高三物理一轮复习练习 选修3181.docx

高三物理一轮复习练习 选修3181.docx

《高三物理一轮复习练习 选修3181.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理一轮复习练习 选修3181.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高三物理一轮复习练习选修3181

1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（　　）

A．根据磁感应强度B＝F/（IL），磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比

B．磁感应强度B是标量，没有方向

C．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反

D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密集的地方磁感应强度B大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些

解析：

磁感应强度是磁场本身的性质，与放入磁场中的电流，或受力大小F无关，A错误；磁感应强度B是矢量，其方向与F总是垂直的，电流方向与F也总是垂直的，B、C错误；在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，由磁场本身决定，与其他外来的一切因素无关，用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，D正确．

答案：

D

2．（2012年高考海南卷）图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是（　　）

A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动

B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动

C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动

D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动

解析：

若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动，A项错误；同理判定B、D选项正确，C项错误．

答案：

BD

3．（2013年南京质检）如图所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为B0，则O处的磁感应强度大小为（　　）

A．0　　　　　　　　　　B．2B0

C.

B0D．无法确定

解析：

据安培定则可知，图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向竖直向下．据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为

B0.

答案：

C

4．（2011年高考上海卷）如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为（　　）

A．z正向，

tanθB．y正向，

C．z负向，

tanθD．沿悬线向上，

sinθ

解析：

若B沿z轴正方向，导线无法平衡，A错误；若B沿y轴正方向，由左手定则，受力如图①，mg＝BIL，所以B正确；若B沿z轴负方向，受力如图②，FTsinθ＝BIL；FTcosθ＝mg，所以B＝

tanθ，C正确；若B沿悬线向上，受力如图③，导线无法平衡，D错误．

答案：

BC

[命题报告·教师用书独具]

知识点

题号

磁感线　磁感应强度

1

电流磁场的判断

2、4

磁感应强度的叠加

3、7

磁场对电流的作用

5、6、10

磁场中的力学平衡问题

8、9、12

磁场中的加速问题

11

一、选择题（本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）

1．在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）

A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb

B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb

C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大

D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小

解析：

磁感线的疏密程度表示B的大小，但安培力的大小除跟该处的B的大小和I、L有关外，还跟导线放置的方向与B的方向的夹角有关，故C、D错误；由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Bb＞Ba，所以B正确．

答案：

B

2．（2011年高考新课标全国卷）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：

地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）

解析：

地磁场的N极在地球南极附近，地磁场的S极在地球北极附近，根据安培定则，可判定电流方向为顺时针方向（站在地球的北极向下看），选项B正确，选项A、C、D错误．

答案：

B

3．（2013年石家庄一模）在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：

在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量B＝5.0×10－5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示．由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为（　　）

A．5.0×10－5TB．1.0×10－4T

C．8.66×10－5TD．7.07×10－5T

解析：

由题意作图可得tan60°＝

，解得B1≈8.66×10－5T．选项C正确．

答案：

C

4．彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是（　　）

解析：

由安培定则可以判断，A中I1在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向里，I2在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向外，穿过线圈的磁通量可能为零，同理可以判断B中，I1在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向外，I2在线圈位置产生的磁场方向垂直纸面向里，穿过线圈的磁通量可能为零，A、B正确；C中I1、I2在线圈位置产生的磁场方向都垂直纸面向里；D中I1，I2在线圈位置产生的磁场方向都垂直纸面向外，C、D中穿过线圈的磁通量不可能为零．

答案：

AB

5．（2013年宝鸡检测）如图所示，电磁炮由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是（　　）

解析：

要使电磁炮弹加速，则炮弹应受向右的安培力．由左手定则可知：

磁场方向应为垂直纸面向外．B正确．

答案：

B

6．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用F表示磁铁对桌面的压力，用Ff表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较（　　）

A．F减小，Ff＝0B．F减小，Ff≠0

C．F增大，Ff＝0D．F增大，Ff≠0

解析：

（转换研究对象法）如图所示，画出一条通电电流为I的导线所在处的磁铁的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则知，电流I受安培力方向竖直向上．根据牛顿第三定律可知，电流对磁铁的反作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，因桌面与磁铁间无相对运动趋势，所以桌面对磁铁无摩擦力作用，故正确选项为C.

答案：

C

7．（2013年杭州月考）在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向（　　）

A．与ab边平行，竖直向上

B．与ab边平行，竖直向下

C．与ab边垂直，指向左边

D．与ab边垂直，指向右边

解析：

根据安培定则，直线电流a、b在c处所激发的磁场方向分别如图中Ba、Bb所示，应用平行四边形定则可知c导线所在处的合磁场方向如图中B所示．根据左手定则可知安培力F安的方向与a、b连线垂直，指向左边．

答案：

C

8．（2013年昆明一模）如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置，导轨上另放一个质量为m的金属导体棒．当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是（　　）

解析：

四种情况的受力分别如图所示：

A、C都有可能平衡，D中如果重力与安培力刚好大小相等，则导体棒与导轨间没有压力，可以平衡，B合力不可能为零．

答案：

B

9．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，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是（　　）

A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．先减小后增大

D．先增大后减小

解析：

对通电导线受力分析，通电导线受重力、支持力和安培力作用，三力平衡，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，所受的安培力由沿斜面向上转到竖直向上，作出通电导线受力的动态变化图如图所示，由图可知，安培力逐渐增大，则B逐渐增大，A项正确．

答案：

A

10．（2013年孝感质检）如图所示，MN、PQ为水平放置的平行导轨，通电导体棒ab垂直放置在导轨上，已知导体棒质量m＝1kg，长l＝2.0m，通过的电流I＝5.0A，方向如图所示，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝

.若使导体棒水平向右匀速运动，要求轨道内所加与导体棒ab垂直的匀强磁场最小，则磁场的方向与轨道平面的夹角是（g＝10m/s2）（　　）

A．30°　　　　　　　　B．45°

C．60°D．90°

解析：

对导体棒进行受力分析，如图所示，导体棒受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、与运动方向相反的摩擦力，故要使导体棒匀速直线运动，则安培力须为动力，则设磁场方向与轨道平面成θ角向左斜向上，由左手定则可知安培力方向与磁场垂直斜向右上方，如图所示，则BIlsinθ＝μFN，FN＋BIlcosθ＝mg，联立解得：

B＝

·

＝

＝

，故θ＝60°时，磁感应强度最小．

答案：

C

二、非选择题（本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位）

11．（15分）水平放置的光滑金属导轨宽L＝0.2m，接有电源电动势E＝3V，电源内阻及导轨电阻不计．匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B＝1T．导体棒ab的电阻R＝6Ω，质量m＝10g，垂直放在导轨上并良好接触，求合上开关的瞬间．

（1）金属棒受到安培力的大小和方向；

（2）金属棒的加速度．

解析：

（1）闭合电键的瞬间，回路中的电流I＝

＝

A＝0.5A

ab棒所受安培力F安＝BIL＝0.1N

由左手定则知方向水平向右．

（2）由牛顿第二定律知a＝

＝10m/s2

方向水平向右．

答案：

（1）0.1N　水平向右

（2）10m/s2，方向水平向右

12．（15分）（2013年贵阳检测）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sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力．

解析：

（1）根据闭合电路欧姆定律

I＝

＝1.5A

（2）导体棒受到的安培力

F安＝BIL＝0.30N

（3）将重力正交分解，设导体棒所受重力沿斜面的分力为F1，则F1＝mgsin37°＝0.24N，所以F1

答案：

（1）1.5A　

（2）0.30N　（3）0.06N，方向沿斜面向下