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1、学习必备 欢迎下载【金版教程】20XX届高考物理大一轮总复习 8-1 磁场及其对电流的作用限时规范特训（含解析）1.关于磁感应强度，下列说法中正确的是()A.若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为FIL B.由BFIL知，B与F成正比，与IL成反比 C.由BFIL知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场 D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 解析：磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放置通电导体无关；定义磁感应强度是对它的一种测量，在测量中要求放置的一小段通电导体有确定的方位，力F应是在放置处受到的最大力，也就是通电导
2、体应垂直于磁场方向放置才行 故选项 A、B、C均错误，D正确 答案：D 2.电子做近核运动的时候，产生了垂直于相对运动方向的磁场如右图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况 以O点为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度大小的变化最有可能为()解析：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，其疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，沿z轴正方向磁感线由密到疏再到密，即磁感应强度由大到小再到大，只有 C正确 答案：C 3.2014天津模拟 如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流为I，则金属
3、框受到的磁场力为()学习必备 欢迎下载 A.0 B.ILB C.43ILB D.ILB 解析：根据通电导线在磁场中受安培力的特点，可以把正三角形金属框的AB与BC两根导线所受的安培力等效为导线AC所受的安培力，则整个三角形金属框可以看作两根AC导线并联，且两根导线中的总电流等于I，由公式得到FBIL，所以选项 B正确 答案：B 4.如右图所示，两根平行放置的长直导线a和b通有大小相同、方向相反的电流a受到的磁场力大小为F1，当加上一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为()A.F2 B.F2 C.F1F2 D.F1F2 解析：先对a进行受力分
4、析，如图所示，a受到b产生的磁场的作用力大小为F1，方向向左假设后加的匀强磁场方向垂直纸面向外，则此磁场对a的作用力F的方向向右，故F2|F1F|.对b进行受力分析，可得b受到的磁场力Fb|F1F|，F1为a产生的磁场对b的作用力，F为后加磁场对b的作用力，故FbF2.故正确答案为 A.答案：A 5.2014河北五校调研(多选)把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a向b，关于导线的受力和运动情况下述说法正确的是()下列说法中正确的是若长为通有电流为的导体在某处受到的磁场力为则该处的磁感应强度必为由知与
5、成正比与成反比由知若一小段通电导体在某处不受磁场力则说明该处一定无磁场磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方中要求放置的一小段通电导体有确定的方位力应是在放置处受到的最大力也就是通电导体应垂直于磁场方向放置才行故选项均错误正确答案电子做近核运动的时候产生了垂直于相对运动方向的磁场如右图所示为某种用来束缚原子的磁场而人为假想的曲线其疏密程度反映磁场的强弱磁感线越密的地方磁场越强沿轴正方向磁感线由密到疏再到密即磁感应强度由大到小再到大只有正确答案天津模拟如图所示一个边长三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强学习必备 欢迎下载 A硬直导线先转动，后边转动边下移 B硬直导线只能转动，不会向下
6、移动 C硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直 D在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外 解析：各处磁场可以分解为水平方向上的分量和竖直方向上的分量；根据左手定则可知，在图示位置，a端受力垂直纸面向外，b端受力垂直纸面向内，即导线两端受到的安培力方向均垂直于纸面，但方向相反，所以导线先转动；随着转动，导线所受安培力具有竖直向下的分量，所以之后会边转动边下移，选项 A正确，BD错误；硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直，也与该处磁场方向垂直，选项 C正确 答案：AC 6.两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆
7、心O处独立产生的磁感应强度为B0，则O处的磁感应强度大小为()A.0 B.2B0 C.2B0 D.无法确定 解析：由安培定则可知A在圆心处产生的磁感应强度垂直于纸面向里，B在圆心处产生的磁感应强度竖直向下，两者垂直，所以合磁感应强度大小BB20B20 2B0，C选项正确 答案：C 7.2014福建联考 如图所示，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的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态则()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kxBL C.若只将磁场方向缓慢
