注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

.

.

 
 
 

日志

 
 

高二物理下册磁场及安培力检测题  

2012-04-04 11:00:38|  分类: 【高二试题】 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

 

金色阳光

 

 高二物理下册磁场及安培力检测题

 

一、单项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
 
图1
1.如图1所示,一带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(  )
A.N极竖直向上         B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左        D.N极沿轴线向右
解析:从左向右看圆盘顺时针转动,环形电流方向为逆时针方向,由安培定则可知,环的左侧相当于磁铁的N极,故小磁针最后平衡时N极沿轴线向左.本题应选C.
答案:C
2.以下说法正确的是(  )
A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的
B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的
C.磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的
D.磁场和电场是同一种物质
解析:电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间,都有相互作用的磁场力.磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本性质是对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其自身的特点,所以只有A正确.
答案:A
3.如图2所示,假设将一个小磁针放在地球的北极点上,那么小磁针的N极将(  )
 
图2
A.指北      B.指南
C.竖直向上     D.竖直向下
解析:地理北极不是地磁S极,小磁针N极的方向和地磁感线方向同向.
答案:B
4.电动机通电之后电动机的转子就转动起来,其实质是因为电动机内线圈通电之后在磁场中受到了磁力矩的作用.如图3所示为电动机内的矩形线圈,其只能绕Ox轴转动,线圈的四个边分别与x、y轴平行,线圈中电流方向如图所示,当空间加上如下所述的哪种磁场时,线圈会转动起来(  )
 
图3
A.方向沿x轴的恒定磁场    B.方向沿y轴的恒定磁场
C.方向沿z轴的恒定磁场    D.方向沿x轴的变化磁场
解析:要想使线圈绕Ox轴转动起来,必须使与Ox轴平行的两条边所受安培力产生力矩,而其余两边力矩为零.要使与Ox轴平行的两边所受安培力产生力矩,由左手定则知磁场方向应沿y轴正向或负向,B项正确.
答案:B
二、双项选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分)
5.一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知电流元的电流I、长度L和受力F,则可以用FIL表示磁感应强度B的是(  )
 
解析:当通电导线垂直于磁场方向时,可用FIL表示B.
答案:AC
6.如图4所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的安培力,可采取的办法是(  )
 
图4
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°角
D.使导线在纸面内顺时针转60°角
解析:由公式F=ILBsinθ,A、B两项正确.
答案:AB
7.通电矩形线框abcd与无限长通电导线MN在同一平面内,电流方向如图5所示,ab边与MN平行,关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是(  )
 
图5
A.线框有两条边所受的安培力方向相同
B.线框有两条边所受的安培力大小相等
C.线框所受的安培力的合力朝左
D.cd边所受安培力对ab边的力矩不为零
解析:ab、bc、cd、da四边电流方向均不同,故四条边受到的安培力方向都不同,A错,bc边和ad边对应处磁场大小相等,这两边受的安培力大小相等,B对.根据同向电流相吸,异向电流相斥,MN对ab边作用力朝左,对cd边作用力朝右,但由于MN在ab处场强大,故对前者作用力大于后者,线框所受的安培力的合力朝左,C对.cd边受到的安培力和ab边正交,cd边所受安培力对ab边的力矩为零,D错.
答案:BC
8.如图6所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m,通电电流为I的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为(  )
 
图6
A.B=mgsinαIL,方向垂直斜面向下
B.B=mgsinαIL,方向垂直斜面向上
C.B=mgtanαIL,方向竖直向下
D.B=mgsinαIL,方向水平向右
解析:根据电流方向和所给定磁场方向的关系,可以确定通电导线所受安培力分别如下各图所示.
 
又因为导线还受重力G和支持力FN,根据力的平衡知,只有①③两种情况是可能的,其中①中F=mgsinα,则B=mgsinαIL,③中F=mgtanα,B=mgtanαIL.
答案:AC
 
图7
9.条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极的一侧悬挂一根与它垂直的导体棒,如图7所示.图中只画出此棒的横截面,且标出棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间,可能产生的情况是(  )
A.磁铁对桌面的压力减小     B.磁铁对桌面的压力增大
C.磁铁受到向左的摩擦力     D.磁铁受到向右的摩擦力
解析:在磁铁外部磁感线由N极指向S极,通电导体棒处在磁场中,由左手定则可知其所受的安培力.所以,条形磁铁也受到反作用力产生两种效果,其一向上提起的效果;其二向右运动的效果,即磁铁对桌面的压力减小,同时磁铁受到向左的摩擦力的作用,故A、C正确.
答案:AC
三、非选择题(本题共3小题,共36分)
10.(10分)如图8所示为通电螺线管的纵剖面,“?”和“⊙”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出,试说出a、b、c、d四个位置上小磁针静止时N极指向.
 
图8
解析:根据安培定则可知,螺线管内部磁感线方向从右到左,再根据磁感线为闭合曲线的特点,即可画出图中通电螺线管的磁感线.磁感线上各点的切线方向,就是小磁针在该点处N极的受力方向,于是小磁针静止时在a、b、c、d指向分别为向左、向左、向左、向右.
答案:在a、b、c、d四个位置上N极指向分别为向左、向左、向左、向右
11.(12分)如图9所示,通电导体棒ab质量为m、长为L,水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上,通以图示方向的电流,电流强度为I,要使导体棒ab静止在斜面上,求:
 
图9
(1)若磁场方向竖直向上,则磁感应强度B为多大?
(2)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度如何?
解析:(1)沿导体棒从a向b观察,棒ab受力情况如图所示.
由平衡条件得,在沿斜面方向:
Fcosθ=mgsinθ
在垂直斜面方向:FN=Fsinθ+mgcosθ
再根据安培力公式F=BIL
联立以上各式可得B=mgtanθIL
(2)当安培力F全部用来平衡重力沿斜面方向的分力mgsinθ时,磁感应强度B最小,此时安培力方向为平行斜面向上.此时有BIL=mgsinθ,则B=mgsinθIL,磁场方向垂直斜面向上.
答案:(1)mgtanθIL (2)mgsinθIL 垂直斜面向上
12.(14分)如图10所示,在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽L=0.25 m,接入电动势E=12 V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2 kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数μ=36,整个装置放在磁感应强度B=0.8 T.垂直框面向上的匀强磁场中.当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?框架与棒的电阻不计,g取10 m/s2.
 
图10
解析:首先将立体图转化为平面图.金属棒受到四个力作用:重力mg,垂直框面向上的支持力FN,沿框面向上的安培力F,沿框面的摩擦力Ff.金属棒静止在框架上时,摩擦力Ff的方向可沿框面向上,也可能向下,需分两种情况考虑.
(1)当变阻器R取值较大时,I较小,安培力F较小,在金属棒重力分力mgsinθ作用下使棒有沿框架下滑趋势,框架对棒的摩擦力沿框面向上(如右图).金属棒刚好不下滑时满足平衡条件
BERL+μmgcosθ-mgsinθ=0
得R=BELmg?sinθ-μcosθ?=4.8 Ω
(2)当变阻器R取值较小时,I较大,安培力F较大,会使金属棒产生沿框面上滑趋势.因此,框架对棒的摩擦力沿框面向下(如右图).金属棒刚好不上滑时满足平衡条件
BERL-μmgcosθ-mgsinθ=0
得R=BELmg?sinθ+μcosθ?=1.6 Ω
所以滑动变阻器R的取值范围为
1.6 Ω≤R≤4.8 Ω
答案:1.6 Ω≤R≤4.8 Ω

 

 

  评论这张
 
阅读(139)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017