高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題36 磁場的描述 磁場對通電導(dǎo)線的作用力

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1、高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題36 磁場的描述 磁場對通電導(dǎo)線的作用力 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 單選題 (共8題;共16分) 1. (2分) (2017泰州模擬) 在勻強(qiáng)磁場內(nèi)放置一個面積為S的線框,線框平面與磁場方向垂直.若穿過線框所圍面積的磁通量為Ф,則勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為( ) A . B . C . D . 2. (2分) 下列物品中不用到磁性材料的是( ) A . DVD碟片 B . 計算機(jī)上的磁盤 C . 電話卡 D . 喝水用的搪瓷

2、杯子 3. (2分) 關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法不正確的是( ) A . 磁感應(yīng)強(qiáng)度表示磁場的強(qiáng)弱 B . 磁感線密的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度大 C . 空間某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點的磁場方向 D . 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向 4. (2分) (2017高二上黑龍江期末) 如圖所示,一個有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外.一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd,沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動到位置2(右).則( ) A . 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時,感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a B . 導(dǎo)線框離開磁場時,感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a C . 導(dǎo)線框離開

3、磁場時,受到的安培力方向水平向右 D . 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時.受到的安培力方向水平向左 5. (2分) (2017高二上黑龍江期末) 如圖,一有界區(qū)域內(nèi),存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場,磁場寬度均為L.現(xiàn)有一邊長為 的正方形線框abcd,在外力作用下,保持ac垂直磁場邊緣,并以沿x軸正方向的速度水平勻速地通過磁場區(qū)域,若以逆時針方向為電流正方向,下圖中能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的圖是( ) A . B . C . D . 6. (2分) (2017高二上廣州期中) 在地球赤道上空,地磁場的磁感線平行赤道平面由南向北

4、,沿東西方向水平放置一根通以由西向東的直線電流,則此導(dǎo)線受到的安培力方向( ) A . 豎直向上 B . 豎直向下 C . 由南向北 D . 由西向東 7. (2分) 如圖所示,通電直導(dǎo)線旁放有一閉合線圈abcd,當(dāng)直電線中的電流I增大或減小時( ) A . 電流I增大,線圈向左平動 B . 電流I增大,線圈向右平動 C . 電流I減小,線圈向上平動 D . 電流I減小,線圈向下平動 8. (2分) 如圖所示,均勻繞制的螺線管水平放置,在其正中心的上方附近用絕緣線水平吊起通電直導(dǎo)線A.A與螺線管垂直,“”表示導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里.電鍵閉合后,A受

5、到通電螺線管磁場的作用力的方向是( ) A . 水平向左 B . 水平向右 C . 豎直向下 D . 豎直向上 二、 多選題 (共4題;共12分) 9. (3分) 在只受洛倫茲力的條件下,關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動,下列說法正確的有( ) A . 只要粒子的速度大小相同,帶電量相同,粒子所受洛倫茲力大小就相同 B . 洛倫茲力只改變帶電粒子的運(yùn)動軌跡 C . 洛倫茲力始終與速度垂直,所以洛倫茲力不做功 D . 洛倫茲力始終與速度垂直,所以粒子在運(yùn)動過程中的動能、速度保持不變 10. (3分) (2017高二上九江期末) 如圖所示,水平放置的兩條光滑軌

6、道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,MN的左邊有一閉合電路,當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動時,MN向右運(yùn)動,則PQ所做的運(yùn)動可能是( ) A . 向右加速運(yùn)動 B . 向左加速運(yùn)動 C . 向右減速運(yùn)動 D . 向左減速運(yùn)動 11. (3分) (2016唐山模擬) 如圖是磁流體泵的示意圖.己知磁流體泵是高為h的矩形槽,槽左右相對兩側(cè)壁是導(dǎo)電板,它們之間距離為L,兩導(dǎo)電板加上電勢差為U的電場,兩導(dǎo)電板間加上垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)電板下部與足夠大的水銀面接觸,上部與豎直的非導(dǎo)電管相連.已知水銀的密度為ρ,電阻率為r,重力加速度g,則( ) A .

7、水銀上升的條件是BU>ρrgL B . 若滿足上升條件,水銀從初始位置上升的高度是 C . 若滿足上升條件,水銀從初始位置上升的高度是 D . 水銀上升的高度與槽前后面間的距離有關(guān) 12. (3分) (2020荊州模擬) 如圖所示,橡皮筋的一端固定在O點,另一端拴一個物體,O點的正下方A處有一垂直于紙面的光滑細(xì)桿,OA為橡皮筋的自然長度。已知橡皮筋的彈力與伸長量成正比,現(xiàn)用水平拉力F使物體在粗糙的水平面上從B點沿水平方向勻速向右運(yùn)動至C點,已知運(yùn)動過程中橡皮筋處于彈性限度內(nèi)且物體對水平地面有壓力,下列說法正確的是( ) A . 物體所受水平面的摩擦力保持不變 B .

