假期作业1 磁场的描述及磁场对电流的作用-【快乐假期】2025年高二物理暑假大作业

参考答案 [第一部分]　假期作业１ 情境辨析 (１)×　(２)×　(３)√　(４)×　(５)√　(６)×　(７)× 技能提升 素能提升 １．C　[由安培定则画出a、b、c、d 点的磁感线的分布图,由 图可知电流I１、I２ 在a、c两点的磁场方向相反,这两点处 的磁感应强度可能为零,又I１＞I２,故磁感应强度为零的 点距I１ 的距离应比I２ 的大,故C正确,A、B、D均错误．] ２．CD　[由I与B 垂直时B＝FIL 可解得B＝２T．但题目中 未说明I与B 是否垂直,故B 的值也可能大于２T．所以 正确答案为C、D．] ３．D　[B＝FIL＝ １．０ ０．２×０．５T＝１０T ,方向不沿力的方向．] ４．D　[电流放入磁场中,不管电流与磁场是否垂直,安培力 均垂直磁场和电流所确定的平面,即安培力总是垂直磁 场方向,安培力总是垂直电流方向．] ５．A　[导线abcd的等效长度为 ２R２ ,电流方向等效为水平 向右,由左手定则可知安培力方向沿纸面向上,大小为 ２BIR ２ ,A正确．] ６．B　[如图所示,当通 有电 流 的 长 直 导 线 在 M、N 两 处 时,根 据安培定则,可知二者在圆心O 处产生的磁感应强度都 为 B１ ２ ;当将 M 处长直导线移到P 处时,两直导线在圆心 O 处产生的磁感应强度大小还是 B１ ２ ,由平行四边形定则 及图中的几何关系可得,B２ B１ ＝ B２ ２ B１ ２ ＝cos３０°＝ ３２ ,故选项B 正确．] ７．A　[当B竖直向上时有B１ILcosα＝mgsinα;当B垂直斜 面时有B２IL＝mgsinα;解得B１∶B２＝１∶cosα,选A．] ８．解析:通电导线ab与磁场垂直,安培力与弹簧的拉力相等, 即F＝kx＝０．４N,则磁感应强度B＝FIL＝０．８T． 答案:０．８T ９．解析:斜面对导线的支持力为零时 导线的受力如图所示． 由平衡条件FTcos３７°＝F,　① FTsin３７°＝mg,　② 由①②解得:F＝ mgtan３７° , 代入数值得:F＝０．８N． 由F＝BIL得:B＝FIL＝ ０．８ １×０．４T＝２T , B 与t的变化关系为B＝０．４t, 所以:t＝５s． 答案:５s 高考在线 １．C　因bc段与磁场方向平行,则不受安培力;ab段与磁场 方向垂直,则受安培力为Fab＝BI􀅰２l＝２BIl, 则该导线受到的安培力为２BIl．故选C． ２．BC　[如图所示地球可视为 一个磁偶极,磁南极大致指 向地理北极附近,磁北极大 致指向地理南极附近．通过 这两个磁极的假想直线(磁 轴)与地球的自转轴大约成 １１􀆰３度的倾斜．由表中z轴 数据可看出z 轴的 磁 场 竖 直向下,则测量地点应位于北半球,A错误; 磁感应强度为矢量,故由表格可看出此处的磁感应强度 大致为B＝ B２x＋B２z＝ B２y＋B２z, 计算得B≈５０μT,B正确; 由选项 A可知测量地在北半球,而北半球地磁场指向北 方斜向下,则第２次测量,测量By＜０,故y轴指向南方, 第３次测量Bx＞０,故x轴指向北方而y 轴则指向西方, C正确、D错误．故选BC．] ３．AC　[根据地磁场分布规律,用安培定则可判断环形电 流方向与地球自转方向相反,再根据电流方向的规定,可 判断出地表电荷为负电荷,A 正确,B错误.由电流的定 义式I＝qt 可知,地表电荷的电荷量增加,则环形电流增 大,地磁场强度增大,C正确.若地球自转角速度减小,则 环形电流减小,地磁场强度减小,D错误．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０４ 　　　　　假期作业１　磁场的描述及磁场对电流的作用　　　　　　　　　　　　　　　 　　生活当中我们知道巨大 的电磁铁可以吸引成吨的钢 铁,而实验室的小磁铁只能 吸引几枚小铁钉,关于磁性 强弱的描述我们高中物理有 专门的物理量来描述,关于 这个物理量我们做以下判断: (１)在电场当中描述电场强弱的物理量叫电场 强度,用来描述磁场强弱的物理量叫作磁 场强度． (　　) (２)为了判断某一位置的磁场强弱我们可以在 该位置单独放一个磁体来试探． (　　) (３)磁场中某点磁感应强度的大小,跟放在该 点的试探电流元的强弱无关． (　　) (４)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该 点的试探电流元所受磁场力的方向一致． (　　) (５)在如图所示的磁场中磁感线越密集的地 方,磁感应强度越大． (　　) (６)相邻两条磁感线之间的空白区域磁感应强 度为零． (　　) (７)将通电导线放入磁场中,若不受安培力,说 明该处磁感应强度为零． (　　) 一、选择题 １．如图,两根相互平行 的长直导线分别通有 方向相反的电流I１ 和I２,且I１＞I２;a、b、c、d为导线某一横截面所 在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点 在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂 直．磁感应强度可能为零的点是 (　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 ２．(多选)有一段直导线长１cm,通以５A 电 流,把它置于磁场中的某点时,受到的磁场 力为０．１N,则该点的磁感应强度B 的值可 能为 (　　) A．１T　B．０．５T　C．２T　D．２．５T ３．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝２０cm, 通电电流I＝０．