板块三 限时规范特训
时间:45分钟
为单选,7~10为多选)
满分:100分
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。其中1~61. [2017·陕西宝鸡一模]如图所示,垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2,纸面内的一点H到两根导线的距离相等,则该点的磁感应强度方向可能为图中的( )
A.B1 B.B2 C.B3 D.B4 答案 C
解析 根据右手螺旋定则得出两电流在H点的磁场方向如图所示,根据平行四边形定则可判定H点的合磁感应强度方向可能为B3方向,C正确。
2.[2018·郑州质量预测]目前世界上输送功率最大的直流输电工程——哈(密)郑(州)特高压直流输电工程已正式投运。高压直流输电
具有无感抗、无容抗、无同步问题等优点。已知某段直流输电线长度l=200 m,通有从西向东I=4000 A的恒定电流,该处地磁场的磁感应强度B=5×10-5 T,磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5°(sin5°≈0.1)。则该段导线所受安培力的大小和方向为( )
A.40 N,向北与水平面成85°角斜向上方 B.4 N,向北与水平面成85°角斜向上方 C.4 N,向南与水平面成5°角斜向下方 D.40 N,向南与水平面成5°角斜向下方 答案 A
解析 地磁场方向与电流方向垂直,由安培力F=BIl=40 N,B、C项错误;由左手定则可知,电线所受安培力方向向北与水平面成85°角斜向上方,A项正确,D项错误。
3. [2017·郑州模拟]一条形磁铁放在光滑的斜面上,并用一质量不计的弹簧连接在顶端的挡板上,磁铁静止时弹簧的伸长量为x0,将通有方向垂直纸面向外的直导线分别放在a、b、c位置时,弹簧的伸长量分别为xa、xb、xc,已知a、b、c三点的连线与斜面平行,且b点在条形磁铁的正中央。则下列正确的是( )
A.x0=xa=xb=xc C.xa>x0=xb>xc 答案 C
B.x0>xa>xb>xc D.xa>xb>xc>x0
解析 由于在磁铁外部,条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极,所以可画出磁铁在a处的一条磁感线,其方向是斜向左下方的,如图所示,由左手定则可判断导线在a点受斜向右下方的安培力Fa,
由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力Fa′的方向是斜向左上方,Fa′有沿斜面向下的分力,该分力使得弹簧弹力增大,所以弹簧的伸长量增大;同理可知,导线在b点时弹簧的伸长量不变,导线在c点时弹簧的伸长量减小,则xa>x0=xb>xc,C正确。
4.[2016·河北唐山调研] 如图所示,两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨宽度为L,一端与电源连接。一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好,金属3
棒与导轨间的动摩擦因数为μ=,在安培力的作用下,金属棒以
3v0的速度向右匀速运动,通过改变磁感应强度的方向,可使流过导体棒的电流最小,此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为( )
A.37° B.30° C.45° D.60° 答案 B
解析 本题考查通电导体棒在磁场中的平衡问题。由题意对棒受力分析,设磁感应强度的方向与竖直方向成θ角,则有BILcosθ=μmgμ(mg-BILsinθ),整理得BIL=,电流最小时,安培力最
cosθ+μsinθ小,由数学知识解得:θ=30°,B正确。