2023版新教材高考物理一轮复习 课时分层作业（三十一）磁场及磁场对通电导线的作用力.docx

1、课时分层作业(三十一)磁场及磁场对通电导线的作用力基础性题组1关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元受到磁场力的方向一致C若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用，该点B为零D长度为L、电流为I的导线在磁场中受力为F，则磁感应强度B大于或等于2如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()A竖直向上B方向垂直于ad斜向上C方向垂直于bc斜向上D为零3磁场中某区域的磁感线如图所示，则()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度

2、的大小不等，BaBb，所以A正确，B错误答案：A4解析：由于圆环带负电荷，故当圆环沿顺时针方向转动时，等效电流的方向为逆时针，由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向内，磁场中某点的磁场方向是放在该点的小磁针静止时N极的指向，所以小磁针b的N极向纸外转，a、c的N极向纸里转，故B正确答案：B5解析：先由安培定则判断出通电螺线管的N、S极，找出导线左、右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向，如图甲所示可以判断导线受磁场力后从上向下看逆时针方向转动再分析此时导线特殊位置的磁场方向，再次用左手定则判断导线受磁场力的方向，如图乙所示，导线还要靠近螺线管

3、，所以D正确，A、B、C错误答案：D6解析：U形磁铁产生的不是匀强磁场，故导体棒所在处的磁感应强度不会处处相等，A错误；以导体棒为研究对象进行受力分析，两条丝线与竖直方向均成30角，故导体棒所受安培力的方向与丝线垂直时，安培力最小，根据几何关系可得最小的安培力Fmg sin 3012mg，即导体棒受到的安培力大小不一定是12mg，B错误；导体棒所受安培力等于12mg时，两条丝线的拉力的和等于32mg，每条丝线对导体棒的拉力大小都是34mg，C错误；导体棒受到重力、安培力与拉力作用，由共点力平衡的特点可知，导体棒受到的安培力与拉力的合力一定与导体棒的重力大小相等，方向相反，D正确答案：D7解析：

4、根据右手螺旋定则可知，沿x轴的电流在A点处的磁感应强度为：B1kI0b，方向垂直于纸面向外，因为A点磁感应强度为零，所以沿y轴的电流产生的磁场垂直纸面向里，大小等于B1，有kIakI0b，解得IabI0，根据右手螺旋定则可知电流方向沿y轴正方向，故A正确答案：A8解析：线框在磁场中受到安培力的等效长度为bd2L，当电流方向为图示方向时，由左手定则可知导线框受到的安培力竖直向上，大小为F2BIL，因导线框受力平衡，可得F1Fmg，当导线框中的电流反向时，则安培力方向竖直向下，大小仍为F2BIL，此时有mgFF2，联立可得B2F2F14IL，选项C正确答案：C9.解析：本题考查左手定则、受力分析、

5、物体的平衡等金属棒受力平衡，可知安培力垂直磁场方向斜向上，根据左手定则可知金属棒中的电流方向垂直纸面向里，选项A错误；分析金属棒受力，如图所示，沿斜面方向根据平衡条件可得FAsin 60G sin 30，解得金属棒受到的安培力为FA33G，选项B错误；由于安培力沿斜面方向的分力与重力沿斜面向下的分力相等，则磁场旋转后安培力方向关于斜面对称，根据几何关系可得磁场的方向顺时针旋转60，选项C正确；根据平衡条件可得FN1G cos 30FAsin 3033G，FN2G cos 30FAsin 30233G，所以FN1FN212，选项D正确答案：AB10解析：棒受力如图所示则BIL sin (mgBI

6、L cos )得1BILmg(sin cos )2IL3mgsin (30)所以C正确，A、B、D错误答案：C11解析：当t0时，由左手定则可知，MN受到向右的作用力，根据F安BLI，由于B最大，故此时的安培力最大，则MN的加速度最大，随着时间的延长，磁感应强度B减小，故加速度减小，而MN的速度在增大，当B0时，加速度为0，速度最大，当B反向时，安培力也会反向，则加速度也反向，MN做减速运动，到半个周期时，MN减速到0，此时的加速度反向最大，然后MN再反向运动，到一个周期时MN又回到原出发的位置，故在最初的一个周期内，导线在导轨上往复运动，A正确，B错误；在最初的半个周期内，导线的加速度先减小后增大，而其速度则是先增大后减小，故C错误，D正确答案：AD12解析：(1)导体棒受力分析，建立直角坐标系如图1所示根据平衡条件得：F安mg sin 370，而F安BIL，解得B0.4 T(2)导体棒受力如图，建立直角坐标系如图2所示根据牛顿第二定律得：mg sin 37F安cos 37ma，F安BIL，解得：a1.2 m/s2即导体棒的加速度大小为1.2 m/s2，方向沿斜面向下答案：(1)0.4 T(2)1.2 m/s2，方向沿斜面向下