５A 的直导线,测得它受到 的最大磁场力F＝１．０N,其方向竖直向上, 现将该通电导线从磁场撤走,则P 处磁感 应强度为 (　　) A．零 B．１０T,方向竖直向上 C．０．１T,方向竖直向下 D．１０T,方向肯定不沿竖直向上的方向 ４．关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者 之间的关系,正确的说法是 (　　) A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之 间总是互相垂直的 B．磁场方向一定与安培力方向垂直,但电 流方向不一定与安培力方向垂直 C．磁场方向不一定与安培力方向垂直,但 电流方向一定与安培力方向垂直 D．磁场方向不一定与电流方向垂直,但安 培力方向一定既与磁场方向垂直,又与 电流方向垂直 ５．如图所示,一段导线abcd 弯成半径为R、圆心角为 ９０°的部分扇形形状,置于 磁感应强度大小为 B 的 匀强磁场中,且与磁场方 向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab和cd 的 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １ 长度均为R ２． 流经导线的电流为I,方向如图 中箭头方向所示．则导线abcd 所受到的安 培力 (　　) A．方向沿纸面向上,大小为 ２BIR２ B．方向沿纸面向上,大小为 (π－ ２)BIR ２ C．方向沿纸面向下,大小为 ２BIR２ D．方向沿纸面向下,大小为 (π－ ２)BIR ２ ６．如图所示,M、N 和P 是以 MN 为直径的半 圆弧上的三点,O 为半 圆弧的圆心,∠MOP＝６０°,在 M、N 处各有 一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大 小相等的恒定电流,方向如图所示,若此时 O点的磁感应强度大小为B１．若将 M 处长 直导线移至P 处,则此时O 点的磁感应强 度大小为B２,那么B２ 与B１ 之比为 (　　) A．３∶１　　　　　　　B．３∶２ C．１∶１ D．１∶２ ７．如图所示,在两个倾角均为α的光滑斜面上 均水平放置一相同的金属棒,棒中通以相同 的电流,一个处于方向竖直向上的匀强磁场 中,磁感应强度为B１;另一个处于垂直于斜 面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B２,两 金属棒均处于静止状态,则B１、B２ 的大小关 系为 (　　) A．B１∶B２＝１∶cosα B．B１∶B２＝１∶sinα C．B１∶B２＝cosα∶１ D．B１∶B２＝sinα∶１ 二、非选择题 ８．金属滑杆ab连着一弹 簧,水平地放置在两根 互相平行的光滑金属导 轨cd、ef上,如图所示, 垂直cd与ef 有匀强磁场,磁场方向如图所 示,合上开关S,弹簧伸长２cm,测得电路中 的电 流 为 ５ A,已 知 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 ２０N/m,ab的长L＝０．１m．求匀强磁场的 磁感应强度的大小是多少? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２ ９．如图所示,在倾角为３７°的光滑 斜面上,有一根长为０．４m,质 量为６×１０－２ kg的通电直导 线,电流I＝１A,方向垂直纸面向外,导线 用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放 在磁感应强度每秒增加０．４T,方向竖直向上 的磁场中,设t＝０,B＝０,则需要多长时间斜面 对导线的支持力为零? (g取１０m/s２) １．(多选)(２０２３􀅰江苏卷,２T) 如图所示,匀强磁场的磁感 应强度为 B．L 形导线通以 恒定电流I,放置在磁场中． 已知ab边长为２l,与磁场方向垂直,bc边长 为l,与磁场方向平行．该导线受到的安培 力为 (　　) A．０ B．BIl C．２BIl D．５BIl ２．(多选)(２０２２􀅰全国乙卷,１８T)安 装适当的软件后,利用智能手机中 的磁传感器可以测量磁感应强度 B．如图,在手机上建立直角坐标系,手机显 示屏所在平面为xOy 面．某同学在某地对 地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指 向不同方向而z轴正向保持竖直向上．根据 表中测量结果可推知 (　　 ) 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT １ ０ ２１ －４５ ２ ０ －２０ －４６ ３ ２１ ０ －４５ ４ －２１ ０ －４５ A．测量地点位于南半球 B．当地的地磁场大小约为５０μT C．第２次测量时y轴正向指向南方 D．第３次测量时y轴正向指向东方 ３．(多选)(２０２３􀅰福建卷,６T)地球本身是一 个大磁体,其磁场分布示意图如图所示.学 术界对于地磁场的形成机制尚无共识.一 种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地 球自转产生的环形电流.基于此理论,下列 判断正确的是 (　　) A．地表电荷为负电荷 B．环形电流方向与地球自转方向相同 C．若地表电荷的电荷量增加,则地磁场强 度增大 D．若地球自转角速度减小,则地磁场强度 增大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３