2020高考物理一輪總復習第九章磁場基礎課1磁場及磁場對電流的作用練習(含分析)新人教版2020高考物理一輪總復習第九章磁場基礎課1磁場及磁場對電流的作用練習(含分析)新人教版29/29莈PAGE29薈葿蚅葿節螄肀莄芇葿螅蝕蚃肂蒈芇肆荿裊袁螀蚄膀袆裊芀裊膂膁袂蚇蒅袈膀羅聿薁蒄荿肄蚆螆肅莁羂螂袇蚄蒅螆膅薂蒃芅蕿薇蒈蚆芄蕿薀薃芁膆芇薆莄螀羈膅蝿螅羆蒆蒄羈莂莃蒁莄螅莆蒄節螃蟻衿膇螈芇薄腿袀芃薀螆薇膇蚄蒀芀蒁肈蒞蒞膇螄螞蟻肅螀羅莈肇襖蠆肂莂羋薄膇羇羃袀蒃襖羀蕆袆袇肅肁蝕膂莈肆蚅螇肅節肁螄膀蚅螈蚇膃艿蒂羂薈芄蕆薈芃蒀袃薄艿袃芅薈莃螁芃袂螇蚆羋蒈蒃蚈莀莄葿芆肇莈薃羀螁蚃膁裊袆羋螞膁膂膅蠆蒄薅膈螞莂薃蒃莁莇蚈肈螂荿螀螁蝿羆莇肈袂薀膁莃薁薅膆罿芆袁薂薁羈膄腿衿芆螈羂膃蝕螃羇蝿莆聿莃蒁膈薇螆蠆蒆芁蒀羄袀膆蒅蕿薅蒂袁節莈螅薈葿蚅葿節螄肀莄芇葿螅蝕蚃肂蒈芇肆荿裊袁螀蚄膀羂裊芆裊腿膁羈蚇薂袈芆羅膆薁薁荿膁蚆袂肅莇羂蝿袇螀蒅螂膅蚈蒃莁蕿薃蒈螞芄薅薀蠆芁膂芇螞莄袆羈膁蝿螁羆薃蒄肇莂葿蒁莀螅蒃蒄羋螃螇衿芃螈莃薄芅袀艿薀袃薇芃蚄蕆芀薈肈蒂蒞膃螄螈蟻膀螀肁莈肅襖蚅肂莈羋蝕膇肅羃袆蒃羀2020高考物理一輪總復習第九章磁場基礎課1磁場及磁場對電流的作用練習(含分析)新人教版

基礎課1磁場及磁場對電流的作用

追蹤檢測

一、選擇題

1．(多項選擇)指南針是我國古代四大發明之一，關于指南針，以下說法正確的選項是()

A．指南針可以僅擁有一個磁極

B．指南針可以指向南北，說明地球擁有磁場

C．指南針的指向會碰到周邊鐵塊的攪亂

D．在指南針正上方周邊沿指針方向放置素來導線，導線通電時指南針不偏轉

分析：選BC指南針兩端分別是N極和S極，擁有兩個磁極，選項A錯誤；指南針靜

止時，N極的指向為該處磁場的方向，故指南針可以指向南北，說明地球擁有磁場，選項B

正確；鐵塊在磁場中被磁化，會影響指南針的指向，選項C正確；通電直導線在其周圍會產

生磁場，會影響指南針的指向，選項D錯誤．

2．關于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力，以下說法正確的選項是()

A．安培力的方向可以不垂直于直導線

B．安培力的方向總是垂直于磁場的方向

C．安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角沒關

D．將直導線從中點折成直角，安培力的大小必然變為原來的一半

分析：選B由左手定則可知，安培力的方向必然與磁場方向和直導線垂直，選項A錯誤，B正確；安培力的大小F＝BILsinθ，與直導線和磁場方向的夾角有關，選項C錯誤；將直導線從中點折成直角，假設原來直導線與磁場方向垂直，若折成直角后一段與磁場仍垂直，另一段與磁場平行，則安培力的大小變為原來的一半，若折成直角后，兩段都與磁場垂2D錯誤．直，則安培力的大小變為原來的2，因此安培力大小不用然是原來的一半，選項3．(2017年上海卷)如圖，一導體棒ab靜止在U形鐵芯的兩臂之間．電鍵閉合后導體棒碰到的安培力方向()1

