1、第九章 第1單元 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題7分，共42分)1在如圖1所示的電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線MM與NN之間的安培力的大小分別為Fa、Fb，可判斷這兩段導(dǎo)線()圖1A相互吸引，F(xiàn)aFb B相互排斥，F(xiàn)aFbC相互吸引，F(xiàn)aFb D相互排斥，F(xiàn)aFb2把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來(lái)，使它的下端剛好跟杯里的水銀面相接觸，并使它組成如圖2所示的電路圖當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后，將看到的現(xiàn)象是()圖2A彈簧向上收縮B彈簧被拉長(zhǎng)C彈簧上下跳動(dòng)D彈簧仍靜止不動(dòng)3如圖3所示，條形磁鐵放在水平桌面上，它的正中間的上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線A，現(xiàn)使導(dǎo)線

2、內(nèi)通過(guò)垂直于紙面向里的恒定電流，則磁鐵受到 桌面的支持力大小變化情況是 ()A不變 B減小 圖 3C增大 D無(wú)法判斷4.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖4所示，過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A與ab邊平行，豎直向上 圖4B與ab邊平行，豎直向下C與ab邊垂直，指向左邊D與ab邊垂直，指向右邊5取兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖5甲所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以電流為I的電流時(shí)，測(cè)得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；若將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)折后繞成如圖5乙所示的螺線管，并通以電流也為I的電流時(shí)，在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度

3、大小為 ()圖5A0 B0.5B CB D2B6.如圖6所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直 放置的平行導(dǎo)軌AB、CD，導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)從t0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流，且電流大小與時(shí)間成正比，即Ikt，其中k1為正恒量若金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直，則如圖7所示的表示棒所受的摩擦力隨時(shí)間變化的四幅圖中，正確的是 () 圖6圖7二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題7分，共28分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)7.如圖8所示，一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線處于同一豎直平面內(nèi)

4、，為使MN垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，可以 ()A將a、c端接電源正極，b、d端接電源負(fù)極B將b、d端接電源正極，a、c端接電源負(fù)極 圖8C將a、d端接電源正極，b、c端接電源負(fù)極D將a、c端接交流電源的一端，b、d端接交流電源的另一端8在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里如圖9所示，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 ()Ac、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等Ba、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等圖9Cc點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小Da點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大9質(zhì)量為m的通電細(xì)桿置于傾角為的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)

5、為，有垂直于紙面向里的電流通過(guò)桿，桿恰好靜止于導(dǎo)軌上在如圖10所示的A、B、C、D四個(gè)圖中，桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是 ()圖1010如圖11所示，有兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的細(xì)導(dǎo)體棒a、b，a被水平放置在傾角為45°的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為x.當(dāng)兩細(xì)棒中均通以電流大小為I的同向電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止，則下列關(guān)于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是 ()A方向向上 圖11B大小為C要使a仍能保持靜止，而減小b在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可使b上移D若使b下移，a將不能保持靜止三、計(jì)算題(本題共2小題，共30

6、分解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟只寫(xiě)出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)11(14分)如圖12所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長(zhǎng)為0.4 m、質(zhì)量為6×102 kg的通電直導(dǎo)線，電流大小I1 A、方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4 T、方向豎直向上的磁場(chǎng)中，設(shè)t0時(shí)，B0，求需要幾秒，斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零？(g取10 m/s2) 圖1212(16分)(2010·鹽城模擬)粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的 彈簧下邊，ab恰好處在水平位置(如圖13

7、所示)已知ab的質(zhì)量為m10 g，長(zhǎng)度L60 cm，沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T. 圖13(1)要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài)，既不被拉長(zhǎng)，也不被壓縮，ab中應(yīng)沿什么方向、通過(guò)多大的電流？(2)當(dāng)導(dǎo)線中有方向從a到b、大小為0.2 A的電流通過(guò)時(shí)，兩根彈簧均被拉長(zhǎng)了x1 mm，求該彈簧的勁度系數(shù)(3)當(dāng)導(dǎo)線中由b到a方向通過(guò)0.2 A的電流時(shí)兩根彈簧被拉長(zhǎng)多少？(取g9.6 m/s29.6 N/kg)第九章 第1單元 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用【參考答案與詳細(xì)解析】一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題7分，共42分)1解析：無(wú)論電鍵置于a還是置于b，兩導(dǎo)線中通過(guò)的都是反

