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高中同步测试卷·人教物理选修3－1：高中同步测试卷（六） Word版含解析
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1本册综合课后复习题，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第六单元 磁场和安培力
(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )
A．安培力的方向可以不垂直于直导线
B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
2．为了形象地描述磁场的分布引入了磁感线，磁场中某区域的磁感线如图所示，则下列说法正确的是( )
A．a、b两处的磁感应强度的大小相等
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D．同一通电导线放在a处与放在b处受力大小无法确定
3．用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有( )
A．两导线环相互吸引 B．两导线环相互排斥
C．两导线环无相互作用力 D．两导线环先吸引后排斥
4.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图所示，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
A．B、D两点的磁感应强度大小相等 B．A、B两点的磁感应强度大小相等
C．C点的磁感应强度的值最大 D．B点的磁感应强度的值最大
5.一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置D和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是( )
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
6．六根互相绝缘的导线，在同一平面内组成四个相等的正方形，导线中通以大小相同的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，指向纸面内，磁通量最大的区域是( )
A．Ⅰ B．Ⅱ
C．Ⅲ D．Ⅳ
7．如图所示，菱形金属框架ABCD各边用粗细均匀的电阻丝折成，已知∠ABC＝120°，各边长度AB＝BC＝CD＝AD＝L，ABC部分长度为L的电阻丝电阻值为r，ADC部分长度为L的电阻丝电阻值为3r，框架的两端A、C与一电源电动势为E，内阻为r的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到安培力的合力大小为( )
A.eq \f(2\r(3)BEL,5r) B．0
C.eq \f(\r(3)BEL,5r) D.eq \f(7BEL,11r)
二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)
8．以下说法正确的是( )
A．只有两个磁铁相互接触时，才能发生相互作用
B．把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有N极或只有S极
C．指南针能指南与地球的磁场有关
D．人们代步的电动自行车中存在磁体
9．如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是( )
A．向右飞行的正离子束
B．向左飞行的正离子束
C．向右飞行的负离子束
D．向左飞行的负离子束
10．如图所示的装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是( )
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
11．斜面倾角为θ，一条形磁铁静止在斜面上，若在磁铁上方中心位置固定一导体棒，在导体棒中通以方向如图所示的电流后，下列说法正确的是( )
A．磁铁与斜面间压力增大
B．磁铁与斜面间的摩擦力减小
C．磁铁将沿斜面做加速度逐渐减小的加速运动
D．磁铁仍然保持静止状态
12.把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中，硬直导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示．硬直导线可以在空中自由移动和转动，硬直导线中的电流方向由a向b，关于硬直导线的受力和运动情况下述说法正确的是( )
A．硬直导线先转动，后边转动边下移
B．硬直导线只能转动，不会向下移动
C．硬直导线各段所受安培力的方向都与硬直导线垂直
D．在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外
三、计算题(本题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
13．(10分)匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场)中长为2 cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4×10－3 N，问：
(1)该处的磁感应强度B是多大？
(2)若电流不变，导线长度减小到1 cm，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
(3)若导线长度不变，电流增大为5 A，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
14．(10分)地球上某地磁感应强度B的水平分量Bx＝0.18×10－4T，竖直分量By＝0.54×10－4 T．求：
(1)地磁场磁感应强度B的大小及它与水平方向的夹角；
(2)在水平面2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ.