A．向上B．向下

C．向左D．向右

分析：選D依照圖中的電流方向，由安培定則知U形鐵芯下端為N極，上端為S極，

ab中的電流方向由a→b，由左手定則可知導體棒碰到的安培力方向向右，選項D正確．

4．如圖，兩根相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2；a、b、

c、d為導線某一橫截面所在平面內的四點，且a、b、c與兩導線共面，b點在兩導線之間，

b、d的連線與導線所在平面垂直．磁感覺強度可能為零的點是()2A．a點B．b點C．c點D．d點分析：選C由安培定則畫出、、、d點的磁感線的分布圖，由圖可知電流I1、I2abc在a、c兩點的磁場方向相反，這兩點處的磁感覺強度可能為零，又I1＞I2，故磁感覺強度為零的點距I1的距離應比I2的大，故C正確，A、B、D均錯誤．

5．(多項選擇)通有電流的導線L1、L2、L3、L4處在同一平面(紙面)內，放置方式及電流方向

如圖甲、乙所示，其中L1、L3是固定的，L2、L4可繞垂直紙面的中心軸O轉動，則以下描述

正確的選項是()3

A．L2繞軸O按順時針轉動

B．L2繞軸O按逆時針轉動

C．L4繞軸O按順時針轉動

D．L4繞軸O按逆時針轉動

分析：選BC題圖甲中由安培定則，可知導線L1上方磁場垂直紙面向外，且離導線L1

的距離越近，磁場越強，導線L2上每一小部分碰到的安培力方向水平向右，但軸O下方導

線所受安培力較大，因此L2繞軸O按逆時針轉動，A錯，B對；題圖乙中軸O上方導線L4

所受安培力向右，軸O下方導線L4所受安培力向左，即L4繞軸O按順時針轉動，C對，D錯．

6．以下列圖，兩平行的粗糙金屬導軌水平固定在勻強磁場中，磁感覺強度為B，導軌

寬度為L，一端與電源連接．一質量為m的金屬棒ab垂直于平行導軌放置并接觸優異，金3v0的速度向右勻速運屬棒與導軌間的動摩擦因數為μ＝3，在安培力的作用下，金屬棒以動，經過改變磁感覺強度的方向，可使流過導體棒的電流最小，此時磁感覺強度的方向與豎直方向的夾角為(不考慮金屬棒切割的影響)()4A．37°B．30°C．45°D．60°分析：選B由題意對棒受力分析，設磁感覺強度的方向與豎直方向成θ角，則有μmgBILcosθ＝μ(mg－BILsinθ)，整理得BIL＝cosθ＋μsinθ.電流有最小值，就相當于安培力有最小值，由數學知識解得θ＝30°，則選項A、C、D錯誤，B正確．7．以下列圖，金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，

棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ.若是僅改變以下某一個條

件，θ角的相應變化情況是()5

A．棒中的電流變大，θ角變大

B．兩懸線等長變短，θ角變小

C．金屬棒質量變大，θ角變大

D．磁感覺強度變大，θ角變小

分析：選A金屬棒MN受力分析及其側視圖以下列圖，由平衡條件可知F安＝mgtanθ，而F＝BIL，即BIL＝tanθ，則I↑?θ↑，↑?θ↓，↑?θ↑，故A正確，C、D安錯誤；θ角與懸線長度沒關，B錯誤．8．(多項選擇)如圖甲所示，電流恒定的通電直導線MN，垂直平放在兩條相互平行且足夠長