8、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 下列说法中正确的是若长为通有电流为的导体在某处受到的磁场力为则该处的磁感应强度必为由知与成正比与成反比由知若一小段通电导体在某处不受磁场力则说明该处一定无磁场磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方中要求放置的一小段通电导体有确定的方位力应是在放置处受到的最大力也就是通电导体应垂直于磁场方向放置才行故选项均错误正确答案电子做近核运动的时候产生了垂直于相对运动方向的磁场如右图所示为某种用来束缚原子的磁场而人为假想的曲线其疏密程度反映磁场的强弱磁感线越密的地方磁场越强沿轴正方向磁感线由密到疏再到密即磁感应强度由大到小
9、再到大只有正确答案天津模拟如图所示一个边长三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强学习必备 欢迎下载 解析：由左手定则可知，导体棒中的电流方向从a流向b，选项 A错误；由BILkx可得导体棒中的电流大小为IkxBL，选项 B正确；若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度或逆时针转过一小角度，x都变小，选项 CD错误 答案：B 8.有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图在如图所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线连线的中垂线上两点，与O点的距离相等，aM与MN的夹角为.若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流I，单根导线中的电流在M处产生的磁感应强度大小为
10、B0，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是()A.M点和N点的磁感应强度方向一定相反 BM点和N点的磁感应强度大小均为 2B0cos CM点和N点的磁感应强度大小均为 2B0sin D在线段MN上有磁感应强度为零的点 解析：作出两根导线在M、N两处产生的磁感应强度，并根据平行四边形定则求出合磁感应强度，M、N两处磁感应强度相同，大小为B2B0sin，选项 A、B错误，选项 C正确；线段MN上各点磁场方向均水平向右且不为零，选项 D错误 答案：C 题组二 提能练 9.欧姆在探索导体的导电规律的时候，没有电流表，他利用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场的作用下，处于水平静
11、止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流的时候，小磁针就会发生偏转；当通过该导线的电流为I时，发现小磁针偏转了 30，由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，当他发现小磁针偏转了 60时，通过该导线的电流为()A.3I B.2I C.3I D.I 解析：如图，当电流为I时，tan30BB地 下列说法中正确的是若长为通有电流为的导体在某处受到的磁场力为则该处的磁感应强度必为由知与成正比与成反比由知若一小段通电导体在某处不受磁场力则说明该处一定无磁场磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方中要求放置的一小段通电导体有确定的方位力应是在放置处受到的最大力也就是
12、通电导体应垂直于磁场方向放置才行故选项均错误正确答案电子做近核运动的时候产生了垂直于相对运动方向的磁场如右图所示为某种用来束缚原子的磁场而人为假想的曲线其疏密程度反映磁场的强弱磁感线越密的地方磁场越强沿轴正方向磁感线由密到疏再到密即磁感应强度由大到小再到大只有正确答案天津模拟如图所示一个边长三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强学习必备 欢迎下载 设电流为I时，磁针偏转 60，则 tan60BB地 所以B3B 又因为电流和磁场成正比，所以I3I.答案：A 10.(多选)质量为m、长为L的导体棒MN电阻为R，起初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
13、向与轨道平面成 角斜向上方，电键闭合后导体棒开始运动下列说法正确的是()A.导体棒向左运动 B.电键闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BELR C.电键闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BELsin R D.电键闭合瞬间导体棒MN的加速度为BELsin mR 解析：由图可知磁场方向虽然与轨道平面成 角，但和导线是垂直的由安培力表达式FBILBERL可知，B选项正确、C选项错误；由左手定则可知安培力与磁场方向和导线垂直，方向斜向右下方，向右的分力大小为FxBELRsin，由牛顿第二运动定律可得aBELsin mR，所以 A选项错误、D选项正确 答案：BD 11.(多选)如图甲所示，电流恒定的通电直导线M
14、N，垂直平放在两条相互平行且足够长的水平光滑导轨上，电流方向由M指向N，在两导轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t0 时导线恰好静止，若磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则下列说法正确的是()下列说法中正确的是若长为通有电流为的导体在某处受到的磁场力为则该处的磁感应强度必为由知与成正比与成反比由知若一小段通电导体在某处不受磁场力则说明该处一定无磁场磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方中要求放置的一小段通电导体有确定的方位力应是在放置处受到的最大力也就是通电导体应垂直于磁场方向放置才行故选项均错误正确答案电子做近核运动的时候产生了垂直于相对运动方向的磁场如
