微练(二十六) 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（新教材新高考）

微练(二十六)　磁场及其对电流的作用 一、单项选择题 1.电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流方向之间的关系,其中磁感线分布正确的是 (　　) 解析　根据安培定则可知,因电流方向竖直向上,导线右侧磁场方向垂直纸面向里,而左侧则是垂直纸面向外,A项正确;根据安培定则可知,因电流方向从右旋转到左,则螺线管内部磁场方向由左向右,因此左端是S极,右端是N极,B项错误;根据安培定则可知,因环形电流顶端处垂直纸面向里,则环形导线内部磁场方向从右向左,C项错误;因电流方向竖直向下,依据安培定则可知,磁场方向应该是顺时针方向(俯视),D项错误。 答案　A 2.如图所示,导线框ABC由直导线AB和四分之一圆弧导线BC组成,用柔软导线悬吊处于静止状态,经过A、C的水平线下方有垂直于ABC所在平面向里的匀强磁场,现给导线框ABC通以如图所示方向的电流,则导线框受到的安培力方向 (　　) A.竖直向上 B.竖直向下 C.斜向右下 D.斜向左上 解析　导线框受到安培力的等效长度为AC的连线,根据左手定则可知,导线框受到的安培力方向竖直向下,B项正确。 答案　B 3.如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧,下面挂有匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为l,线框的下半部分处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里),线框中通以电流I,方向如图所示,开始时线框处于平衡状态。令磁场反向,磁感应强度的大小仍为B,线框达到新的平衡,则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是 (　　) A.Δx=,方向向上 B.Δx=,方向向下 C.Δx=,方向向上 D.Δx=,方向向下 解析　线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力,处于平衡状态,安培力为FA=nBIl,且开始时方向向上,改变磁场方向后方向向下,大小不变,设在磁场反向之前弹簧的伸长为x,则反向之后弹簧的伸长为x+Δx,由平衡条件知kx+nBIl=mg,k(x+Δx)=nBIl+mg,联立解得Δx=,且线框向下移动,B项正确。 答案　B 4.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 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.电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用。如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形,流经泵体内的液体在泵头通入导电剂后的电导率为σ(电阻率的倒数),泵体所在处有方向平行于ad向外的磁感应强度为B的匀强磁场,把泵体的上、下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则 (　　) A.泵体上表面应接电源负极 B.通过泵体的电流大小为I= C.增大磁感应强度,可获得更大的抽液高度 D.增大液体的电阻率,可获得更大的抽液高度 解析　当泵体上表面接电源的负极时,电流从下向上流过泵体,这时液体受到的磁场力方向水平向右,A项错误;根据电阻定律可知,泵体内液体的电阻R=ρ=·=,因此流过泵体的电流大小I=UL1σ,B项错误;若增大磁感应强度B,则液体受到的磁场力变大,可获得更大的抽液高度,故C项正确;若增大液体的电阻率,则σ减小,电流减小,液体受到的磁场力将变小,不能获得更大的抽液高度,故D项错误。 答案　C 二、多项选择题 7.如图所