磁场每周长见识单元检测1

翔宇监利中学高二物理第一章 班级类型（提招班印数350份） 使用时间： 2015.9.18 编写人： 程和界 审核人：胡耀辉第三章《磁场》磁场周测题（1）一．选项题（每小题6分，共72分。

每小题至少有一个选项正确 ，选不全得3分） 1．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是( ) A ．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B ．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C ．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D ．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 2．在磁感应强度为B 0，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A ．c 、d 两点的磁感应强度大小相等B ．a 、b 两点的磁感应强度大小相等C ．c 点的磁感应强度的值最小D ．b 点的磁感应强度的值最大3．在匀强磁场中有一用粗细均匀、相同材料制成的导体框abc ，b 为半圆弧的顶点．磁场方向垂直于导体框平面向里，在ac 两端接一直流电源，如图所示，则( )A ．导体框abc 所受安培力的合力为零B ．导体框abc 所受安培力的合力垂直于ac 向上C ．导体框abc 所受安培力的合力垂直于ac 向下D ．导体框abc 的圆弧段所受安培力为零4．如图所示，D 为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关S 接通后，导线D 所受磁场力的方向是( )A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右5．一段长0.2 m ，通过2.5 A 电流的直导线，关于在磁感应强度为B 的匀强磁场中所受安培力F 的情况，正确的是( )A ．如果B ＝2 T ，F 一定是1 N B ．如果F ＝0，B 也一定为零C ．如果B ＝4 T ，F 有可能是1 ND ．如果F 有最大值时，通电导线一定与B 平行6．在光滑绝缘的斜面上放置一根质量为m 的长直通电导体棒，电流方向水平向里，如图所示．欲使导体棒静止，在斜面上施加匀强磁场的方向应为( )A ．竖直向上B ．竖直向下C ．垂直斜面向上D ．水平向右7．如图所示，两根间距为d 的平行光滑金属导轨间接有电源E ，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.金属杆ab 垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中．当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab 刚好处于静止状态．要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是( )A ．增大磁感应强度BB ．调节滑动变阻器使电流减小C ．增大导轨平面与水平面间的夹角θD ．将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变8．如图所示，两根无限长的平行导线a 和b 水平放置，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且I a >I b .当加一个垂直于a 、b 所在平面的匀强磁场B 时；导线a 恰好不再受安培力的作用．则与加磁场B 以前相比较( )A ．b 也恰好不再受安培力的作用B ．b 受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上C ．b 受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下D ．b 受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下9．(单选)如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO ′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是( )A ．竖直向上B ．竖直向下C ．水平向里D ．水平向外10．如图所示，两个完全相同的通电圆环A 、B 圆心O 重合、圆面相互垂直的放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O 处独立产生的磁感应强度都为B 0，则O 处的磁感应强度大小为( )A ．0B ．2BC.2B 0 D ．无法确定11.一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S 极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此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 ．磁铁受到向右的摩擦力D ．磁铁受到向左的摩擦力12.(单选)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒．当导体棒中的恒定电流I 垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B 的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B 的大小的变化，正确的是( )A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大翔宇监利中学高二物理 第一章 班级类型（提招班印数350份） 使用时间： 2015.9.18 编写人： 程和界 审核人：胡耀辉磁场周测题（1）班级 姓名 学号一．选项题（每小题6分，共72分。

每小题至少有一个选项正确 ，选不全得3分）只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。

13．(14分 )如图所示，通电直导线ab 的质量为m 、长为L ，水平放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流为I ，要求导线ab 静止在斜面上． (1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小、方向如何？14．(14分 )如图所示，铜棒ab 长L 1＝0.1 m ，质量为6×10－2kg ，两端与长为L 2＝1 m 的轻铜线相连，静止于竖直平面上．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.5 T ．现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒垂直纸面向外发生摆动．已知最大偏角为37°，则在此过程中铜棒的重力势能增加了多少？通过电流的大小为多少？方向如何？(不计空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g 取10 m/s 2)15．(10分 )阅读理解题：在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度I ，长度L ，质量m 的导体棒a （电流方向向里），如图所示，棒与斜面间动摩擦因数μ<tan θ，欲使导体棒静止在斜面上，应加匀强磁场磁感应强度B 的最小值是多少？如果使导体棒a 静止在斜面上且对斜面无压力，所加匀强磁场磁感应强度又如何？ 14．解析：（1）导体棒静止于斜面，所加磁场的B 值最小时，设安培力斜向上，且成α角合θμαsin cos mg N BIL=+,ααcos sin mg N BIL =+ 得：(sincos )/(sin cos )B mg IL θμθμαα=-+(sin cos )/)B mg θμθαβ=-+B =另解：引入摩擦角，tan NNF F μβμ==，由于μ<tan θ则有β<θ，即摩擦力与弹力的合力如图所示。