15.(10分)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m．质量为6×10－2kg的通电直导线，电流I＝1 A，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0.4 T，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10 m/s2)
16．(12分)如图所示为某种电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小．
(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)
(2)若要使电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？
(3)若k＝2.0 N/m，ab＝0.20 m，bc＝0.05 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的影响)
(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？
参考答案与解析
1．[导学号66870075] 【解析】选B.安培力的方向始终与电流方向和磁场方向垂直，选项A错误，选项B正确；由F＝BILsin θ可知，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角时，因磁场与导线的夹角未知，则安培力的大小不能确定，选项D错误．
2．[导学号66870076] 【解析】选D.根据磁感线的疏密程度，可以判断出a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb，A、B错误；同一通电导线放在a处受力的情况大小不一定，因为放入时的位置(即放入时与磁感线的方向)不确定，则其受安培力的大小不确定，C错误，D正确．
3．[导学号66870077] 【解析】选A.两环形电流等效成两个小磁针，由安培定则知，磁极情况如图所示，据异名磁极相互吸引可得A正确．
4．[导学号66870078] 【解析】选A.磁感应强度是矢量，每点的磁感应强度都是匀强磁场和直导线磁场的叠加，由题图知在A点，两磁感应强度方向相同，所以A点的磁感应强度最大，在C点，两磁感应强度方向相反，所以在C点的磁感应强度最小，C、D错误；B、D两点，两磁感应强度方向相互垂直，所以B、D两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，A正确、B错误．
5．[导学号66870079] 【解析】选C.由题图可知，线圈由A经过D到C的过程中，线圈垂直磁场方向的面积先增大后减小，通过线圈的磁通量为Φ＝BS，可见通过线圈的磁通量先变大后变小．
6．[导学号66870080] 【解析】选A.先分析Ⅰ区域：导线2、3和5、6分别在此区域产生的磁场方向相反，磁通量互相抵消，故只剩下导线1和4在此区域产生磁通量，由安培定则可判断出方向均垂直纸面向里．同理可分析出Ⅱ、Ⅳ区域的合磁通量为零，Ⅲ区域的合磁通量垂直纸面向外，故选A.
7．[导学号66870081] 【解析】选A.对于框架的ABC部分与ADC部分，其等效长度均为AC连线长度，由几何关系可得：L′＝2Lcs 30°＝eq \r(3)L，由闭合电路的欧姆定律可得，通过框架ABC与ADC部分的电流为I＝eq \f(E,\f(6r×2r,6r＋2r)＋r)＝eq \f(2E,5r)，由左手定则可得等效部分所受的安培力方向均竖直向上，设两条支路的电流分别为I1、I2，可得：F＝BI1L′＋BI2L′＝B(I1＋I2)L′＝BIL′＝eq \f(2\r(3)BEL,5r)，A选项正确．
8．[导学号66870082] 【解析】选CD.磁体的周围存在一种特殊的物质——磁场，磁铁间不接触时也可以通过磁场发生相互作用，故A错．无论将磁铁分得多么小，它总有N极和S极，迄今为止，还没有发现只有N极或S极的磁单极子存在(这一点与电荷不同)，故B错．指南针能指南与地球磁场有关，故C正确．电动自行车的电机中一定有磁体存在，故D正确．
9．[导学号66870083] 【解析】选BC.小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向．题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外．由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动．故选BC.
10．[导学号66870084] 【解析】选BD.若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动，A选项错误，同理判定B、D选项正确，C选项错误．故选BD.
11．[导学号66870085] 【解析】选AD.通电导体棒处磁场方向与导体棒垂直，沿斜面向下，由左手定则可知通电导体棒所受安培力垂直于斜面向上，由牛顿第三定律可得磁铁所受导体棒的磁场力垂直于斜面向下，故磁铁与斜面间压力增大，A正确；磁铁重力沿斜面向下的分力仍然与静摩擦力平衡，静摩擦力大小不变，磁铁仍然保持静止状态，B、C错误，D正确．
12．[导学号66870086] 【解析】选AC.根据左手定则可知，a、b两端受安培力方向正好相反，使硬直导线产生转动，而磁感应强度在竖直方向和水平方向都有分量，当硬直导线转动后就又会受到向下的安培力作用，故硬直导线先转动，边转动边下移，硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直，A、C正确．
13．[导学号66870087] 【解析】(1)根据磁感应强度的定义
B＝eq \f(F,IL)＝eq \f(4×10－3,2×2×10－2) T＝0.1 T.
(2)匀强磁场中该处的磁感应强度由磁场本身决定，不因导线长度的改变而改变，因此B＝0.1 T.
根据磁感应强度的定义B＝eq \f(F,IL)可得，导线长度减小到1 cm，则它受到的磁场力
F′＝BIL′＝0.1×2×1×10－2 N＝2×10－3 N.
(3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变，
因此B＝0.1 T.
