2017高考物理一轮复习第8章磁场基础课时22磁场的描述及磁场对电流的作用(含解析).doc

第8章 磁场 基础课时22　磁场的描述及磁场对电流的作用 一、单项选择题 1. (2015·上海奉贤区一模)科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图1所示的虚线)，设该处的地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的最小值为(　　) 图1 A．B B．2B C. D.B 解析　合磁场的方向沿虚线方向，所以该磁矿产生的磁感应强度的水平分量的最小值为Bsin 30°＝，选项C正确。 答案　C 2.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图2所示，如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则关于导线ab受磁场力后的运动情况，下列说法正确的是(　　) 图2 A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C．从上向 D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 解析　由安培定则可判定通电螺线管产生的磁场方向，导线等效为Oa、Ob两电流元，由左手定则可判定两电流元所受安培力的方向，如图所示，所以从上向下看导线逆时针转动，当转过90°时再用左手定则可判定导线所受磁场力向下，即导线在逆时针转动的同时还要靠近螺线管，D正确。 答案　D 3. (2016·上海杨浦区模拟)如图3所示，质量m＝0.5 kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L＝1 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E＝8 V、内阻r＝1 Ω，额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机M正常工作。取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小g＝10 m/s2，则磁场的磁感应强度大小为(　　) 图3 A．2 T B．1.73 T C．1.5 T D．1 T 解析　电动机M正常工作时的电流I1＝＝2 A，电源内阻上的电压U′＝E－U＝8 V－4 V＝4 V，根据欧姆定律得干路中的电流I＝＝4 A，通过导体棒的I2＝I－I1＝2 A，导体棒受力平衡，有BI2L＝mgsin 37°，得B＝1.5 T，只有选项C正确。 答案　C 4. (2016·河北石家庄五校联合体摸底)如图4所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态。则(　　) 图4 A．导体棒中的电流方向从b流向a B．导体棒中的电流大小为 C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大 D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大 解析　由于弹簧伸长，则安培力方向水平向右，由左手定则可得，导体棒中的电流方向从a流向b，故A错x，根据胡克定律可得kx＝BIL，则有I＝，故B正确；若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，则水平向右方向的安培力也顺时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得弹簧弹力变小，导致x变小，故C错误；若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，则水平向右方向的安培力也逆时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得弹簧弹力变小，导致x变小，故D错误。 答案　B 5.如图5所示，铜棒ab长l0＝0.1 m，质量为m＝0.06 kg，两端与长为l＝1 m的轻铜线相连，静止于竖直平面内，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知最大偏转角为37°，则在向上摆动过程中(不计空气阻力，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)则(　　) 图5 A．铜棒的机械能守恒 B．铜棒的机械能先增大后减小 C．铜棒中通电电流大小为9 A D．铜棒中通电电流大小为4 A 解析　铜棒在上升过程中，安培力做正功，机械能一直增大，A、B错误；由动能定理知W安－W重＝0，即BIl0lsin 37°＝mgl(1－cos 37°)，代入数值得I＝4 A。C错误，D正确。 答案　D 二、多项选择题 6.如图6所示，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如箭头方向)，发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是(　　) 图6 解析　由左手定则可知方框内装置产生的磁场在通电导线处的方向应向外，根据安培定则可知，选项C、D满足要求。 答案　CD 7.如图7所示，轻质弹簧测力计下悬挂的圆形线圈中通有顺时针方向电流I0，线圈的正下方固定有一根足够长的直导线a，线圈静止时导线a垂直于线圈平面。现在导线a中通有垂直纸面向外的较大电流，则下列判断正确的是(　　) 图7 A．线圈仍静止不动 B．从上往下看，线圈将逆时针转动 C．弹簧测力计示数减小 D．弹 解析　圆形电流可等效为小磁针，由右手螺旋定则知N极指向纸面向里，直导线a中的电流产生的磁场在线圈圆心处的磁感线水平向左