高考物理试卷《通电导线在磁场中受到的力》高频试题巩固(2019年最新版)(八)

时间:2019-03-16 02:50:36

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1、选择题  如图,通电导线MN与矩形线圈abcd共面,位置靠近cd且相互绝缘.当线圈中通有abcda方向电流时,线圈所受安培力的合力方向(  )
A.向左
B.向右
C.垂直纸面向外
D.垂直纸面向里



参考答案:图中矩形线圈abcd的bc边、ad边电流方向相反,安培力相反,平衡;
cd离MN较近,ab边离MN较远,故合力与cd边受到的安培力同向;
根据安培定则,电流MN在cd导线位置产生的磁场方向垂直向内,根据左手定则,安培力向左,故合力向左;
故选:A.


本题解析:


本题难度:简单



2、选择题  关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是(  )
A.安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力
B.安培力和洛伦兹力其本质都是磁场对运动电荷的作用力
C.磁场对运动电荷一定有作用力,但是对通电导线不一定有作用力
D.安培力对通电导体能做功,洛伦兹力对电荷不能做功


参考答案:BD


本题解析:安培力和洛伦兹力本质都是磁场对运动电荷的作用力,安培力是洛伦兹力的宏观表现。运动电荷速度与磁场有垂直分量时,磁场对运动电荷有力的作用。洛伦兹力一定与运动方向垂直,所以洛伦兹力对电荷不能做功。答案选BD。


本题难度:简单



3、简答题  在匀强磁场中,有一根长1m的通电导线,导线中的电流为A,这根导线与磁场方向垂直时,所受的安培力为×10-2N,求
①磁感应强度的大小;
②2cm的导线所受到的安培力为2x10-4N,导线中的电流为多少?
③这根导线与磁场方向平行时,所受的安培力.


参考答案:(1)磁感应强度的大小B=FIL=1×10-21×1T=10-2T
故磁感应强度的大小为10-2T.
(2)I=FBL=2×10-410-2×0.02A=1A
故导线中的电流大小为1A.
(3)若磁场的方向与导线方向平行,则安培力F=0.


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  在地球赤道上空,沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流,则此导线(  )
A.受到竖直向上的安培力
B.受到竖直向下的安培力
C.受到由南向北的安培力
D.受到由西向东的安培力


参考答案:左手定则的内容:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是安培力的方向.磁场的方向从南向北,电流的方向由西向东,所以安培力的方向竖直向上.故A正确,B、C、D错误.
故选A.


本题解析:


本题难度:简单



5、选择题  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,所通电流I=5.0A,方向由b到a,导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=

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3
.若使导体棒水平向右匀速运动,则B的最小值为(g=l0m/s2)(  )
A.0.25T
B.0.5T
C.1T
D.2T



参考答案:对导体棒进行受力分析,如图所示,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,则安培力需为动力,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,则有:
BILsinθ=μFN ①
FN+BILcosθ=mg ②
联立①②解得:B=μsinθ+μcosθ?mgIL=12sin(30°+θ),故θ=60°时磁感应强度最小,最小值为12T,即0.5T;
故选:B.


本题解析:


本题难度:一般




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