根据磁感应强度的定义B＝eq \f(F,IL)可得，电流增大为5 A，则它受到的磁场力F″＝BI′L＝0.1×5×2×10－2 N＝0.01 N.
【答案】(1)0.1 T (2)2×10－3 N 0.1 T (3)0.01 N 0.1 T
14．[导学号66870088] 【解析】(1)根据平行四边形定则，可知
B＝eq \r(Beq \\al(2,x)＋Beq \\al(2,y))＝eq \r(0.182＋0.542)×10－4 T＝0.57×10－4 T
B的方向和水平方向的夹角
α＝arctaneq \f(By,Bx)＝arctaneq \f(0.54×10－4,0.18×10－4)＝arctan 3＝71°56′.
(2)题中地磁场竖直分量与水平面垂直，故磁通量
Φ＝By·S＝0.54×10－4×2.0 Wb＝1.08×10－4 Wb.
【答案】(1)0.57×10－4 T arctan 3或71°56′
(2)1.08×10－4 Wb
15．[导学号66870089] 【解析】支持力为0时导线的受力如图所示，由平衡条件得：
F安＝eq \f(mg,tan 37°)＝eq \f(6×10－2×10,0.75)N＝0.8 N
由F安＝BIL得
B＝eq \f(F安,IL)＝eq \f(0.8,1×0.4)T＝2 T
由B＝0.4t得t＝eq \f(B,0.4)＝eq \f(2,0.4) s＝5 s.
【答案】5 s
16．[导学号66870090] 【解析】(1)设弹簧的伸长为Δx，则有mg＝kΔx①
由①式得Δx＝eq \f(mg,k).
(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN上的安培力必须向下，因此M端应接正极．
(3)设满量程时通过MN的电流大小为Im，则有
BImab＋mg＝k(bc＋Δx)②
联立①②式并代入数据得Im＝2.5 A.
(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有
2B′Imab＋mg＝k(bc＋Δx)③
由①③式得B′＝eq \f(kbc,2Imab)，代入数据得B′＝0.10 T.
【答案】(1)eq \f(mg,k) (2)M端应接正极 (3)2.5 A (4)0.10 T
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
第六单元 磁场和安培力
(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)
1．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )
A．安培力的方向可以不垂直于直导线
B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
2．为了形象地描述磁场的分布引入了磁感线，磁场中某区域的磁感线如图所示，则下列说法正确的是( )
A．a、b两处的磁感应强度的大小相等
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D．同一通电导线放在a处与放在b处受力大小无法确定
3．用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有( )
A．两导线环相互吸引 B．两导线环相互排斥
C．两导线环无相互作用力 D．两导线环先吸引后排斥
4.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图所示，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
A．B、D两点的磁感应强度大小相等 B．A、B两点的磁感应强度大小相等
C．C点的磁感应强度的值最大 D．B点的磁感应强度的值最大
5.一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置D和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是( )
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
6．六根互相绝缘的导线，在同一平面内组成四个相等的正方形，导线中通以大小相同的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，指向纸面内，磁通量最大的区域是( )
A．Ⅰ B．Ⅱ
C．Ⅲ D．Ⅳ
7．如图所示，菱形金属框架ABCD各边用粗细均匀的电阻丝折成，已知∠ABC＝120°，各边长度AB＝BC＝CD＝AD＝L，ABC部分长度为L的电阻丝电阻值为r，ADC部分长度为L的电阻丝电阻值为3r，框架的两端A、C与一电源电动势为E，内阻为r的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到安培力的合力大小为( )
A.eq \f(2\r(3)BEL,5r) B．0
C.eq \f(\r(3)BEL,5r) D.eq \f(7BEL,11r)
二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)
8．以下说法正确的是( )
A．只有两个磁铁相互接触时，才能发生相互作用
B．把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有N极或只有S极
C．指南针能指南与地球的磁场有关
D．人们代步的电动自行车中存在磁体
9．如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是( )
A．向右飞行的正离子束
B．向左飞行的正离子束
C．向右飞行的负离子束
D．向左飞行的负离子束
10．如图所示的装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是( )
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
11．斜面倾角为θ，一条形磁铁静止在斜面上，若在磁铁上方中心位置固定一导体棒，在导体棒中通以方向如图所示的电流后，下列说法正确的是( )
A．磁铁与斜面间压力增大
B．磁铁与斜面间的摩擦力减小
C．磁铁将沿斜面做加速度逐渐减小的加速运动
D．磁铁仍然保持静止状态
12.把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中，硬直导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示．硬直导线可以在空中自由移动和转动，硬直导线中的电流方向由a向b，关于硬直导线的受力和运动情况下述说法正确的是( )
A．硬直导线先转动，后边转动边下移
B．硬直导线只能转动，不会向下移动
C．硬直导线各段所受安培力的方向都与硬直导线垂直
D．在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外
三、计算题(本题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
13．(10分)匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场)中长为2 cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4×10－3 N，问：
(1)该处的磁感应强度B是多大？
(2)若电流不变，导线长度减小到1 cm，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
(3)若导线长度不变，电流增大为5 A，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？
14．(10分)地球上某地磁感应强度B的水平分量Bx＝0.18×10－4T，竖直分量By＝0.54×10－4 T．求：
(1)地磁场磁感应强度B的大小及它与水平方向的夹角；
(2)在水平面2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ.
