内容正文:
章末强化练(一) 磁场
[对应学生用书P133]
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线中通以图示方向的电流时(磁铁始终未动)( )
A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用
B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用
C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用
D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用
C [根据左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方,故由牛顿第三定律知,导线对磁铁的反作用力应斜向右下方,则一方面使磁铁对桌面的压力增大,一方面使磁铁产生向右的运动趋势,从而受到向左的摩擦力作用.]
2.如图所示,在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为a;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是( )
A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点
B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长
C.若小球带负电荷,小球会落在更远的b点
D.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点
D [地磁场在赤道上空水平由南向北,从南向北观察,如果小球带正电荷,则洛伦兹力斜向右上方,该洛伦兹力在竖直向上的方向和水平向右方向均有分力,因此,小球落地时间会变长,水平位移会变大;同理,若小球带负电,则小球落地时间会变短,水平位移会变小,故D正确.]
3.某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置,如图所示,U形磁铁置于水平电子测力计上,U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,不计两极间以外区域的磁场.一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间(未与磁铁接触),导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上.导体棒没有通电时,测力计的示数为G0,导体棒通以图示方向电流I(垂直纸面向外)时,测力计的示数为G1,测得导体棒在两极间的长度为L,磁铁始终静止,不考虑导体棒中电流对磁铁磁场的影响.下列说法正确的是( )
A.导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为B=
B.导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为B=
C.若使图示方向电流增大,“称量”的磁感应强度将增大
D.若通以与图示方向相反、大小不变的电流I′,测力计示数将变为2(G0-G1)
A [导体棒没有通电时测力计的示数等于磁铁的重力G0,导体棒通以题图所示电流后,由左手定则可知导体棒受向上的安培力,根据牛顿第三定律可知导体棒对磁铁的作用力方向向下,对磁铁由平衡条件得,G0+BIL=G1,解得B=,A正确,B错误;若使题图所示方向电流I增大,由于“称量”的磁感应强度描述的是磁铁本身的磁场性质,故其大小不变,C错误;若通以与题图所示方向相反、大小不变的电流I′,安培力将反向,设此时测力计的示数为G′1,根据平衡条件有G′1+BI′L=G0,解得G′1=2G0-G1,D错误]
4.如图是自动跳闸的闸刀开关,闸刀处于垂直纸面向里的匀强磁场中,当CO间的闸刀刀片通过的直流电流超过额定值时,闸刀A端会向左弹开断开电路.以下说法正确的是( )
A.闸刀刀片中的电流方向为O至C
B.闸刀刀片中的电流方向为C至O
C.跳闸时闸刀所受安培力没有做功
D.增大匀强磁场的磁感应强度,可使自动跳闸的电流额定值增大
A [当MN通电后,闸刀开关会自动跳开,可知安培力应该向左,由左手定则判断,电流方向O→C,故A正确,B错误;跳闸时闸刀受到安培力而运动断开,故跳闸时闸刀所受安培力做正功,故C错误;跳闸的作用力是一定的,依据安培力F=BIL可知,电流I变小,故D错误.]
5.如图所示,空间有匀强电场(图中未画出)和水平匀强磁场,与磁场垂直的竖直面内,有一带电小球从M沿直线运动到N,MN与水平方向夹角为α,下列说法可能正确的是( )
A.小球一定带负电
B.小球所受电场力大小与重力大小相等
C.电场方向沿竖直方向
D.从M到N过程中,小球克服电场力做功
B [由题知带电小球沿直线运动必是做匀速直线运动,由于匀强电场没确定,所以小球可能带正电,可能带负电,故A错误;只能确定小球所受电场力与重力的合力与小球受到的洛伦兹力大小相等,方向相反,无法确定小球所受电场力大小与重力大小关系,所以小球所受电场力大小可能与重力大小相等,故B正确;由于带电小球沿直线做匀速直线运动,合外力为零,所以电场力方向一定不沿竖直方向,即电场方向一定不沿竖直方向,故C错误;由于小球机械能增大,所以电场力对小球做正功,故D错误.]
6.如图所示,长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片,使溶液中通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B.图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面,则( )
A.a处