江苏省海安高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷
一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难)
1.如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是( )
A.ab向左运动,cd向右运动 B.ab向右运动,cd向左运动 C.ab、cd都向右运动 D.ab、cd保持静止 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则知ab受安培力方向向左,cd受安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动; A. ab向左运动,cd向右运动,与结果一致,故A正确; B. ab向右运动,cd向左运动,与结果不一致,故B错误; C. ab、cd都向右运动,与结果不一致,故C错误; D. ab、cd保持静止,与结果不一致,故D错误;
2.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )
A.0 【答案】A 【解析】
试题分析:乙为双绕线圈,两股导线产生的磁场相互抵消,管内磁感应强度为零,故A正确.
考点:磁场的叠加
名师点睛:本题比较简单,考查了通电螺线管周围的磁场,弄清两图中电流以及导线的绕
B.0.5B
C.B
D.2 B
法的异同即可正确解答本题.
3.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
A. B. C.
D.
【答案】B 【解析】 【分析】
要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况:地磁的南极在地理北极的附近,故右手的拇指必需指向南方,然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向. 【详解】
地磁的南极在地理北极的附近,故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方;而根据安培定则:拇指与四指垂直,而四指弯曲的方向就是电流流动的方向,故四指的方向应该向西.故B正确. 【点睛】
主要考查安培定则和地磁场分布,掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在.另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定.
4.三根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正三角形,O为三角形的重心,通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示,方向如图。现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线,当I1?I2?I3?I0时,O点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,则( )
A.当I1?3I0、I2?I3?I0时,O点处导线受到的安培力大小为4F B.当I1?3I0、I2?I3?I0时,O点处导线受到的安培力大小为3F C.当I2?3I0、I1?I3?I0时,O点处导线受到的安培力大小为3F D.当I3?3I0、I1?I2?I0时,O点处导线受到的安培力大小为2F 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度B1、B2、B3的示意图如图所示
当I1?I2?I3?I0时,三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等,设为B0,根据磁场叠加原理可知,此时O点的磁感应强度为
B?2B0
此时O点处对应的导线的安培力
F?2B0I0L
AB.由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比,当
I1?3I0、I2?I3?I0时,则有
B1?3B0,B2?B3?B0
根据磁场叠加原理可知,此时O点的磁感应强度为
B?4B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??4B0I0L?2F
故AB错误;
C.当I2?3I0、I1?I3?I0时,有
B2?3B0,B1?B3?B0
如图所示
根据磁场叠加原理可知
B?23B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??23B0I0L?3F
故C正确;
D.当I3?3I0、I1?I2?I0时,有
B3?3B0,B1?B2?B0
如图所示
根据磁场叠加原理可知
B?23B0
此时O点处对应的导线的安培力
F??23B0I0L?3F
故D错误。 故选C。
5.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A、通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误;
B、如图所示,根据右手螺旋定则,磁场的方向逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误;
C、环形导线的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确;
D、根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向,由右向左,则小磁针的静止时北极指向左,故D错误;
6.如图所示,三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定,三根导线截面的连线构成一等边三角形,O点为三角形的中心,整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流,其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比,导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是( )
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则Ia=(1+B.若O点的磁感应强度平行ab边,则Ia=(1+3)I 33)I 3C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则Ia=(3-1)I D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则Ia=(3-1)I 【答案】A 【解析】 【详解】
三条直导线在O点的磁场方向如图;其中Bc和Bb的合场强水平向右大小为Bbc=B;方向水平向右。