下面将四个力转化为三个力，运用动态分析的方法求安培力的极小值，此时所加磁场的B 值最小。

在矢量三角形知：sin()F mg θβ=-sin cos cos sin F mg mg θβθβ=-，cos β=，sin β=B =（2）对斜面无压力时，摩擦力也为零，此时导体只受两个力，由二力平衡，BIL mg =，得mgB IL=，方向水平向左。

翔宇监利中学高二物理第一章班级类型（提招班印数350份）使用时间：2015.9.18 编写人：程和界审核人：胡耀辉磁场周测题（1）答案一．选项题（每小题6分，共66分。

每小题至少有一个选项正确，选不全得3分）1、解析：选D.因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关．所以A选项错，D选项正确．因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错．对C选项，虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错．2、解析：选C.在c点电流产生的磁场方向与B0反向，故合磁感应强度最小．在a点两者同向，合磁感应强度最大，在b、d两点，两者互相垂直，故合磁感应强度大小相等．因此只有C项正确．3、解析：选B.由左手定则可知，导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上．4、解析：选A.由右手螺旋定则知，软铁芯在导线处的磁场方向向左，由左手定则可判定导线D受到的磁场力方向向上，A正确．5、解析：选C.当导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0<F<BIL，A、D不正确，C正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与受力F无关，B不正确．6、解析：选B.由左手定则知，匀强磁场方向竖直向上时，受安培力方向水平向右，导体棒不平衡，A不正确；匀强磁场方向竖直向下时，受安培力方向水平向左，导体棒能平衡，B正确；匀强磁场方向垂直斜面向上时，受安培力方向沿斜面向下，导体棒不平衡，C不正确；匀强磁场方向水平向右时，受安培力方向竖直向下，导体棒不平衡，D不正确．7、解析：选A.对金属杆受力分析，沿导轨方向：BEdR－mg sin θ＝0，若想让金属杆向上运动，则BEdR增大，A正确，B错误；若增大θ，则mg sin θ增大，C错误；若电流反向，则金属杆受到的安培力反向，D错误．8、解析：选D.当a不受安培力时，I b产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，此时判断出所加磁场方向为垂直纸面向外，因I a>I b，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里，b受安培力向下，且比原来小．故选项D正确．9、解析：选C.从上向下看，由于带负电的圆盘顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．故C正确．10、解析：选C.根据右手螺旋定则可知，图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是垂直纸面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是竖直向下．根据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为2B0.11、解析：选AD.如图所示，通电后，由左手定则判断出导体棒受到斜向左下的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上，所以在通电的一瞬间，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此A、D正确．12.解析：选D.对导体棒受力分析，受重力G、支持力F N和安培力F A，三力平衡，合力为零，将支持力F N和安培力F A合成，合力与重力相平衡，如图所示．从图中可以看出，当磁场变化时，安培力F A先减小后增大，由于F A＝BIL，且其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度先减小后增大，故本题选D.13、解析：(1)若磁场方向竖直向上，从a向b观察，导线受力情况如图甲所示．由平衡条件得：在水平方向上：F-F N s inθ=0在竖直方向上：mg-F N cosθ=0其中F＝BIL，联立以上各式可解得：B＝mg tanθIL.(2)若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小．如图乙所示，由力的矢量三角形讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应磁感应强度最小，设其值为B min，则：B min IL＝mg sinθ，B min＝mg sinθIL根据左手定则判定知，该磁场方向垂直于斜面向上．14、解析：以棒为研究对象受力分析如图，重力做功WG=-mgh=-mgL2(1-cos θ)=-6×10-2×10×0.2×1 J=-0.12 J因ΔE p＝－W G＝0.12 J，故重力势能增加了0.12 J.因为导体棒最大偏角为37°，由动能定理得F·L2sin θ－mgL2(1－cos θ)＝0①F＝BIL1②由①②解得I＝4 A，方向由b→a.。