15.(10分)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m．质量为6×10－2kg的通电直导线，电流I＝1 A，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0.4 T，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10 m/s2)
16．(12分)如图所示为某种电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小．
(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)
(2)若要使电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？
(3)若k＝2.0 N/m，ab＝0.20 m，bc＝0.05 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的影响)
(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？
参考答案与解析
1．[导学号66870075] 【解析】选B.安培力的方向始终与电流方向和磁场方向垂直，选项A错误，选项B正确；由F＝BILsin θ可知，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角时，因磁场与导线的夹角未知，则安培力的大小不能确定，选项D错误．
2．[导学号66870076] 【解析】选D.根据磁感线的疏密程度，可以判断出a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb，A、B错误；同一通电导线放在a处受力的情况大小不一定，因为放入时的位置(即放入时与磁感线的方向)不确定，则其受安培力的大小不确定，C错误，D正确．
3．[导学号66870077] 【解析】选A.两环形电流等效成两个小磁针，由安培定则知，磁极情况如图所示，据异名磁极相互吸引可得A正确．
4．[导学号66870078] 【解析】选A.磁感应强度是矢量，每点的磁感应强度都是匀强磁场和直导线磁场的叠加，由题图知在A点，两磁感应强度方向相同，所以A点的磁感应强度最大，在C点，两磁感应强度方向相反，所以在C点的磁感应强度最小，C、D错误；B、D两点，两磁感应强度方向相互垂直，所以B、D两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，A正确、B错误．
5．[导学号66870079] 【解析】选C.由题图可知，线圈由A经过D到C的过程中，线圈垂直磁场方向的面积先增大后减小，通过线圈的磁通量为Φ＝BS，可见通过线圈的磁通量先变大后变小．
6．[导学号66870080] 【解析】选A.先分析Ⅰ区域：导线2、3和5、6分别在此区域产生的磁场方向相反，磁通量互相抵消，故只剩下导线1和4在此区域产生磁通量，由安培定则可判断出方向均垂直纸面向里．同理可分析出Ⅱ、Ⅳ区域的合磁通量为零，Ⅲ区域的合磁通量垂直纸面向外，故选A.
7．[导学号66870081] 【解析】选A.对于框架的ABC部分与ADC部分，其等效长度均为AC连线长度，由几何关系可得：L′＝2Lcs 30°＝eq \r(3)L，由闭合电路的欧姆定律可得，通过框架ABC与ADC部分的电流为I＝eq \f(E,\f(6r×2r,6r＋2r)＋r)＝eq \f(2E,5r)，由左手定则可得等效部分所受的安培力方向均竖直向上，设两条支路的电流分别为I1、I2，可得：F＝BI1L′＋BI2L′＝B(I1＋I2)L′＝BIL′＝eq \f(2\r(3)BEL,5r)，A选项正确．
8．[导学号66870082] 【解析】选CD.磁体的周围存在一种特殊的物质——磁场，磁铁间不接触时也可以通过磁场发生相互作用，故A错．无论将磁铁分得多么小，它总有N极和S极，迄今为止，还没有发现只有N极或S极的磁单极子存在(这一点与电荷不同)，故B错．指南针能指南与地球磁场有关，故C正确．电动自行车的电机中一定有磁体存在，故D正确．
9．[导学号66870083] 【解析】选BC.小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向．题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外．由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动．故选BC.
