn)生的瞬間電流方向豎直向上，地磁場的方向從南指向北，根據(jù)左手定則，地磁場對避雷針的作用力的方向?yàn)檎鳎鸢笧锽. 4．C　[解析] 當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)，安培力最大，為Fmax＝BIl，當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí)，安培力最

8、小，為Fmin＝0，其他情況下0＜F＜BIl，據(jù)此可知，只有選項(xiàng)C正確． 5．AB　[解析] 根據(jù)左手定則可判斷各圖中安培力的方向，各圖中導(dǎo)體棒受力分析如圖所示，所以合力可能為零的是A、B，選項(xiàng)A、B正確． 　　　　　A　　　　　　B　　　　　C　　　　　D 6．AC　[解析] 電流方向改變前，對金屬棒，由平衡條件得，金屬棒受到的安培力豎直向上，且F1＝mg；電流方向改變后，棒受到的安培力豎直向下，且F2＝mg，對棒由平衡條件得，每根彈簧彈力的大小等于mg，形變量為，A、C正確，B、D錯(cuò)誤． 7．BC　[解析] 畫出導(dǎo)體棒所在處的磁感線，用左手定則可判斷出條形磁鐵對導(dǎo)體棒的安培

9、力斜向右下，由牛頓第三定律可知，導(dǎo)體棒對條形磁鐵的安培力斜向左上，根據(jù)磁鐵在水平方向上的平衡條件可知，彈簧對磁鐵施加的彈力水平向右，彈簧被壓縮，所以彈簧長度將變短，再根據(jù)豎直方向上的平衡條件可知，水平面對磁鐵的支持力變小，N1＞N2，選項(xiàng)B、C正確． 8．A　[解析] 當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時(shí)，發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零，說明該區(qū)域同時(shí)存在的另一勻強(qiáng)磁場，并且B2與B1合成后沿導(dǎo)線方向，根據(jù)矢量合成的三角形定則，可知B2≥B1sin60°＝ T，所以B2不可能的值為T，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、C、D正確． 9．增大B、I、L、s都可以提高炮彈的發(fā)射速度 [解析] 當(dāng)通入電流I時(shí)，炮彈受到的磁場

10、力F＝BIL 發(fā)射過程中磁場力做功WB＝Fs 發(fā)射過程中重力做功WG＝－mgssinα 由動(dòng)能定理得：WB＋WG＝mv 聯(lián)立解得v0＝ 從上式可以看出，當(dāng)炮彈質(zhì)量和導(dǎo)軌傾角α一定時(shí)，從理論上講，增大B、I、L、s都可以提高炮彈的發(fā)射速度． 10．(1)如圖所示　(2)mgtanα　(3)略 [解析] 受力分析如圖所示．由平衡條件，磁場對導(dǎo)體棒的安培力F＝mgtanα. 當(dāng)安培力方向平行軌道斜向上時(shí)，安培力最小，磁感應(yīng)強(qiáng)度最?。善胶鈼l件，最小安培力Fmin＝mgsinα，即BminIL＝mgsinα，則最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bmin＝，由左手定則，則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌向上．