（新課標）2020高考物理總復習 課時檢測（五十五）磁場及其對電流的作用（雙基落實課）（含解析）

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1、磁場及其對電流的作用 (雙基落實課) 1.如圖所示，垂直紙面放置的兩根平行長直導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H到兩根導線的距離相等，則該點的磁感應強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大小可得，兩電流在H點的磁場方向如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則可判定，H點的合磁感應強度方向可能為B3方向，C正確。 2.如圖所示，用天平測量勻強磁場的磁感應強度。選項圖所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁

2、場發(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，磁場發(fā)生微小變化時，選項圖中載流線圈在磁場中的有效長度越長，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A符合題意。 3.如圖所示，兩平行的粗糙金屬導軌水平固定在勻強磁場中，磁感應強度為B(未畫出)，導軌寬度為L，一端與電源連接。一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于平行導軌放置并接觸良好，金屬棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ＝。在安培力的作用下，金屬棒ab以速度v0向右勻速運動，通過改變磁感應強度的方向，可使流過金屬棒ab的電流最小，此時磁感應強度的方向與豎直方向的夾角為(　　) A．37°

3、 B．30° C．45° D．60° 解析：選B　由題意對金屬棒ab受力分析，如圖所示，設(shè)磁感應強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，電流最小，由數(shù)學知識解得θ＝30°，B正確。 4.如圖所示，兩平行導軌ab、cd豎直放置在勻強磁場中，勻強磁場方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導軌上，使其水平且始終與導軌保持良好接觸。t＝0時刻在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時釋放金屬棒PQ使其運動，已知電流I隨時間t變化的關(guān)系式為I＝kt(k為常數(shù)，k>0)，金屬棒PQ與導軌間的動摩擦因數(shù)一定。以豎直向下為正方

4、向，則選項圖中表示金屬棒PQ的速度v、加速度a隨時間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＝μFA＝μBIL＝μBLkt，聯(lián)立解得加速度a＝g－，與時間成線性關(guān)系，故C錯誤；t＝0時刻電流為零，無安培力，只有重力，加速度豎直向下，為正值，故D錯誤；由上述分析知，開始時金屬棒PQ加速度方向向下，與速度方向相同，所以金屬棒PQ做加速運動，加速度逐漸減小，即做加速度逐漸減小的變加速運動，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動，故A錯誤，B正確。 5．(多選)(2018·全國卷Ⅱ)如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的

5、長直絕緣導線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，它們相對于L2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應強度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點的磁感應強度大小分別為B0和B0，方向也垂直于紙面向外。則(　　) A．流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0 B．流經(jīng)L1的電流在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0 C．流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0 D．流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0 解析：選AC　外磁場、電流的磁場方向如圖所示，由題意知在b點：B0＝B0－B1＋B2，在a點：B0＝B0－B1

6、－B2，由上述兩式解得B1＝B0，B2＝B0，故A、C正確。 6．(多選)如圖所示，在豎直向上的勻強磁場中，水平放置著一根通電直導線，電流方向指向讀者，a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中(　　) A．a(chǎn)、b兩點磁感應強度相同 B．a(chǎn)點磁感應強度最大 C．c、d兩點磁感應強度大小相等 D．b點磁感應強度最大 解析：選CD　根據(jù)安培定則，直導線電流的磁感應強度如圖所示。 根據(jù)平行四邊形定則，a、b、c、d各個點的磁感應強度情況如圖所示。 顯然，c點與d點合磁感應強度大小相等；a點磁感應強度為兩磁感應強度之差的絕對值，最小；b點磁感應強度等于兩個磁感

7、應強度的代數(shù)和，最大，故C、D正確。 7.(多選)有兩根長直導線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導線的截面圖。在如圖所示的平面內(nèi)，O點為兩根導線連線的中點，M、N為兩導線連線的中垂線上兩點，與O點的距離相等，aM與MN的夾角為θ。若兩導線中通有大小相等、方向相反的恒定電流I，單根導線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0，則關(guān)于線段MN上各點的磁感應強度，下列說法中正確的是(　　) A．M點和N點的磁感應強度方向一定相同 B．M點和N點的磁感應強度大小均為2B0cos θ C．M點和N點的磁感應強度大小均為2B0sin θ D．在線段MN上有磁感應強度為零的點 解析：選AC　

8、作出兩根導線在M、N兩處產(chǎn)生的磁感應強度的圖示如圖所示，并根據(jù)平行四邊形定則求出合磁感應強度，M、N兩處磁感應強度相同，大小為B＝2B0sin θ，選項A、C正確，B錯誤；由圖可知，線段MN上各點磁感應強度方向均水平向右且不為零，選項D錯誤。 8.(多選)質(zhì)量為m的通電細桿ab置于傾角為θ的導軌上，導軌的寬度為d，桿ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，有電流時，ab恰好在導軌上靜止，如圖所示。選項中的四個側(cè)視圖中，標出了四種可能的勻強磁場方向，其中ab與導軌之間的摩擦力可能為零的圖是(　　) 解析：選AB　選項A中，ab可能受重力、安培力、導軌的彈力作用處于靜止狀態(tài)，如圖1所示，所以ab

9、與導軌間的摩擦力可能為零。選項B中，ab可能受重力、安培力作用處于靜止狀態(tài)，如圖2所示，所以ab與導軌間的摩擦力可能為零。選項C和D中，ab受重力、安培力、導軌彈力作用均具有下滑趨勢，故一定受到沿導軌向上的靜摩擦力，如圖3、4所示，所以ab與導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，水平導軌間距為L＝0.5 m，導軌電阻忽略不計；導體棒ab的質(zhì)量m＝1 kg，連入導軌間的電阻R0＝0.9 Ω，與導軌接觸良好；電源電動勢E＝10 V，內(nèi)阻r＝0.1 Ω，電阻R＝4 Ω；外加勻強磁場的磁感應強度B＝5 T，方向垂直于ab，與導軌平面的夾角α＝53

10、°；ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，定滑輪摩擦不計，輕繩對ab的拉力為水平方向，重力加速度g＝10 m/s2，ab處于靜止狀態(tài)。已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求： (1)通過ab的電流大小和方向； (2)ab受到的安培力大小； (3)重物重力G的取值范圍。 解析：(1)通過ab的電流大小為I＝＝2 A 方向為a到b。 (2)ab受到的安培力為F＝BIL＝5 N。 (3)對ab受力分析如圖所示， 最大靜摩擦力fm＝μFN＝μ(mg－Fcos α)＝3.5 N 當最大靜摩擦力方向向右時 FT＝Fsin α－fm＝0.5 N 當最大靜摩擦力方向向左時 FT＝Fsin α＋fm＝7.5 N 又FT＝G 所以0.5 N≤G≤7.5 N。 答案：(1)2 A　電流方向為a到b　(2)5 N　(3)0.5 N≤G≤7.5 N 6