物理选修1-1人教新课标版：2.2电流的磁场 课时练习2（解析版)
文档属性
| 名称 | 物理选修1-1人教新课标版：2.2电流的磁场 课时练习2（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 70.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-11-22 09:03:44 | ||
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文档简介
物理选修1-1人教新课标版：2.2电流的磁场课时练习2（解析版)
1．在人类对物理规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就。下列有关科学家及他们的贡献描述正确的是( )
A.伽利略应用“理想斜面实验"推翻了亚里士多德的“力是改变物体运动状态的原因”观点
B.安培首先提出了场的概念并发现了通电导线在磁场中受力方向的规律
C.英国物理学家法拉第提出“磁生电”思想是受到了安培发现的电流的磁效应的启发
D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识
2．依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是（?? ）
A．电风扇??? B．电饭锅??? C．电热水壶??? D．电熨斗
3．关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零
B．放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1A的电流，受到的磁场力为1N，则该处的磁感应强度就是1 T
C．磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同
D．一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零
4．（题文）环形导线中心有一只小磁针，静止时如右图所示，当闭合开关 S 后，小磁针北极所受磁场力的方向是
A．向里 B．向外 C．向左 D．向右
5．如图所示，一根质量为m的金属棒AC，用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（ ）
A．不改变电流和磁场方向，适当减小电流
B．不改变磁场和电流方向，适当增大磁感强度
C．只改变电流方向，并适当增加电流
D．只改变电流方向，并适当减小电流
6．如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等方向相反的电流，则在M、N连线的中点处的磁感应强度B的方向是（ ）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下
7．如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是( )
A．a
B．b
C．c
D．d
8．如图所示，S为一垂直纸面放置的通电直导线的横截面，当通以垂直纸面向里的恒定电流I后，在距导线的轴线为R的a处产生的磁感应强度大小为B，b、c、d是与a在同一圆周上的三点，现将导线放在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，以下关于a、b、c、d四点磁感应强度的说法中正确的是
A．a、c点的磁感应强度均为0
B．a点的磁感应强度大小为2B，竖直向上；c点的磁感应强度为0
C．b点的磁感应强度大小为，和水平方向成斜向右上方
D．d点的磁感应强度大小为，和水平方向成斜向左下方
9．全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2动作，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图所示以下说法正确的是
A．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为N极，B端为S极
B．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为S极，B端为N极
C．若a，b处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中
D．若a，b处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中
10．三根平行共面的通电长导线都通有稳恒电流，要使它们所受的磁场合力都为零，如图，有可能实现的是
A． B． C． D．
11．在两条相互垂直而不接触的导线中，通以大小相等、方向如图所示的电流，那么，在导线平面内两电流所产生的磁场在哪些区域内方向是一致的？
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
由题意可知考查物理学史，根据物理学史、重要规律包含物理方法、思想分析判断可得。
【详解】
A．亚里士多德的观点是“力维持物体运动状态的原因”，伽利略应用“理想斜面实验"推翻了亚里士多德“力维持物体运动状态的原因”观点，故A错误；
B．法拉弟首先提出了场的概念，安培发现了通电导线在磁场中受力方向的规律，故B错误；
C．英国物理学家法拉第提出“磁生电”思想是受到了奥期特发现的电流的磁效应的启发，故C错误；
D．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第二定律、牛顿第三定律等规律。故D正确。
【点睛】
2．A
【解析】
当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，即安培力；电热水壶、电饭锅、电熨斗都是利用了电流的热效应设计的，电风扇是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故A正确，BCD错误。
3．D
【解析】试题分析：当通电导线平行磁场时，不受磁场力作用，A错误；只有当导线垂直磁场方向放置时，才满足题中的，B错误；根据左手定则可得磁感应强度方向与安培力方向垂直，C错误；根据安培力的公式可知，一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零，故D正确．
考点：考查了安培力的计算，磁感应强度
【名师点睛】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．但这属于比值定义法．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零．
磁场中某处磁感应强度的方向跟电流在该处受到磁场力的方向垂直．
4．A
【解析】
试题分析：闭合开关S后，环形导线中通有顺时针方向的电流，根据安培定则判断环形导线内部磁场向里，外部磁场向外，则小磁针的N极向里偏转．故选A。
考点：安培定则
【名师点睛】本题考查应用安培定则的能力．安培定则是判断电流方向与磁场方向两者关系的定则。
5．B
【解析】
根据左手定则可得，电流由M流向N时，受到的安培力方向向上，要使线的拉力为零，则需要增大安培力，根据公式F=BIL可得B正确。
6．D
【解析】
试题分析：由右手定则可知，直导线M在连线的中点处的磁感应强度B的方向是竖直向下，直导线N在连线的中点处的磁感应强度B的方向也是竖直向下的，故合场强竖直向下，故选D.
