届高考物理二轮复习新题训练磁场和磁场力.docx
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届高考物理二轮复习新题训练磁场和磁场力
2013届高考物理二轮复习新题训练：
磁场和磁场力
1．（2013浙江省金华十校联考）如图所示为一电流表的原理示意图。
质量为m=20g的均质细金属棒MN的中点处通过挂钩与竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k。
在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab边长度。
当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。
若已知弹簧的劲度系数为8.0N／m．ab边长度为0.20m，bc边长度为0．050m，B=0．40T．不计通电时电流产生的磁场的作用，此电流表的量程为
A．5.0A
B．3.0A
C．2.5A
D．1.0A
答案：
A
解析：
由BI·ab=k·bc，解得I=5.0A，选项A正确。
2．（2013上海市黄浦区期末）分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac=cb=bd。
已知c点的磁感应强度大小为B1，d点的磁感应强度大小为B2。
若将b处导线的电流切断，则（）
（A）c点的磁感应强度大小变为
B1，d点的磁感应强度大小变为
B1-B2
（B）c点的磁感应强度大小变为
B1，d点的磁感应强度大小变为
B2-B1
（C）c点的磁感应强度大小变为B1-B2，d点的磁感应强度大小变为
B1-B2
（D）c点的磁感应强度大小变为B1-B2，d点的磁感应强度大小变为
B2-B1
3.（2013广东汕头市期末）如图，长方形线框abcd通有电流I，放在直线电流I'附近，线框与直线电流共面，则下列表述正确的是
A.线圈四个边都受安培力作用，它们的合力方向向左
B.只有ad和bc边受安培力作用，它们的合力为零
C.ab和dc边所受安培力大小相等，方向相同
D.线圈四个边都受安培力作用，它们的合力为零
4．
（2013深圳市南山区期末）指南针是我国古代的四大发明之一。
当指南针静止时，其N极指向如图虚线（南北向）所示，若某一条件下该指南针静止时N极指向如图实线（N极东偏北向）所示。
则以下判断正确的是
Ａ．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有东向西的电流
Ｂ．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有西向东的电流
Ｃ．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流
Ｄ．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有南向北的电流
5．（2013福建省龙岩市质检）已知龙岩市区地磁场的磁感应强度B约为4.0×10-5T，其水平分量约为3.0×10-5T，。
若龙岩市区一高层建筑安装了高50m的竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为1.0×105A，此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为
A、方向向东，大小约为150N
B、方向向东，大小约为200N
C、方向向西，大小约为150N
D、方向向西，大小约为200N
答案：
A
解析：
由安培力公式，金属杆受到地磁场对它的安培力大小为F=BIL=3.0×10-5T×1.0×105A×50m=150N。
由左手定则可判断出安培力方向为方向向东，选项A正确。
6．（2013上海市奉贤区期末）如图所示线框abcd在竖直面内，可以绕固定的
轴转动。
现通以abcda电流，要使它受到磁场力后，ab边向纸外，cd边向纸里转动，则所加的磁场方向可能是（）
（A）垂直纸面向外
（B）竖直向上
（C）竖直向下
（D）在
上方垂直纸面向里，在
下方垂直纸面向外
答案：
B
解析：
根据左手定则，要使它受到磁场力后，ab边向纸外，cd边向纸里转动，则所加的磁场方向可能是竖直向上，选项B正确。
7、（2013安徽省黄山市一模）如图所示，半径为r的圆形空间内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并由B点射出，且∠AOB＝120°，则该粒子在磁场中运动的时间为（ ）
A.
B.
C.
D.
