（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（五十五）磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用（雙基落實(shí)課）（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（五十五）磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用（雙基落實(shí)課）（含解析） 1.如圖所示，垂直紙面放置的兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2，紙面內(nèi)的一點(diǎn)H到兩根導(dǎo)線的距離相等，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能為圖中的(　　) A．B1　　　　　　　　　 B．B2 C．B3 D．B4 解析：選C　根據(jù)安培定則及電流的相對(duì)大小可得，兩電流在H點(diǎn)的磁場(chǎng)方向如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則可判定，H點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能為B3方向，C正確。 2.如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。選項(xiàng)圖所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在

2、天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是(　　) 解析：選A　由F＝nBIL可知，磁場(chǎng)發(fā)生微小變化時(shí)，選項(xiàng)圖中載流線圈在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，載流線圈所受的安培力變化越大，天平越容易失去平衡，由題圖可知，選項(xiàng)A符合題意。 3.如圖所示，兩平行的粗糙金屬導(dǎo)軌水平固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(未畫(huà)出)，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，一端與電源連接。一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于平行導(dǎo)軌放置并接觸良好，金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝。在安培力的作用下，金屬棒ab以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，可使流過(guò)金屬棒ab的電流最小

3、，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向的夾角為(　　) A．37° B．30° C．45° D．60° 解析：選B　由題意對(duì)金屬棒ab受力分析，如圖所示，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向成θ角，則有BILcos θ＝f＝μFN＝μ(mg－BILsin θ)，整理得BIL＝，安培力最小時(shí)，電流最小，由數(shù)學(xué)知識(shí)解得θ＝30°，B正確。 4.如圖所示，兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上，使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。t＝0時(shí)刻在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時(shí)釋放金屬棒PQ使其運(yùn)動(dòng)，已知電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為I＝kt(k為常數(shù)

4、，k>0)，金屬棒PQ與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定。以豎直向下為正方向，則選項(xiàng)圖中表示金屬棒PQ的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能正確的是(　　) 解析：選B　根據(jù)牛頓第二定律得，金屬棒PQ的加速度a＝，f＝μN(yùn)＝μFA＝μBIL＝μBLkt，聯(lián)立解得加速度a＝g－，與時(shí)間成線性關(guān)系，故C錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻電流為零，無(wú)安培力，只有重力，加速度豎直向下，為正值，故D錯(cuò)誤；由上述分析知，開(kāi)始時(shí)金屬棒PQ加速度方向向下，與速度方向相同，所以金屬棒PQ做加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，即做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，然后加速度方向向上，加速度逐漸增大，做加速度逐漸增大的變減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確。

5、 5．(多選)(2018·全國(guó)卷Ⅱ)如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于L2對(duì)稱(chēng)。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0，方向也垂直于紙面向外。則(　　) A．流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 B．流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 C．流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 D．流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 解析：選AC　外磁場(chǎng)、電流的磁場(chǎng)方向如圖所示，

6、由題意知在b點(diǎn)：B0＝B0－B1＋B2，在a點(diǎn)：B0＝B0－B1－B2，由上述兩式解得B1＝B0，B2＝B0，故A、C正確。 6．(多選)如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置著一根通電直導(dǎo)線，電流方向指向讀者，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中(　　) A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 B．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 C．c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 D．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 解析：選CD　根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示。 根據(jù)平行四邊形定則，a、b、c、d各個(gè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度情況如圖所示。 顯然，c點(diǎn)與d點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等；a點(diǎn)磁感應(yīng)

7、強(qiáng)度為兩磁感應(yīng)強(qiáng)度之差的絕對(duì)值，最??；b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的代數(shù)和，最大，故C、D正確。 7.(多選)有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖。在如圖所示的平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，M、N為兩導(dǎo)線連線的中垂線上兩點(diǎn)，與O點(diǎn)的距離相等，aM與MN的夾角為θ。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的恒定電流I，單根導(dǎo)線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定相同 B．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0cos θ C．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0si

8、n θ D．在線段MN上有磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn) 解析：選AC　作出兩根導(dǎo)線在M、N兩處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的圖示如圖所示，并根據(jù)平行四邊形定則求出合磁感應(yīng)強(qiáng)度，M、N兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，大小為B＝2B0sin θ，選項(xiàng)A、C正確，B錯(cuò)誤；由圖可知，線段MN上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均水平向右且不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 8.(多選)質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，有電流時(shí)，ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示。選項(xiàng)中的四個(gè)側(cè)視圖中，標(biāo)出了四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是(　　) 解析：選AB　選項(xiàng)A中，ab可能

9、受重力、安培力、導(dǎo)軌的彈力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1所示，所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零。選項(xiàng)B中，ab可能受重力、安培力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2所示，所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零。選項(xiàng)C和D中，ab受重力、安培力、導(dǎo)軌彈力作用均具有下滑趨勢(shì)，故一定受到沿導(dǎo)軌向上的靜摩擦力，如圖3、4所示，所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零。綜上所述，A、B正確。 9.(2019·武漢模擬)如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝0.5 m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝1 kg，連入導(dǎo)軌間的電阻R0＝0.9 Ω，與導(dǎo)軌接觸良好；電源電動(dòng)勢(shì)E＝10 V，內(nèi)阻r＝0.1 Ω，電阻R＝4 Ω；外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)

10、的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝5 T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面的夾角α＝53°；ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，定滑輪摩擦不計(jì)，輕繩對(duì)ab的拉力為水平方向，重力加速度g＝10 m/s2，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求： (1)通過(guò)ab的電流大小和方向； (2)ab受到的安培力大??； (3)重物重力G的取值范圍。 解析：(1)通過(guò)ab的電流大小為I＝＝2 A 方向?yàn)閍到b。 (2)ab受到的安培力為F＝BIL＝5 N。 (3)對(duì)ab受力分析如圖所示， 最大靜摩擦力fm＝μFN＝μ(mg－Fcos α)＝3.5 N 當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時(shí) FT＝Fsin α－fm＝0.5 N 當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí) FT＝Fsin α＋fm＝7.5 N 又FT＝G 所以0.5 N≤G≤7.5 N。 答案：(1)2 A　電流方向?yàn)閍到b　(2)5 N　(3)0.5 N≤G≤7.5 N