考点：右手定则；磁场的叠加
7．B
【解析】
由安培定则可判断螺线管的左端为N极，右端为S极，所以在螺线管内部磁场方向向左，故d的方向正确；左右两侧的磁场的方向向左，故a、c的方向正确；而在螺线管的上方，磁感线方向由左向右．故在螺线管的上方小磁针静止时N极应与磁感线的切线方向相同，b的方向错误，所以B错误，A、C、D正确．本题选错误的故选B.
【点睛】安培定则（右手螺旋定则）为考试中的重点及难点，应能做到熟练应用右手螺旋定则判断电流及磁极的关系.
8．BC
【解析】
【详解】
用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示：
a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，则磁感应强度大小为2B，竖直向上；b点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上，则磁感应强度大小为，和水平方向成斜向右上方；c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变为零；d点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上点与b点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同，即为左上方．选项AD错误，选项BC正确．
故选BC．
【点睛】
注意磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量。它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则。
9．BD
【解析】
【详解】
若输入的控制电流由a流入，由b流出，则根据右手螺旋定则可知，铁芯2中A端为S极，B端为N极，故A错误，B正确；根据磁化原理可知，若a，b处输入交变电流，铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈要发生相吸的作用，则铁芯2能吸入线圈中，故C错误，D正确．故选BD.
【点睛】
本题考查电磁铁的应用，要注意明确铁芯1通电时，铁芯2被磁化；注意相互作用是铁芯2受到内部磁场的作用；同时正确理解不论是直流还是交流，均会相互磁化，从而吸引铁芯2．
10．BD
【解析】
【详解】
B、D两个选项中每根导线都处于另外两根不同方向通电导线所产生的磁场中，根据右手螺旋定则可知它们产生的磁感强度的矢量和可能为零，受的安培力可能为零；A中的导线都处于方向相同的磁场中，每根导线的受力都不为零；C中最右边的导线受的安培力不为零．故选BD.
11．在导线平面内两电流所产生的磁场在：Ⅰ、Ⅲ区域中两电流产生的磁场方向一致．
【解析】
【详解】
两根非常靠近且相互垂直的长直导线，当通上如图所示方向上电流时，根据安培定则可得：电流方向水平向右的直导线在区域I、区域II磁场方向垂直纸面向外，在区域III、区域IV磁场方向垂直纸面向里；电流方向竖直向下的直导线在区域I、区域IV磁场方向垂直纸面向外，在区域II、区域III磁场方向垂直纸面向里，所以根据的磁场的叠加原理可得：Ⅰ、Ⅲ区域中两电流产生的磁场方向一致，Ⅱ、Ⅳ区域中两电流产生的磁场方向相反．
【点睛】
由安培定则可得电流周围磁场的方向，再由磁场叠加可确定合磁场的方向，注意电流方向与磁场的方向的关系．
1．在人类对物理规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就。下列有关科学家及他们的贡献描述正确的是( )
A.伽利略应用“理想斜面实验"推翻了亚里士多德的“力是改变物体运动状态的原因”观点
B.安培首先提出了场的概念并发现了通电导线在磁场中受力方向的规律
C.英国物理学家法拉第提出“磁生电”思想是受到了安培发现的电流的磁效应的启发
D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识
2．依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是（?? ）
A．电风扇??? B．电饭锅??? C．电热水壶??? D．电熨斗
3．关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零
B．放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1A的电流，受到的磁场力为1N，则该处的磁感应强度就是1 T
C．磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同
D．一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零
4．（题文）环形导线中心有一只小磁针，静止时如右图所示，当闭合开关 S 后，小磁针北极所受磁场力的方向是
A．向里 B．向外 C．向左 D．向右
5．如图所示，一根质量为m的金属棒AC，用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（ ）
A．不改变电流和磁场方向，适当减小电流
B．不改变磁场和电流方向，适当增大磁感强度
C．只改变电流方向，并适当增加电流
D．只改变电流方向，并适当减小电流
6．如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等方向相反的电流，则在M、N连线的中点处的磁感应强度B的方向是（ ）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下
7．如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是( )
A．a
B．b
C．c
D．d
8．如图所示，S为一垂直纸面放置的通电直导线的横截面，当通以垂直纸面向里的恒定电流I后，在距导线的轴线为R的a处产生的磁感应强度大小为B，b、c、d是与a在同一圆周上的三点，现将导线放在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，以下关于a、b、c、d四点磁感应强度的说法中正确的是
A．a、c点的磁感应强度均为0
B．a点的磁感应强度大小为2B，竖直向上；c点的磁感应强度为0
C．b点的磁感应强度大小为，和水平方向成斜向右上方
D．d点的磁感应强度大小为，和水平方向成斜向左下方
9．全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2动作，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图所示以下说法正确的是
