高考物理知识点总结《通电导线在磁场中受到的力》高频试题特训(2017年最新版)(二)

时间:2017-09-23 22:42:48

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1、选择题  如图,一段通电直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上从左向右的电流如图示,当导线以其中O点轴轴转过90°过程中,导线受到的安培力

A.大小、方向都不变
B.大小由零增至最大,方向时刻变化
C.大小由最大减小为零,方向不变
D.大小由零增至最大,方向不变


参考答案:D


本题解析:设电流与磁场的夹角为θ,导体棒受的安培力为:F=BILsinθ,其中θ从0增大到90°,sinθ由0增加到1,故可知安培力由零逐渐增大;根 据左手定则,安培力垂直与电方向流和磁场方向构成的平面,一直不变;故ABC错误,D正确;故选:D.


本题难度:简单



2、简答题  有一自由的矩形导体线圈,通以电流I′。将其移入通以恒定电流I的长直导线的右侧。其ab与cd边跟长直导体AB在同一平面内且互相平行,如图10-9所示。试判断将该线圈从静止开始释放后的受力和运动情况。(不计重力)


参考答案:矩形线圈abcd所受安培力的合力的方向向左,它将加速向左运动而与导体AB靠拢。


本题解析:利用左手定则判断。先画出直线电流的磁场在矩形线圈所在处的磁感线分布,由右手螺旋定则确定其磁感线的方向垂直纸面向里,如图10-10所示。线圈的四条边所受安培力的方向由左手定则判定。其中F1与F3相互平衡,因ab边所在处的磁场比cd边所在处的强,故F4>F2。由此可知矩形线圈abcd所受安培力的合力的方向向左,它将加速向左运动而与导体AB靠拢。

【评析】
用等效的思想处理问题是有条件的,磁场的等效,应该是磁场的分布有相似之处。
例如条形磁铁与通电直螺线管的磁场大致相同,可以等效。所以应该老老实实地将两个磁场画出来,经过比较看是否满足等效的条件。本题中直线电流的磁场就不能等效为匀强磁场。


本题难度:一般



3、选择题  如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域,刚好通过竖直平面中的P点,已知连线OP与初速度方向的夹角为45°,则此带电小球通过P点时的动能为?

A.mv
B.mv
C.2mv
D.mv


参考答案:D


本题解析:小球到P点时,水平位移和竖直位移相等,即v0t=vPyt,所示合速度vP==v0
EkP=mv=mv.故选D


本题难度:困难



4、填空题  如图所示,质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的金属滑轨上,滑轨平面与水平面倾角为30°,ab静止时通过电流为10A,要使ab静止,磁感强度至少等于______,方向为______.(取g=10m/s2)91考试网


参考答案:对导体受力分析可得,导体受重力、支持力和安培力的作用,
在三个力的作用下受力平衡,根据平衡的条件可得,
BIL=mgsinθ,
所以B=mgsinθIL=0.01×10×sin30°10×0.5T=0.01T,
根据左手定则可知,磁场的方向为垂直轨道平面向上.
故大难为:0.01T,垂直轨道平面向上.


本题解析:


本题难度:简单



5、选择题  如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则

A.a的速度将减小,b的速度将增大
B.a的加速度将减小,b的加速度将增大
C.a一定带正电,b一定带负电
D.两个粒子的电势能都增加


参考答案:B


本题解析:试题分析:设电场线为正点电荷的电场线,则由轨迹可判定a带正电,b带负电.若电场线为负点电荷的电场线,则a为负电荷,b为正电荷,C错.由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功,动能增加,电势能减小,AD错.但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小,加速度减小.b正好相反,故选B
考点:考查带电粒子在电场中的偏转
点评:本题难度较小,曲线弯曲的方向为电场力的方向,电场线的疏密表示场强的大小


本题难度:简单




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