的水平圓滑導軌上，電流方向由M指向N，在兩導軌間存在著豎直磁場，取垂直導軌面向下

的方向為磁感覺強度的正方向，當t＝0時導線恰好靜止，若磁感覺強度B按如圖乙所示的

規律變化，則以下說法正確的選項是()6

A．在最初的一個周期內，導線在導軌上做往來運動

B．在最初的一個周期內，導線素來向左運動

C．導線素來做加速度不變的勻加速直線運動

D．在最初的半個周期內，導線的速度先增大后減小

分析：選AD由安培力的表達式F＝BIL結合題圖乙可知，安培力F在一個周期內隨磁

1感覺強度B的變化而變化，在前4周期內，安培力F大小方向均不變，加速度大小方向均不

11變，由于初速度為零，因此導線在水平方向上向右做勻加速直線運動；在4周期到2周期內，1磁場方向改變，安培力方向改變，加速度方向改變，速度減小，至2周期時速度減小到零，13反向加速，31個周期內，導線又減因此D項正確；此后在周期到周期內，導線周期到24MN4速，在一個周期結束時又回到原來的地址，即做往來運動，因此A項正確，B、C錯誤．9．(多項選擇)(2019屆山東濰坊調研)美國研發的強力武器軌道電磁炮在試射中將炮彈以5倍音速，擊向200公里外目標，射程為海軍老例武器的10倍，其破壞力驚人．電磁炮原理以下列圖，若炮彈質量為，水平軌道長L，寬為，軌道摩擦不計，炮彈在軌道上做勻加md速運動．要使炮彈達到5倍音速(設音速為v)，則()7

25v2A．炮彈在軌道上的加速度為2L52B．磁場力做的功為2mv3125mvC．磁場力做功的最大功率為2L2D．磁場力的大小為25mdv2L分析：選AC炮彈在軌道上做初速度為零的勻加速直線運動，由公式v2＝2ax得a＝5v212，A正確；不計摩擦，磁場力做的功等于炮彈增加的動能，即＝v225mv2L(5)＝，BW2m21m5v22錯誤；由動能定理得FL＝2m(5v)，磁場力的大小F＝2L，則磁場力的最大功率Pm＝)＝m5v23·(5v·(5v)＝125mv，C正確，D錯誤．F2L2L10．(多項選擇)(2018屆沈陽四校聯考)一質量為MN用兩根長度均為1m的絕緣細線懸掛于天花板的頂端，現在金屬棒所在的空間加一豎直向下的磁

感覺強度大小為0.5T的勻強磁場，當在金屬棒中通有恒定的電流后，金屬棒能在豎直平面

內搖動，當金屬棒擺到最高點時，細線與豎直方向的夾角為37°，已知所有阻力可忽略不

計，g＝10m/s2()

8

A．金屬棒在搖動到最高點的過程中，機械能增加

B．金屬棒在搖動到最高點的過程中，機械能先增加后減少

C．通入金屬棒中的電流為9AD．通入金屬棒中的電流為4A分析：選AD金屬棒的長度用l表示，細線的長度用R表示，則在金屬棒上升過程中，安培力做正功，機械能素來增加，A正確，B錯誤；由動能定理知W安－W重＝0，即BIlRsin37°

＝mgR(1－cos37°)，代入數值得I＝4A，C錯誤，D正確．

二、非選擇題

11．以下列圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完好相同的彈簧水平川懸掛在勻強磁

場中；磁場的磁感覺強度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬

棒絕緣．金屬棒經過開關與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為

開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關，系統重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關斷

開時對照均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2.判斷開關閉合后金屬棒所受安培力

的方向，并求出金屬棒的質量．9

分析：開關閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受的安培力方向豎

直向下．

開關斷開時，兩彈簧各自有關于其原長伸長了l1

件得2kl1＝mg①

式中，m為金屬棒的質量，k是彈簧的勁度系數，g是重力加速度的大小．

開關閉合后，金屬棒所受安培力的大小為

F＝BIL②

式中，I是回路電流，L是金屬棒的長度．兩彈簧各自再伸長了l2＝0.3cm，由胡克

定律和力的平衡條件得2k(l1＋l2)＝mg＋F③

由歐姆定律有E＝IR④

式中，E是電池的電動勢，R是電路總電阻．

聯立①②③④式，并代入題給數據得m＝0.01kg.

答案：豎直向下

12．(2019屆陜西渭南授課質量檢測)以下列圖，電源電動勢為3V，內阻不計，兩個不

計電阻的金屬圓環表面圓滑，豎直懸掛在等長的細線上，金屬環面平行，相距1m，兩環分

別與電源正負極相連．現將一質量0.06kg、電阻1.5Ω的導體棒輕放在環上，導體棒與

環有優異電接觸．兩環之間有方向豎直向上、磁感覺強度為0.4T的勻強磁場．當