A．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为N极，B端为S极
B．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为S极，B端为N极
C．若a，b处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中
D．若a，b处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中
10．三根平行共面的通电长导线都通有稳恒电流，要使它们所受的磁场合力都为零，如图，有可能实现的是
A． B． C． D．
11．在两条相互垂直而不接触的导线中，通以大小相等、方向如图所示的电流，那么，在导线平面内两电流所产生的磁场在哪些区域内方向是一致的？
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
由题意可知考查物理学史，根据物理学史、重要规律包含物理方法、思想分析判断可得。
【详解】
A．亚里士多德的观点是“力维持物体运动状态的原因”，伽利略应用“理想斜面实验"推翻了亚里士多德“力维持物体运动状态的原因”观点，故A错误；
B．法拉弟首先提出了场的概念，安培发现了通电导线在磁场中受力方向的规律，故B错误；
C．英国物理学家法拉第提出“磁生电”思想是受到了奥期特发现的电流的磁效应的启发，故C错误；
D．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第二定律、牛顿第三定律等规律。故D正确。
【点睛】
2．A
【解析】
当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，即安培力；电热水壶、电饭锅、电熨斗都是利用了电流的热效应设计的，电风扇是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故A正确，BCD错误。
3．D
【解析】试题分析：当通电导线平行磁场时，不受磁场力作用，A错误；只有当导线垂直磁场方向放置时，才满足题中的，B错误；根据左手定则可得磁感应强度方向与安培力方向垂直，C错误；根据安培力的公式可知，一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零，故D正确．
考点：考查了安培力的计算，磁感应强度
【名师点睛】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．但这属于比值定义法．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零．
磁场中某处磁感应强度的方向跟电流在该处受到磁场力的方向垂直．
4．A
【解析】
试题分析：闭合开关S后，环形导线中通有顺时针方向的电流，根据安培定则判断环形导线内部磁场向里，外部磁场向外，则小磁针的N极向里偏转．故选A。
考点：安培定则
【名师点睛】本题考查应用安培定则的能力．安培定则是判断电流方向与磁场方向两者关系的定则。
5．B
【解析】
根据左手定则可得，电流由M流向N时，受到的安培力方向向上，要使线的拉力为零，则需要增大安培力，根据公式F=BIL可得B正确。
6．D
【解析】
试题分析：由右手定则可知，直导线M在连线的中点处的磁感应强度B的方向是竖直向下，直导线N在连线的中点处的磁感应强度B的方向也是竖直向下的，故合场强竖直向下，故选D.
考点：右手定则；磁场的叠加
7．B
【解析】
由安培定则可判断螺线管的左端为N极，右端为S极，所以在螺线管内部磁场方向向左，故d的方向正确；左右两侧的磁场的方向向左，故a、c的方向正确；而在螺线管的上方，磁感线方向由左向右．故在螺线管的上方小磁针静止时N极应与磁感线的切线方向相同，b的方向错误，所以B错误，A、C、D正确．本题选错误的故选B.
【点睛】安培定则（右手螺旋定则）为考试中的重点及难点，应能做到熟练应用右手螺旋定则判断电流及磁极的关系.
8．BC
【解析】
【详解】
用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示：
a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，则磁感应强度大小为2B，竖直向上；b点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上，则磁感应强度大小为，和水平方向成斜向右上方；c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变为零；d点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上点与b点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同，即为左上方．选项AD错误，选项BC正确．
故选BC．
【点睛】
注意磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量。它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则。
9．BD
【解析】
【详解】
若输入的控制电流由a流入，由b流出，则根据右手螺旋定则可知，铁芯2中A端为S极，B端为N极，故A错误，B正确；根据磁化原理可知，若a，b处输入交变电流，铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈要发生相吸的作用，则铁芯2能吸入线圈中，故C错误，D正确．故选BD.
【点睛】
本题考查电磁铁的应用，要注意明确铁芯1通电时，铁芯2被磁化；注意相互作用是铁芯2受到内部磁场的作用；同时正确理解不论是直流还是交流，均会相互磁化，从而吸引铁芯2．
10．BD
【解析】
【详解】
B、D两个选项中每根导线都处于另外两根不同方向通电导线所产生的磁场中，根据右手螺旋定则可知它们产生的磁感强度的矢量和可能为零，受的安培力可能为零；A中的导线都处于方向相同的磁场中，每根导线的受力都不为零；C中最右边的导线受的安培力不为零．故选BD.
11．在导线平面内两电流所产生的磁场在：Ⅰ、Ⅲ区域中两电流产生的磁场方向一致．
【解析】
【详解】
两根非常靠近且相互垂直的长直导线，当通上如图所示方向上电流时，根据安培定则可得：电流方向水平向右的直导线在区域I、区域II磁场方向垂直纸面向外，在区域III、区域IV磁场方向垂直纸面向里；电流方向竖直向下的直导线在区域I、区域IV磁场方向垂直纸面向外，在区域II、区域III磁场方向垂直纸面向里，所以根据的磁场的叠加原理可得：Ⅰ、Ⅲ区域中两电流产生的磁场方向一致，Ⅱ、Ⅳ区域中两电流产生的磁场方向相反．
【点睛】
由安培定则可得电流周围磁场的方向，再由磁场叠加可确定合磁场的方向，注意电流方向与磁场的方向的关系．