答案：
B
解析：
粒子运动轨迹长度L=πR/3，由图中几何关系，tan30°=r/R，该粒子在磁场中运动的时间为t=L/v0。
联立解得：
t=
，选项B正确。
8．（2013山东省菏泽期末）如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根直导体棒，在导体棒中通有垂直纸面向里的电流，图中a点在导体棒正下方，b点与导体棒的连线与斜面垂直，c点在a点左侧，d点在b点右侧。
现欲使导体棒静止在斜面上，下列措施可行的是（）
A．在a处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
B．在b处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
C．在c处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
D．在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
答案：
D
解析：
现欲使导体棒静止在斜面上，可以在a处放置一电流方向垂直纸面向外的直导体棒，在c处放置一电流方向垂直纸面向外的直导体棒，在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒，选项D正确ABC错误。
9.（2013吉林市期末质检）如图所示，一块矩形截面金属导体abcd和电源连接，处于垂直于金属平面的匀强磁场中，当接通电源、有电流流过金属导体时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象被称为霍尔效应。
利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，它是一种重要的磁传感器，广泛运用于各种自动控制系统中。
关于这一物理现象下列说法中正确的是
A．导体受向左的安培力作用
B．导体内部定向移动的自由电子受向右的洛仑兹力作用
C．在导体的ab、cd两侧存在电势差，且ab电势低于cd电势
D．在导体的ab、cd两侧存在电势差，且ab电势高于cd电势
答案：
BD
解析：
导体受向右的安培力作用，选项A错误；导体内部定向移动的自由电子受向右的洛仑兹力作用，在导体的ab、cd两侧存在电势差，且ab电势高于cd电势，选项BD正确C错误；
10．（2013江苏省连云港市期末）如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ。
一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部。
环中通以恒定的电流I后圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为H。
已知重力加速度为g，磁场的范围足够大。
在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是
A．在时间t内安培力对圆环做功为mgH
B．圆环先做匀加速运动后做匀减速运动
C．圆环运动的最大速度为
-gt
D．圆环先有扩张后有收缩的趋势
11．（2013天星调研卷）如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k。
导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。
图中E是电动势为E，内阻不计的直流电源，电容器的电容为C。
闭合开关，待电路稳定后，
A．导体棒中电流为
B．轻弹簧的长度增加
C．轻弹簧的长度减少
D．电容器带电量为
CR2
答案：
.C【命题意图】本题考查含电容器电路、闭合电路欧姆定律、安培力、平衡条件、胡克定律，意在考查考生灵活应用相关知识分析推导相关关系式的能力。
【解题思路】由闭合电路欧姆定律，导体棒中电流为I=
，选项A错误；导体棒GH中电流方向从H到G，由左手定则可知，导体棒GH所受安培力方向水平向左
12．（7分）（2013北京朝阳区期末）某同学自制一电流表，其原理如图所示。
质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。
MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度。
MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g。
（1）当电流表的示数为零时，求弹簧的伸长量；
（2）为使电流表正常工作，判断金属杆MN中电流的方向；
（3）若磁场边界ab的长度为L1，bc的长度为L2，此电流表的量程是多少？
（3分）
13.（10分）（2013山东名校质检）如图所示，一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为L，导轨处在竖直方向的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流I时，导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
（1）磁场的磁感应强度B；
（2）每个圆导轨对导体棒的支持力大小FN．
14、（10分）（2013安徽省黄山市一模）质量为m=0.04Kg的导电细杆ab置于倾角为300的平行放置的光滑导轨上，导轨宽为d=0.4m，杆ab与导轨垂直，如图所示，匀强磁场垂直导轨平面且方向向下，磁感应强度为B=1T。
已知电源电动势E=1.5V,内阻r=0.2Ω,试求当电阻R取值为多少时，释放细杆后杆ab保持静止不动。
导轨和细杆的电阻均忽略不计，g取10m/s2。
15．（l2分）（2013上海市长宁区期末）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，其工作原理如下图所示，推进器矩形通道由四块板所围，通道长a＝1.0m，宽b＝0.20m，高c＝0.08m，其中两侧面是金属板，上下两板为绝缘板．两金属板间所加电压为U＝200V，且位于x=0处的金属板电势较高，通道内部可视为匀强电场．试求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）若在通道内灌满海水（导体），海水的电阻率
＝0.22Ω·m，两金属板间海水的电阻R为多大？
（已知导体电阻
，式中
是导体的电阻率，是导体的长度，S是导体的横截面积）
（3）若船静止时通道内灌满海水，并在通道内沿z轴正方向加B＝8.0T的匀强磁场，求这时推进器对海水推力的大小和方向．
解：
（1）沿x方向，
（2分）
（2）视ac面为导体的横截面积，b为导体的长度，根据所给的规律得
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