8、 物體所受地面的支持力變小 C . 水平拉力F逐漸增大 D . 物體所受的合力逐漸增大 三、 解答題 (共1題;共5分) 13. (5分) 如圖所示,在傾角為30的斜面上,放置兩條寬L=0.5m的平行導(dǎo)軌,將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上,在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿ab,電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=0.3Ω,金屬桿與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為fm=0.6N,磁場方向垂直軌道所在平面,B=0.8T.金屬桿ab的電阻為0.2Ω,導(dǎo)軌電阻不計.欲使桿的軌道上保持靜止,滑動變阻器的電阻的取值范圍多大?(g取10m/s2) 四、 綜合題 (共3題;共50分) 14. (

9、15分) (2019高二下廈門期中) 國家重大科學(xué)工程項目“EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置”實現(xiàn)了電子溫度超過5000萬度、持續(xù)時間達(dá)102秒的超高溫長脈沖等離子體放電,這是國際托卡馬克實驗裝置上電子溫度達(dá)到5000萬度持續(xù)時間最長的等離子體放電。該成果在未來聚變堆研究中具有里程碑意義,標(biāo)志著我國在穩(wěn)態(tài)磁約束聚變研究方面繼續(xù)走在國際前列?!癊AST”部分裝置的簡化模型:要持續(xù)發(fā)生熱核反應(yīng),必須把溫度高達(dá)幾百萬攝氏度以上的核材料約束在半徑分別為r1和r2的兩個同心圓之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi),等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng),環(huán)形區(qū)域存在著垂直于截面的勻強(qiáng)磁場。假設(shè)約束的核聚變材料只有氕核(

10、 )和氘核( ),已知氕核( )的質(zhì)量為m,電量為q,兩個同心圓的半徑滿足 ,只研究在紙面內(nèi)運(yùn)動的核子,不考慮核子間的相互作用,中子和質(zhì)子的質(zhì)量差異以及速度對核子質(zhì)量的影響。 (1) 兩個氘核( )結(jié)合成一個氦核( )時,要放出某種粒子,同時釋放出能量,寫出上述核反應(yīng)方程; (2) 核聚變材料氕核( )和氘核( )具有相同的動能 ,為了約束從反應(yīng)區(qū)沿不同方向射入約束區(qū)的核子,求環(huán)形磁場區(qū)域所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的條件; (3) 若環(huán)形磁場區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,氕核( )從圓心O點沿半徑方向以某一速度射入約束區(qū),恰好經(jīng)過約

11、束區(qū)的外邊界,求氕核( )運(yùn)動的周期T。 15. (20分) (2019河南模擬) 如圖所示,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.5m,兩導(dǎo)軌上端通過一阻值R=5Ω的定值電阻連接,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ=30,導(dǎo)軌內(nèi)上部有方向垂直軌道面向上、面積S=0.2m2的有界均勻磁場忽略不計磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt2 , 式中k=5T/s2。導(dǎo)軌下部有足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域區(qū)域上邊界AB與導(dǎo)軌垂直磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=2T,方向垂直軌道向下。一長度恰等于導(dǎo)軌間距、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒MN置于兩磁場之間的無磁場區(qū)域,在t=0時由靜止釋放,經(jīng)時間t0金屬棒恰經(jīng)過AB位置

12、,且始終在勻強(qiáng)磁場中做加速度恒為a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動,整個運(yùn)動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,除R外其他電阻均,取g=10m/s2。試求: (1) 金屬棒在ABCD區(qū)域運(yùn)動時的電流大小及方向; (2) 金屬棒在ABCD區(qū)域運(yùn)動時的電流大小及方向; (3) 在時刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量的表達(dá)式(用含有t0及t的字母表示); (4) 在時刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量的表達(dá)式(用含有t0及t的字母表示); (5) 根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,確定t0的數(shù)值 (6) 根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,確定t0的數(shù)值 16. (15分) (2

13、016高二上射陽期中) 電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示,1982年,澳大利亞國立大學(xué)制成了能把2.2g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到10km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈的速度約為2km/s),若軌道寬2m,長為100m,通以恒定電流10A,則 (1) 軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大? (2) 軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大? (3) 安培力的最大功率為多大?(不計軌道摩擦) (4) 安培力的最大功率為多大?(不計軌道摩擦) 第 12 頁 共 12 頁 參考答案 一、 單選題 (共8題;共16分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 二、 多選題 (共4題;共12分) 9-1、 10-1、 11-1、 12-1、 三、 解答題 (共1題;共5分) 13-1、 四、 綜合題 (共3題;共50分) 14-1、 14-2、 14-3、 15-1、 15-2、 15-3、 15-4、 15-5、 15-6、 16-1、答案:略 16-2、答案:略 16-3、答案:略 16-4、答案:略

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