小初高试卷教案类
第9单元 磁场
课时作业(二十四) 第24讲 磁场的描述 磁场对电流的作用
时间 / 40分钟
基础巩固
1.[2017·湖南十校联考] 下列说法正确的是 ( )
A.将通电直导线放在某处,若通电直导线所受安培力为零,则该处的磁感应强度为零
B.磁场中某点的磁场方向与放在该点的极短的通电导线所受安培力的方向可以成任意夹角 C.磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针静止时北极受到的磁场力的方向相同 D.给两平行直导线通以方向相反的电流时,两通电导线通过磁场相互吸引
2.如图K24-1所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直纸面向里,以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点,连线ac和bd是相互垂直的两条直径,且b、d在同一竖直线上,则 ( )
图K24-1
A.c点的磁感应强度的值最小 B.b点的磁感应强度的值最大 C.b、d两点的磁感应强度相同 D.a、b两点的磁感应强度相同
3.如图K24-2所示,用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路,导线框中通有图示方向的电流,处于静止状态.在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向里的电流时 ( )
图K24-2
A.导线框将向左摆动 B.导线框将向右摆动
C.从上往下看,导线框将顺时针转动 D.从上往下看,导线框将逆时针转动
4.如图K24-3所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反、大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内,则 ( )
图K24-3
A.b点的磁感应强度为零
K12小学初中高中
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B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C.cd导线受到的安培力方向向右
D.同时改变两导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变
5.(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图K24-4所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上,且到对应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是 ( )
图K24-4
A.B1=B2 C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里 D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里 技能提升 6.(多选)[2017·广州测试] 如图K24-5所示,在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线,通入的电流分别为1 A、2 A、1 A,②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右,则 ( ) 图K24-5 A.①的电流方向为a→b B.③的电流方向为e→f C.①受到安培力的合力方向水平向左 D.③受到安培力的合力方向水平向左 7.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图K24-6所示,重力加速度为g.关于导体棒中电流,下列分析正确的是 ( ) 图K24-6 A.导体棒中电流垂直纸面向外,大小为B.导体棒中电流垂直纸面向外,大小为C.导体棒中电流垂直纸面向里,大小为 K12小学初中高中 小初高试卷教案类 D.导体棒中电流垂直纸面向里,大小为 8.[2017·南昌十校二模] 如图K24-7所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝,线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5 g的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平.在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁, 磁铁中轴线OO'垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T,方向与竖直线成30°角.要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少 2 为(g取10 m/s) ( ) 图K24-7 A.0.1 A B.0.2 A C.0.05 A D.0.01 A 9.(多选)如图K24-8甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲中I所示方向为电流正方向,则金属棒 ( ) 图K24-8 A.一直向右移动 B.速度随时间周期性变化 C.受到的安培力随时间周期性变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功 10.音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.图K24-9是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为B,区域外的磁场忽略不计,线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前、后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I. (1)求此时线圈所受安培力的大小和方向; (2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率. 图K24-9 K12小学初中高中 小初高试卷教案类 挑战自我 11.[2017·湖北随州统考] 利用如图K24-10所示的实验装置可以测量磁感应强度B.用绝缘轻质丝线把底边长为L、电阻为R、质量为m的“┕┙”形线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用轻质导线连接线框与电源,电源内阻不计,电压可调,导线的电阻忽略不计.当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时,力敏传感器会显示拉力的大小F.当线框接入恒定电压为E1的电源时,力敏传感器显示拉力的大小为F1;当线框接入恒定电压为E2的电源时,力敏传感器显示拉力的大小为F2.下列说法正确的是 ( ) 图K24-10 A.当线框接入恒定电压为E1的电源时所受安培力为F1 B.当线框接入恒定电压为E2的电源时力敏传感器显示拉力的大小为线框所受安培力与重力之差 C.待测磁场的磁感应强度B的大小为 D.待测磁场的磁感应强度B的大小为 12.一质量m=0.05 kg的金属条搁在相距d=0.02 m的两金属轨道上,如图K24-11所示.现让金属条以 v0= m/s的初速度从AA'进入水平轨道,再由CC'进入半径r=0.05 m的竖直圆轨道,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直.已知由外电路控制,流过金属条的电流大小始终为I=5 A,方向如图所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中, 2 磁感应强度B=1 T,A、C间的距离L=0.2 m,金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动.(g取10 m/s) (1)求金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小; (2)求金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数; (3)若将CC'右侧0.06 m处的金属轨道在DD'向上垂直弯曲(弯曲处无能量损失),试求金属条能上升的最大高度. 图K24-11 K12小学初中高中 小初高试卷教案类 课时作业(二十五) 第25讲 磁场对运动电荷的作用 时间 / 40分钟 基础巩固 1.下列关于洛伦兹力的说法中正确的是 ( ) A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同 B.如果把+q改为-q,且速度反向,大小不变,则洛伦兹力的大小、方向均不变 C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D.带电粒子在只受到洛伦兹力作用下运动时,动能、速度均不变 2.(多选)物理课堂教学中的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成.励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈,两线圈之间能产生匀强磁场.玻璃泡内充有稀薄的气体,电子枪在加速电压下发射电子,电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹.若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形.若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流,下列说法正确的是 ( ) 图K25-1 A.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变大 B.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径不变 C.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径变小 D.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径不变 3.[2017·贵州遵义航天中学模拟] 一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中,粒子的一段径迹如图K25-2所示,径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧.由于带电粒子使周围的空气电离,粒子的能量逐渐减小而带电荷量不变.不计粒子重力,从图中情况可以确定 ( ) 图K25-2 A.粒子是带正电的,它所受的洛伦兹力大小不变 B.粒子是带正电的,它由a点运动到b点 C.粒子是带负电的,它所受的洛伦兹力大小逐渐增大 D.粒子是带负电的,它由a点运动到b点 4.[2017·湖北八校二联] 已知α粒子(即氦原子核)质量约为质子的4倍,带正电荷,电荷量为元电荷的2倍.质子和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动.下列说法正确的是 ( ) A.若它们的动量大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为2∶1 B.若它们的速度大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶4 K12小学初中高中