微练(二十二)　磁场及其对电流的作用-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

微练(二十二)　磁场及其对电流的作用 A组·基础巩固题 1.磁场中某区域的磁感线如图所示,则 (　　) A.同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力大 B.同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力小 C.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb D.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb 解析　在同一磁场中磁感线越密的地方,磁感应强度越大,故Ba<Bb,C项正确,D项错误;安培力的大小不但与磁感应强度的大小有关,还与其夹角有关,不确定通电导线放置的方向,故无法确定在a、b两处的受力大小,A、B两项错误。 答案　C 2.在通电长直导线产生的磁场中,到导线的距离为r处的磁感应强度大小B=,其中I为通过长直导线的电流,k为常量。如图所示,三根通电长直导线P、Q、R均垂直直角坐标系xOy所在平面,其间距相等,P、Q与坐标平面的交点均在x轴上且关于原点O对称,通过P、Q、R的电流之比为1∶1∶3,电流方向已在图中标出。若通过P的电流产生的磁场在原点O处的磁感应强度大小为B0,则原点O处的合磁感应强度大小为 (　　) A.B0 B.B0 C.B0 D.3B0 解析　根据安培定则可知,通过P的电流产生的磁场在原点O处的磁感应强度方向沿y轴负方向,设三根导线的间距为a,通过P的电流为I0,则有B0=,类似可得,通过Q的电流产生的磁场在原点O处的磁感应强度大小B1=,方向沿y轴负方向;通过R的电流产生的磁场在原点O处的磁感应强度大小B2==,方向沿x轴正方向,故原点O处的合磁感应强度大小B=,解得B=B0,C项正确。 答案　C 3.如图所示,磁感应强度大小为B的匀强磁场方向斜向右上方,与水平方向所夹的锐角为45°。将一个金属圆环ab置于磁场中,圆环的圆心为O,半径为r,两条半径Oa和Ob相互垂直,且Oa沿水平方向,当圆环中通以电流I时,圆环受到的安培力大小为 (　　) A.2BIr　　 B.πBIr C.BIr　　 D.BIr 解析　直线电流在垂直磁场方向的有效长度为r,所以圆环受到的安培力大小F=BI×r=BIr,D项正确。 答案　D 4.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为a×b×c=0.5 m×0.4 m×0.3 m。空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0 T、方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103 A,方向如图。则下列判断正确的是 (　　) A.推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103 N B.推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为4.0×103 N C.推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为3.0×103 N D.推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为3.0×103 N 解析　磁场方向向下,电流方向向里,依据左手定则,则安培力方向向左,根据安培力公式F=BIL=10×1.0×103×0.4 N=4.0×103 N,故A项正确,B、C、D三项错误。 答案　A B组·素养提升题 5.如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)。若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I,则下列说法不正确的是 (　　) A.导电圆环有收缩的趋势 B.导电圆环所受安培力方向竖直向上 C.导电圆环所受安培力的大小为2BIR D.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ 解析　若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I,由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内,导电圆环有收缩的趋势,导电圆环所受安培力方向竖直向上,导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin θ,C项错误。 答案　C 6.(多选)电流计等磁电式电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理制成的,其优点是灵敏度高。构造如图甲所示,圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间,其中磁场是均匀辐向分布,铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框,铝框的转轴上装有指针和游丝(又称螺旋弹簧)。下列说法中正确的是 (　　) A.线圈在磁场中转动时,磁感线始终与线圈平面垂直 B.根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小 C.根据指针的偏转方向不能判断被测电流的方向 D.图乙中当线圈左侧a导线中电流垂直纸面向外时,图中指针往右偏 解析　电流表由于U形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,因此不管通电线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行。因此磁力矩与线圈中电流成正比(与线圈位置无关)。当通电线圈转动时,螺旋弹簧将被扭动,产生一个阻碍线圈转动的阻力矩,其大小与线圈转动的角度成正比,当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时,线圈停止转动,此时指针偏向的角度与电流成正比,故电