2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí) 磁場及其描述測試題9 選修3-1

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1、2020屆物理高三一輪精品測試題：8.1磁場及其描述（選修3-1） 一、選擇題 1．(2020·海南單科)一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定．導(dǎo)線中通有電流，方向如下圖中箭頭所示．當(dāng)沒有磁場時，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場時，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個圖示中正確的是(　　) 解析：　由左手定則知D項(xiàng)正確． 答案：　D 2.如右圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是(　　) A．N極豎直向上　　 B．N極豎直向下 C．N極沿軸線向左 D．N極沿軸線向右 解析：　負(fù)電荷勻速轉(zhuǎn)動，會產(chǎn)生與旋

2、轉(zhuǎn)方向反向的環(huán)形電流，由安培定則知，在磁針處磁場的方向沿OO′軸向左．由于磁針N極指向?yàn)榇艌龇较?，所以?yīng)選C. 答案：　C 3．在勻強(qiáng)磁場的同一位置，先后放入長度相等的兩根直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向與磁場方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流大小不同，下列圖象中表示導(dǎo)線所受安培力F與通電電流I的關(guān)系，a、b各自有一組F、I的數(shù)值，在圖象中各描一個點(diǎn)，下列圖象中正確的是(　　) 解析：　由于導(dǎo)線與磁場垂直，故F＝BIL，而a、b兩導(dǎo)線的L相同，B相同，所以F∝I，因此選項(xiàng)D正確． 答案：　D 4．如下圖所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成．當(dāng)電源接通后，磁場對流過炮彈的電流產(chǎn)生

3、力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度．下列各俯視圖中正確表示磁場B方向的是(　　) 解析：　要使電磁炮彈加速，則炮彈應(yīng)受向右的安培力．由左手定則可知：磁場方向應(yīng)為垂直紙面向外．B正確． 答案：　B 5.已知地磁場的水平分量為B，利用這一值可以測定某一弱磁場的磁感強(qiáng)度，如圖所示為測定通電線圈中央一點(diǎn)的磁感強(qiáng)度．實(shí)驗(yàn)方法：①先將未通電線圈平面固定于南北方向豎直平面內(nèi)，中央放一枚小磁針N極指向北方；②給線圈通電，此時小磁針N極指北偏東θ角后靜止，由此可以確定線圈中電流方向(由東向西看)與線圈中央的合磁感強(qiáng)度分別為(　　) A．順時針；　　　　　　 B．順時針； C．逆時針； D．逆時

4、針； 解析：　通電線圈產(chǎn)生磁場方向向東，由安培定則可知電流沿逆時針方向；磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，根據(jù)其疊加原理可得B＝B′cosθ(B′為合磁感應(yīng)強(qiáng)度)，所以B′＝.所以本題選C項(xiàng)． 答案：　C 6．(2020·廣東惠州調(diào)研)圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里．在開關(guān)S接通后，導(dǎo)線D所受磁場力的方向是(　　) A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 解析：　由右手螺旋定則，軟鐵芯在導(dǎo)線處的磁場方向向左，由左手定則，導(dǎo)線D受到的磁場力方向向下，A正確． 答案：　A 7.如右圖所示為一種自動跳閘的閘刀開關(guān)，O是轉(zhuǎn)動軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電

5、源線，閘刀處于垂直紙面向里、B＝1T的勻強(qiáng)磁場中，CO間距離為10cm，當(dāng)磁場力為0.2N時，閘刀開關(guān)會自動跳開．則要使閘刀開關(guān)能跳開，CO中通過的電流的大小和方向?yàn)?　　) A．電流方向C→O B．電流方向O→C C．電流大小為1A D．電流大小為0.5A 解析：　根據(jù)左手定則通以O(shè)到C方向的電流時，受到的安培力向左，安培力為0.2N時，電流應(yīng)為2A，B正確． 答案：　B 8．有一小段通電導(dǎo)線，長為1cm，電流強(qiáng)度5A，把它置于磁場中某點(diǎn)，受到的安培力為0.1N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是(　　) A．B＝2T　　　　　　　　 B．B≤2T C．B≥2T D．以上情況均可能

6、解析：　因本題中沒給出通電導(dǎo)線在磁場中如何放置，當(dāng)電流強(qiáng)度I、長度L、安培力一定的情況下，當(dāng)L與B垂直時，B最小，Bmin＝F/IL＝0.1/(5×0.01)T＝2T．即B≥2T. 答案：　C 9.(2020·南通模擬)如右圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣線水平吊起通電直導(dǎo)線A.A與螺線管垂直，“×”表示導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里．電鍵S閉合后，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是(　　) A．水平向左 B．水平向右 C．豎直向下 D．豎直向上 解析：　電鍵閉合后根據(jù)安培定則可判定導(dǎo)線所在位置處磁感線的方向?yàn)樗较蛴遥儆勺笫侄▌t判定導(dǎo)線受到安培力的方

7、向?yàn)樨Q直向下，C項(xiàng)正確． 答案：　C 10.如右圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是(　　) A．FN1FN2，彈簧的伸長量增大 D．FN1>FN2，彈簧的伸長量減小 解析：　在題圖中，由于條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)到S極，所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線A處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的，導(dǎo)線A中的電流垂直紙面向

8、外，由左手定則可判斷導(dǎo)線A必受斜向右下方的安培力，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力減小，即FN1>FN2，同時，由于導(dǎo)線A比較靠近N極，安培力的方向與斜面的夾角小于90°，所以對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項(xiàng)為C. 答案：　C 二、非選擇題 11.水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如右圖所示，問：

9、 (1)當(dāng)ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力各為多少？ (2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？ 解析：　從b向a看側(cè)視圖如圖所示． (1)水平方向：F＝FAsinθ① 豎直方向：FN＋FAcosθ＝mg② 又FA＝BIL＝BL③ 聯(lián)立①②③得：FN＝mg－，F(xiàn)＝. (2)使ab棒受支持力為零，且讓磁場最小，可知安培力豎直向上，則有FA＝mg Bmin＝，根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右． 答案：　(1)mg－　 (2)　方向水平向右 12.如右圖所示為一電流表的原理示意圖．質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過

10、一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k.在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外．與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于.當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合：當(dāng)MN中有電流通過時，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度． (1)當(dāng)電流表示數(shù)為零時，彈簧伸長多少？(重力加速度為g) (2)若要電流表正常工作，MN的哪一端應(yīng)與電源正極相接？ (3)若k＝2.0N/m，＝0.20m，＝0.050m，B＝0.20T，此電流表的量程是多少？(不計(jì)通電時電流產(chǎn)生的磁場的作用) (4)若將量程擴(kuò)大2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻螅? 解析：　(1)設(shè)當(dāng)電流表示數(shù)為零時，彈簧的伸長量為Δx，則有mg＝kΔx① 由①式得：Δx＝.② (2)為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下，因此M端應(yīng)接正極． (3)設(shè)電流表滿偏時通過MN間電流強(qiáng)度為Im.則有 BIm＋mg＝k(＋Δx)③ 聯(lián)立②③并代入數(shù)據(jù)得Im＝2.5A．④ (4)設(shè)量程擴(kuò)大后，磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽′，則有 2B′Im＋mg＝k(＋Δx)．⑤ 由①⑤式得：B′＝⑥ 代入數(shù)據(jù)得：B′＝0.10T. 答案：　(1)　(2)M端　(3)2.5A　(4)0.10T