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本章综合能力提升练

一、单项选择题

1.关于磁感应强度B,下列说法正确的是( )

F

A.根据磁感应强度的定义式B＝可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比

ILB.一小段通电导线放在磁感应强度为零处,它所受的磁场力一定为零 C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零 D.磁场中某处磁感应强度的方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同 答案 B

2.(2019·江西省南昌市模拟)如图1所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极B,紧贴边缘内壁放一个圆环形电极A,把A、B分别与电源的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体,现把玻璃皿放在如图所示的磁场中,液体就会旋转起来.若从上向下看,下列判断正确的是( )

图1

A.A接电源正极,B接电源负极,液体顺时针旋转 B.A接电源负极,B接电源正极,液体顺时针旋转 C.A、B与50 Hz的交流电源相接,液体持续旋转

D.仅磁场的N、S极互换后,重做该实验发现液体旋转方向不变 答案 A

解析 若A接电源正极,B接电源负极,在电源外部电流由正极流向负极,因此电流由边缘流向中心,玻璃皿所在处的磁场竖直向下,由左手定则可知,导电液体受到的磁场力沿顺时针方向,因此液体沿顺时针方向旋转,故A正确；同理,若A接电源负极,B接电源正极,根据左手定则可知,液体沿逆时针方向旋转,故B错误；A、B与50 Hz的交流电源相接,液体不会持续旋转,故C错误；若磁场的N、S极互换后,重做该实验发现液体旋转方向改变,故D错误.

3.(2018·安徽省亳州市第一学期期末质检)M、N、P是半圆上的三点,O点是圆心,MN为直径,∠NOP＝60°.在M、N处各有一条垂直半圆面的长直导线, 导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图2所示,这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M点的长直导线移至P点,O点的磁感应强度大小变为B2,则( )

图2

A.B2∶B1＝2∶3 C.B2∶B1＝1∶2 答案 C

B1

解析 根据安培定则可知,原来位置每根导线在O点产生的磁感应强度方向均向上,大小为,

2则当M移至P点时,在O点产生的磁感应强度如图所示

B.B2∶B1＝3∶2 D.B2∶B1＝2∶1

由图可知,两导线形成的磁感应强度方向夹角为120°,由几何关系可知,O点合磁感应强度大小B1为:B2＝,故B2∶B1＝1∶2,C正确.

2

4.(2018·安徽省芜湖市上学期期末)如图3所示,直角坐标系Oxyz处于匀强磁场中,有一条长0.6 m的直导线沿Ox方向通有大小为9 A的电流,受到的安培力沿Oz方向,大小为2.7 N.则该匀强磁场可能的方向和磁感应强度B的最小值为( )

图3

A.平行于xOy平面,B＝0.5 T B.平行于xOz平面,B＝1.0 T C.平行于xOy平面,B＝0.2 T D.平行于xOy平面,B＝1.0 T 答案 A

解析 根据左手定则,安培力必须与电流和磁场构成的平面垂直,故磁场的方向一定平行于xOy平面；

F2.7当电流、磁场互相垂直的时候,安培力最小,所以最小的磁感应强度为:B＝＝ T＝0.5 T.

IL9×0.6二、多项选择题

5.(2018·河北省张家口市上学期期末)1957年,科学家首先提出了两类超导体的概念,一类称为

Ⅰ型超导体,主要是金属超导体,另一类称为Ⅱ型超导体(载流子为电子),主要是合金和陶瓷超导体.Ⅰ型超导体对磁场有屏蔽作用,即磁场无法进入超导体内部,而Ⅱ型超导体则不同,它允许磁场通过.现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中,如图4所示.下列说法正确的是( )

图4

A.超导体的内部产生了热能

B.超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力 C.超导体表面上a、b两点的电势关系为φa<φb D.超导体中电流I越大,a、b两点间的电势差越小 答案 BC

解析 超导体电阻为零,超导体不会在内部产生热能,故A错误；超导体所受安培力是洛伦兹力的宏观表现,安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力,故B正确；载流子为电子,超导体表面上a带负电,所以φa＜φb,故C正确；根据电流的微观表达式I＝neSv,当超UBId

导体稳定时,洛伦兹力和电场力平衡,即evB＝e,解得:U＝,所以电流越大,a、b两点间的电

dneS势差越大,故D错误.

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6.(2018·陕西省西安一中一模)如图5所示,含有11H、1H、2He的带电粒子束从小孔O1处射入速

度选择器,沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场,最终打在P1、P两点.则( )

图5

A.沿直线O1O2运动的粒子速度相等

4B.打在P点的粒子是21H和2He

C.O2P的长度是O2P1长度的2倍 D.粒子11H在偏转磁场中运动的时间最长 答案 ABC

解析 带电粒子在沿直线通过速度选择器时,电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反,所以