【物理】2020届一轮复习人教版磁场及其对电流的作用作业

【物理】2020届一轮复习人教版磁场及其对电流的作用作业

‎　 磁场及其对电流的作用 ‎[课堂综合训练]‎ ‎1.如图，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间，电键闭合后导体棒受到的安培力方向(　　)‎ A．向上　　　　 　　 B．向下 C．向左 D．向右 解析：选D　根据图中所示的电流方向，由安培定则知U形铁芯下端为N极，上端为S极，ab中的电流方向由a→b，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项D正确。‎ ‎2.(多选)如图所示，两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流；a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、l和3l。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是(　　)‎ A．a处的磁感应强度大小比c处的大 B．b、c两处的磁感应强度大小相等 C．a、c两处的磁感应强度方向相同 D．b处的磁感应强度为零 解析：选AD　a、c两点处的磁感应强度是两导线电流产生的磁场的合磁感应强度，由于a点比c点距离两导线较近，所以a处的磁感应强度比c处的大，A正确；根据安培定则知，a、c两处磁感应强度方向相反，C错误；b点位于两导线中间，两导线在b点处产生的磁场大小相等，方向相反，合磁感应强度为零，c处磁感应强度不为零，D正确，B错误。‎ ‎3.如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，GH与CD相距为d，则金属棒MN所受安培力大小(　　)‎ A．F＝BId B．F＝BIdsin θ C．F＝ D．F＝BIdcos θ 解析：选C　金属棒MN与磁感应强度B垂直，金属棒MN的有效长度L＝，所以F＝BIL＝，选项C正确。‎ ‎4．目前世界上输送功率最大的直流输电工程——哈(密)郑(州)特高压直流输电工程已正式投运。已知某段直流输电线长度l＝200 m，通有从西向东I＝4 000 A的恒定电流，该处地磁场的磁感应强度B＝5×10－5 T，磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5°(sin 5°≈0.1)。则该段导线所受安培力的大小和方向为(　　)‎ A．40 N，向北与水平面成85°角斜向上方 B．4 N，向北与水平面成85°角斜向上方 C．4 N，向南与水平面成5°角斜向下方 D．40 N，向南与水平面成5°角斜向下方 解析：选A　地磁场方向(从南向北)与电流方向垂直，安培力F＝BIl＝40 N，B、C项错；北半球地磁场磁感线相对水平面向下倾斜，由左手定则可知，导线所受安培力方向向北与水平面成85°角斜向上方，A项对，D项错。‎ ‎5.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θ角，回路其余电阻不计。为使ab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 解析：选D　对ab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，安培力最小，故安培力的最小值为FA＝mgsin θ，故磁感应强度的最小值为B＝＝，根据欧姆定律，有E0＝IR，故B＝，由左手定则可知，磁感应强度方向垂直于回路平面向下，故D正确。‎ ‎6.两根长直漆包线交叉放置并分别通以如图所示的电流I，那么两电流的磁场在导线平面内方向一致的是(　　)‎ A．区域1、2　　 　　 B．区域3、4‎ C．区域1、3 D．区域2、4‎ 解析：选C　根据安培定则判断，两电流的磁场在导线平面内方向一致的是区域1、3，故C正确。‎ ‎7.如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等方向相反的电流I，在纸面上与M、N距离相等的P点处，M、N导线在该点产生的磁场的方向如何？说说理由。M导线受到的安培力方向又怎样？‎ 解析：根据安培定则和磁场的矢量叠加，P点磁场方向水平向右；根据安培定则知，N导线在M导线处产生的磁场方向水平向右，再根据左手定则，M 导线受到的安培力方向竖直向上。‎ 答案：水平向右，理由见解析　竖直向上 ‎8.(2019·安徽江南十校联考)中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是(　　)‎ A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极 B．对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强 C．形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的 D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置 解析：选B　地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近，所以在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极，选项A错误；在地球的南北极地磁场的方向几乎与地面垂直，对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近的磁场方向与地面平行，则高能粒子所受的磁场力最大，选项B正确；地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可能地球是带负电的，选项C错误；在奥斯特发现电流磁效应的实验中，若通电导线相对水平地面竖直放置，地磁场方向与导线电流的方向垂直，则根据安培定则可知，地磁场对实验的影响较大，故在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，选项D错误。‎ ‎9.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示。1982年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)。若轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场的最大功率有多大(轨道摩擦不计)?‎ 解析：根据安培力F＝BIL 再根据动能定理Fs＝mv2‎ 解得F＝1.1×103 N，B＝55 T 根据P＝Fv，解得P＝1.1×107 W。‎ 答案：55 T　1.1×107 W