高考物理答题技巧《通电导线在磁场中受到的力》高频试题预测(2019年最新版)(三)

时间:2019-06-23 22:21:33

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1、选择题  如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可采取下列四种办法,其中不可行的是(  )
A.增大电流I
B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30°
D.使导线在纸面内逆时针转60°
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参考答案:为了增大导线所受的磁场力,由F=BLIsin30°可得:
A、若增大电流I,则磁场力将增大,故A可行;
B、若增加直导线的长度L,则磁场力将增大,故B可行;
C、若使导线在纸面内顺时针转30°,则导线与磁场平行,导致不受安培力作用,故C不可行;
D、若导线在纸面内逆时针转60°,导致B与I的夹角增大,所以磁场力增大,故D可行;
故选:C


本题解析:


本题难度:简单



2、选择题  设匀强磁场方向沿z轴正向,带负电的运动粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向沿y轴正向,如图所示,则该粒子的速度方向可能是(  )
A.沿x轴正向
B.沿x轴负向
C.沿z轴正向
D.沿z轴负向
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参考答案:根据左手定则可知:让磁感线穿过手心,四指指向正电荷运动方向或者负电荷运动的反方向,大拇指指向所受洛伦兹力方向,由此可知该粒子的运动方向为沿x轴正方向,故BCD错误,A正确.
故选A.


本题解析:


本题难度:一般



3、简答题  载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r,式中常量k>0,I为电流强度,r为距导线的距离.在水平长直导线MN正下方,矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流i,被两根轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示.开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为T0.当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1,当MN内电流强度变为I2时,两细线内的张力均大于T0.
(1)分别指出强度为I1、I2的电流的方向
(2)求MN分别通以强度为I1、I2的电流时,线框受到的安培力F1与F2大小之比
(3)当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为a,试求I3.91考试网


参考答案:
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(1)当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1,知此时线框所受安培力合力方向竖直向上,则ab边所受的安培力的向上,cd边所受安培力方向向下,知磁场方向垂直纸面向里,则I1方向向左.
当MN内电流强度变为I2时,两细线内的张力均大于T0.知此时线框所受安培力合力方向竖直向下,则ab边所受的安培力的向下,cd边所受安培力方向向上,知磁场方向垂直纸面向外,则I2方向向右.
(2)当MN中通以电流I时,线圈所受安培力大小为
F1=KI1iL(1r1-1r2)
F2=KI2iL(1r1-1r2)
F1:F2=I1:I2,
(3)2T0=G
2T1+F1=G
若加速度向下:F3+G=Gga
根据第(2)问结论:
I1:I3=F1:F3=G-2T1Gag-G=(T0-T1)g(a-g)T0
I3=(a-g)T0T1(T0-T1)g(方向向右)
若加速度向上:F3-G=Gga
根据第(2)问结论:
I1:I3=F1:F3=G-2T1Gag+G=(T0-T1)g(a+g)T0,
I3=(a+g)T0T1(T0-T1)g(方向向左)
答:(1)I1方向向左,I2方向向右.
(2)线框受到的安培力F1与F2大小之比为I1:I2,
(3)电流I3的大小为I3=(a-g)T0T1(T0-T1)g(方向向右)或I3=(a+g)T0T1(T0-T1)g(方向向左).


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是 ( ?)


参考答案:AD


本题解析:由左手定则可知AD正确
点评:难度较小,左手定则中注意四指和大拇指的指向不要混淆


本题难度:简单



5、选择题  如图所示,两根通电长直导线P、Q互相平行,垂直纸面放置,其间距为L,电流强度均为I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B=kI/r,其中k为常数).某时刻有一电子(质量为m、电量为e)正好经过y轴的A点,速度大小为v,方向沿y轴正方向,且A点到P与Q的距离均为L,则电子此时所受磁场力?为(  )
A.方向垂直纸面向里,大小为

3
evkI
L

B.方向垂直纸面向外,大小为
3
evkI
L

C.方向垂直纸面向里,大小为
evkI
L

D.方向垂直纸面向外,大小为
evkI
L
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参考答案:PQ在A点产生的磁感应强度大小相等,B=kIL方向如图,

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则:B合=2B?cos30°=


本题解析:


本题难度:简单




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