10．[导学号66870084] 【解析】选BD.若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动，A选项错误，同理判定B、D选项正确，C选项错误．故选BD.
11．[导学号66870085] 【解析】选AD.通电导体棒处磁场方向与导体棒垂直，沿斜面向下，由左手定则可知通电导体棒所受安培力垂直于斜面向上，由牛顿第三定律可得磁铁所受导体棒的磁场力垂直于斜面向下，故磁铁与斜面间压力增大，A正确；磁铁重力沿斜面向下的分力仍然与静摩擦力平衡，静摩擦力大小不变，磁铁仍然保持静止状态，B、C错误，D正确．
12．[导学号66870086] 【解析】选AC.根据左手定则可知，a、b两端受安培力方向正好相反，使硬直导线产生转动，而磁感应强度在竖直方向和水平方向都有分量，当硬直导线转动后就又会受到向下的安培力作用，故硬直导线先转动，边转动边下移，硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直，A、C正确．
13．[导学号66870087] 【解析】(1)根据磁感应强度的定义
B＝eq \f(F,IL)＝eq \f(4×10－3,2×2×10－2) T＝0.1 T.
(2)匀强磁场中该处的磁感应强度由磁场本身决定，不因导线长度的改变而改变，因此B＝0.1 T.
根据磁感应强度的定义B＝eq \f(F,IL)可得，导线长度减小到1 cm，则它受到的磁场力
F′＝BIL′＝0.1×2×1×10－2 N＝2×10－3 N.
(3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变，
因此B＝0.1 T.
根据磁感应强度的定义B＝eq \f(F,IL)可得，电流增大为5 A，则它受到的磁场力F″＝BI′L＝0.1×5×2×10－2 N＝0.01 N.
【答案】(1)0.1 T (2)2×10－3 N 0.1 T (3)0.01 N 0.1 T
14．[导学号66870088] 【解析】(1)根据平行四边形定则，可知
B＝eq \r(Beq \\al(2,x)＋Beq \\al(2,y))＝eq \r(0.182＋0.542)×10－4 T＝0.57×10－4 T
B的方向和水平方向的夹角
α＝arctaneq \f(By,Bx)＝arctaneq \f(0.54×10－4,0.18×10－4)＝arctan 3＝71°56′.
(2)题中地磁场竖直分量与水平面垂直，故磁通量
Φ＝By·S＝0.54×10－4×2.0 Wb＝1.08×10－4 Wb.
【答案】(1)0.57×10－4 T arctan 3或71°56′
(2)1.08×10－4 Wb
15．[导学号66870089] 【解析】支持力为0时导线的受力如图所示，由平衡条件得：
F安＝eq \f(mg,tan 37°)＝eq \f(6×10－2×10,0.75)N＝0.8 N
由F安＝BIL得
B＝eq \f(F安,IL)＝eq \f(0.8,1×0.4)T＝2 T
由B＝0.4t得t＝eq \f(B,0.4)＝eq \f(2,0.4) s＝5 s.
【答案】5 s
16．[导学号66870090] 【解析】(1)设弹簧的伸长为Δx，则有mg＝kΔx①
由①式得Δx＝eq \f(mg,k).
(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN上的安培力必须向下，因此M端应接正极．
(3)设满量程时通过MN的电流大小为Im，则有
BImab＋mg＝k(bc＋Δx)②
联立①②式并代入数据得Im＝2.5 A.
(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有
2B′Imab＋mg＝k(bc＋Δx)③
由①③式得B′＝eq \f(kbc,2Imab)，代入数据得B′＝0.10 T.
【答案】(1)eq \f(mg,k) (2)M端应接正极 (3)2.5 A (4)0.10 T
题号
1
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答案
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