15、右图所示为某种用来束缚原子的磁场而人为假想的曲线其疏密程度反映磁场的强弱磁感线越密的地方磁场越强沿轴正方向磁感线由密到疏再到密即磁感应强度由大到小再到大只有正确答案天津模拟如图所示一个边长三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强学习必备 欢迎下载 A.在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动 B.在最初的一个周期内，导线一直向左运动 C.导线一直做加速度不变的匀加速直线运动 D.在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小 解析：由安培力的表达式FBIL结合图乙可知，安培力F在一个周期内随磁感应强度B的变化而变化，在前14周期内，安培力F大小方向均不变，加速度大小方向均不变，由于初速度为零，
16、所以导线在水平方向上向右做匀加速直线运动；在14周期到12周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，加速度方向改变，速度减小，至12周期时速度减小到零，所以 D项正确；而后在12周期到34周期内，导线MN反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，即做往复运动，所以 A项正确，B、C错误 答案：AD 12.2014南昌高三调研测试 如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为 45的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应
17、强度的说法错误的是()A.方向竖直向上 B.大小为2mg2LI C.若使b上移少许，a仍可能保持静止 D.若使b下移，a将不能保持静止 解析：由右手螺旋定则得 A正确；导体棒a在重力、斜面的支持力和安培力的作用下处于平衡，而安培力的方向水平向右，由三力平衡条件得BILcos45mgsin45，得BmgIL，B错误；两个导体棒的距离越大，导体棒间的安培力越小，若安培力和斜面的支持力的合力下列说法中正确的是若长为通有电流为的导体在某处受到的磁场力为则该处的磁感应强度必为由知与成正比与成反比由知若一小段通电导体在某处不受磁场力则说明该处一定无磁场磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方中要求放置
18、的一小段通电导体有确定的方位力应是在放置处受到的最大力也就是通电导体应垂直于磁场方向放置才行故选项均错误正确答案电子做近核运动的时候产生了垂直于相对运动方向的磁场如右图所示为某种用来束缚原子的磁场而人为假想的曲线其疏密程度反映磁场的强弱磁感线越密的地方磁场越强沿轴正方向磁感线由密到疏再到密即磁感应强度由大到小再到大只有正确答案天津模拟如图所示一个边长三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强学习必备 欢迎下载 等于重力，则导体棒a就可能平衡设a受到的安培力F与斜面夹角为，当导体棒b向上移动，由三个力的动态平衡条件得Fcos mgsin45，b越靠上端，安培力越小，则 变小，故b上移，导体棒a可
19、能处于平衡而导体棒b下移，两个棒间的安培力变小，变大，Fcos 整体变小，则导体棒a不能处于静止状态，CD正确故本题选 B.答案：B 13.2014辽宁联考 如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M30 g 在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B0.2 T 的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取 10 m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的 0.5 倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？解析：因导轨粗糙，
20、设棒和导轨之间的最大静摩擦力为Ff.若BIlMg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为I1，即有：BI1lMgFf0.5mg，解得I10.5mgMgBl2.0 A；若BIlMg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为I2，即有：MgBI2lFf0.5mg，解得I2Mg0.5mgBl1.0 A 即ab棒中的电流为：1.0 AI2.0 A.根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到b.答案：1.0 AI2.0 A 方向由a到b 下列说法中正确的是若长为通有电流为的导体在某处受到的磁场力为则该处的磁感应强度必为由知与成正比与成反比由知若一小段通电导体在某处不受磁场力则说明该处一定无磁场磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方中要求放置的一小段通电导体有确定的方位力应是在放置处受到的最大力也就是通电导体应垂直于磁场方向放置才行故选项均错误正确答案电子做近核运动的时候产生了垂直于相对运动方向的磁场如右图所示为某种用来束缚原子的磁场而人为假想的曲线其疏密程度反映磁场的强弱磁感线越密的地方磁场越强沿轴正方向磁感线由密到疏再到密即磁感应强度由大到小再到大只有正确答案天津模拟如图所示一个边长三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强