8、向電流，相互間作用力為斥力，A、C錯(cuò)誤電鍵置于位置b時(shí)電路中電流較大，導(dǎo)線間相互作用力也較大，故C錯(cuò)誤，D正確答案：D2解析：如圖所示，通電后，彈簧的每一圈都相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形電流，且各圈 的電流繞向相同任取其中兩圈，其相鄰兩側(cè)一定形成相異極性，因此互相吸引(或者，也可把任意兩圈的相鄰各段，看做兩個(gè)同向電流而相互吸引)彈簧的各圈互相吸引后，彈簧收縮，下端脫離水銀面，使電路斷開(kāi)電路斷開(kāi)后，彈簧中的電流消失，磁場(chǎng)作用失去，彈簧在自身重力及彈力作用下下落于是，電路又接通，彈簧又收縮如此周而復(fù)始，彈簧上下跳動(dòng)C項(xiàng)正確答案：C3解析：以通電直導(dǎo)線為研究對(duì)象，由左手定則判斷其受安培力向上，則由牛頓第三定律知磁

9、鐵受通電直導(dǎo)線的安培力向下，即對(duì)桌面的壓力增大，所以磁鐵受到桌面的支持力增大C項(xiàng)正確答案：C4. 解析：a處導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)B1的方向垂直于ac連線向左下方，b處導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)B2的方向垂直于bc連線向右下方，B1和B2的合磁場(chǎng)B的方向豎直向下，由左手定則可判斷出過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向與ab邊垂直，指向左邊，C正確答案：C5解析：圖乙中螺線管上的長(zhǎng)導(dǎo)線可等效為兩個(gè)通過(guò)等大反向電流的通電螺線管，兩螺線管電流方向相反，由安培定則可知產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也是大小相等、方向相反的，所以螺線管中部磁感應(yīng)強(qiáng)度為零A項(xiàng)正確答案：A6.解析：當(dāng)FfBILBLkt<mg時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下加速；當(dāng)F

10、fBLkt>mg時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向下減速；在棒停止運(yùn)動(dòng)前，棒所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為FfBLkt；當(dāng)棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力立即變?yōu)殪o摩擦力，大小為Ffmg，故選項(xiàng)C正確答案：C二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題7分，共28分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)7.解析：A選項(xiàng)中，由安培定則知螺線管上端為N極，MN中電流方向向右，由左手定則知MN垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，故A正確B選項(xiàng)中接法使螺線管上端為S極，MN中電流由N到M，由左手定則可判知B正確同理可知C錯(cuò)誤，D正確D選項(xiàng)易受迷惑，但仔細(xì)分析會(huì)發(fā)現(xiàn)該選項(xiàng)與A、B選項(xiàng)相同，也可使桿垂直紙面向外

11、運(yùn)動(dòng)答案：ABD8解析：通電直導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0的方向相反，b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0垂直，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0同向，由磁場(chǎng)的疊加知c點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，a點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最大C、D項(xiàng)正確答案：CD9解析：A中通電細(xì)桿所受安培力水平向右，B中安培力豎直向上，這兩種情況，即使沒(méi)有摩擦力，通電細(xì)桿也可以靜止在導(dǎo)軌上；C中安培力豎直向下，D中安培力水平向左，這兩種情況，如果沒(méi)有摩擦力，通電細(xì)桿均不能靜止，故C、D均對(duì)答案：CD10解析：由安培定則可知b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上，A錯(cuò)誤a的受力如圖甲所示tan45°，所以B，B錯(cuò)b無(wú)論上移還是下移

12、，b在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度均減小若上移，a的受力如圖乙所示上移過(guò)程中FN逐漸減小，F(xiàn)安先減小后增大，故C正確若使b下移，同理可分析a將不能保持靜止，D正確答案：B三、計(jì)算題(本題共2小題，共30分解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟只寫(xiě)出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)11解析：斜面對(duì)導(dǎo)線支持力為零時(shí)導(dǎo)線受力如圖所示由圖知FTcos37°FFTsin37°mg解得：F0.8 N.由FBIL得：B T2 T，由B0.4t T得t5 s.答案：5 s12解析：(1)只有當(dāng)ab受到的磁場(chǎng)力方向豎直向上且大小等于ab的重力時(shí)，兩根彈簧才能處于自然狀態(tài)，根據(jù)左手定則，ab中的電流應(yīng)由a到b，電流的大小由mgBIL求得I A0.4 A.(2)當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)由a到b