备考2018年高考物理一轮基础复习：专题36 磁场的描述磁场对通电导线的作用力_试卷库

备考2018年高考物理一轮基础复习：专题36 磁场的描述磁场对通电导线的作用力

年级：高考学科：物理类型：来源：91题库

一、单选题（共8小题）

1、

两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是（）

A . ab杆所受拉力F的大小为mg sin37° B . 回路中电流为 $\text{[math]}$ C . 回路中电流的总功率为mgv sin37° D . m与v大小的关系为m＝ $\text{[math]}$

2、关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（）

A . 电场线和磁感线都是在空间实际存在的线 B . 电场线和磁感线都是闭合的曲线 C . 磁感线从磁体的N极发出，终止于S极 D . 电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷

3、现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是(　　)

A . 如果B＝2 T，则F一定为1 N B . 如果F＝0，则B也一定为零 C . 如果B＝4 T，则F有可能为1 N D . 当F为最大值时，通电导线一定与B平行

4、如图所示，abcd为闭合四边形线框，a、b、c三点的坐标分别为(0，L,0)、(L ， L,0)、(L,0,0)，整个空间中有沿y轴正方向的匀强磁场，线框中通有方向如图所示的电流I.关于线框各条边所受安培力的大小，下列叙述中正确的是(　　)

A . ab边与bc边受到的安培力大小相等 B . cd边受到的安培力最大 C . cd边与ad边受到的安培力大小相等 D . ad边不受安培力作用

5、如图所示：在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是（）

A . 逐渐增大 B . 逐渐减小 C . 先减小后增大 D . 先增大后减小

6、如图所示，通电直导线置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线长为L，电流大小为I，导线与磁场方向垂直．若仅将导线在纸面内旋转30°后，则导线受到安培力的方向及大小为（）

A . 0 B . 垂直于纸面向里， $\text{[math]}$ C . 在纸面内垂直导体棒向左， $\text{[math]}$ D . 在纸面内垂直于导体棒向左，BIL

7、

如图所示，边长为L的金属框abcd放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c、d四点的电势分别为φ_a、φ_b、φ_c、φ_d ．下列判断正确的是（）

A . 金属框中无电流，φ_a=φ_d B . 金属框中电流方向沿a﹣d﹣c﹣b﹣a，φ_a＜φ_d C . 金属框中无电流，U_bc=﹣ $\text{[math]}$ D . 金属框中无电流，U_bc=﹣BL²ω

8、如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（）

A . a点 B . b点 C . c点 D . d点

二、多选题（共4小题）

1、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m的导体棒．在导体棒中通以电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（）

A . B=mg $\text{[math]}$ ，方向垂直斜面向上 B . B= $\text{[math]}$ ，方向垂直斜面向下 C . B=mg $\text{[math]}$ ，方向竖直向下 D . B=mg $\text{[math]}$ ，方向竖直向上

2、

如图所示，质量为m、长为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当棒中通以恒定电流后，金属棒摆起后两悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=60°，下列说法正确的是（）

A . 电流方向由N指向M B . 悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=60°时，金属棒处于平衡状态 C . 悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=30°时，金属棒速率最大 D . 恒定电流大小为 $\text{[math]}$

3、如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（）

A . 磁铁对桌面的压力增大 B . 磁铁对桌面的压力减少 C . 桌面对磁铁没有摩擦力 D . 磁铁所受的合力不变

4、

地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴能沿一条与竖直方向成α角的直线MN运动（MN在垂直于磁场方向的平面内），如图所示，则以下判断中正确的是（）

A . 如果油滴带正电，它是从M点运动到N点 B . 如果油滴带正电，它是从N点运动到M点 C . 如果电场方向水平向左，油滴是从M点运动到N点 D . 如果电场方向水平向右，油滴是从M点运动到N点

三、解答题（共1小题）

1、如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂着矩形线圈，匝数n=9，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡，当L=10.0cm，I=0.10A，m=9g时，磁感应强度是多少？（取g=10m/s²）

四、综合题（共3小题）

1、

如图所示，水平放置的两根平行金属导轨相距L=0.4m，上面有一金属棒PQ垂直导轨放置，并处于竖直向上匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小B=0.5T，与导轨相连的电源电动势E=4.5V，内阻r=1.0Ω，电阻R=8.0Ω，其他电阻不计．闭合开关S后，金属棒PQ仍然静止不动．求：

(1)闭合电路中电流的大小

(2)金属棒PQ所受安培力的大小和方向

(3)金属棒PQ所受的静摩擦力的大小

2、如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s² ．已知sin 37°=0.60、cos 37°=0.80，求：

(1)通过导体棒的电流；

(2)导体棒受到的安培力；

(3)导体棒受到的摩擦力．

(4)若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力左右，求此时磁场磁感应强度B₂的大小？

3、如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．

(1)由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v 时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．