1、选修 3-1 第八章 第 1 讲1(2016北京)中国宋代科学家沈括在 梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。 ”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法不正确的是 ( C )导 学 号 51342889A地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用解析 由梦溪笔谈中的记载和题中磁感线分布示意图 可知,地球内部也存在磁 场,地磁南极在地理北极附近,地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,在两极附近
2、地球表面的地磁场方向不与地面平行,C 项错误,A 、B 项正确;射向地球赤道的带电宇宙射线粒子与地磁场的磁感线不平行,故受洛伦兹 力的作用, D 项正确。2(2016四川成都第一次诊断) 如图所示为水平放置的两根等高固定长直细导线的截面图,O 点是两导线截面连线的中点, a、b 是过 O 点的竖直线上与 O 点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流 ( C )导 学 号 51342890A两导线之间存在相互吸引的安培力BO 点的磁感应强度为零CO 点的磁感应强度方向竖直向下Da、b 两点的磁感应强度大小相等、方向相反解析 两导线中的电流大小相等,方向相反,相互作用力是斥力,A
3、 错误;根据安培定则和磁感应强度的叠加可知:O 点的磁感应强度的方向竖 直向下,B 错误, C 正确;a、b 两点的磁感应强度大小相等、方向相同,D 错误。3(多选)(2015新课标全国)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针,下列说法正确的是 ( BC )导 学 号 51342891A指南针可以仅具有一个磁极B指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转解析 指南针不可以仅具有一个磁极,故 A 错误;指南针能够指向南北, 说明地球具有磁场,故 B 正确;当附近的铁块磁化时,指南针的指向会受到附近铁块
4、的干扰,故 C 正确;根据安培定则,在指南针正上方附近沿指 针方向放置一直导线 ,导线通电时会产生磁场,指南针会偏转。故 D 错误。4(2015江苏物理)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长 MN 相等,将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是( A )导 学 号 51342892解析 天平处于平衡状态, 说明线圈受到的重力和安培力的合力等于两 侧砝码重力差,根据安培力公式 FBIL,知选项 A 中线圈在磁场中有效长度最大,所受安培力最大,磁场发生微小变化,安培力变化最大,天
5、平最容易失去平衡,选项 A 符合题意。5(2016全国卷)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨 ab和 a1b1 固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁( 未画出) 的 N 极位于两导轨的正上方,S 极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。 导 学 号 51342893(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A适当增加两导轨间的距离B换一根更长的金属棒C适当增大金属棒中的电流其中正确的是_ AC (填入正确选项前的标号
6、) 。答案 (1)连线如图所示解析 (1)题目要求滑动变阻器以限流方式接入,即滑 动变 阻器的滑动端和固定端各连接一个;金属棒沿箭头方向移动,由左手定则可知,通过金属棒的电流方向为 aa 1,所以导轨 ab 连接电流表的负接线柱,电流表正接线柱与滑动变 阻器的固定端(滑动端),滑动端(固定端) 连接开关再连接电源的正极,电源的负极连接导轨 a1b1。(2)为使金属棒离开导轨时速度更大,设两导轨间距为 d,导轨长度为 L,由 动能定理有BIdL mv2,因此增大电流或增加两导轨间距离都可以满足题目要求。126(2015课标)如图,一长为 10 cm 的金属棒 ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂
7、在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为 0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为 12V 的电池相连,电路总电阻为 2。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为 0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了 0.3cm。重力加速度大小取 10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。 导 学 号 51342894答案 竖直向下 0.01kg解析 金属棒通电后,闭合回路 电流 I A6 A,导体棒受到安培力UR 122FBIL 0.06 N。根据安培定 则可判断金属棒受到安培力方向 竖直向下,开关闭合前2k0.5102 mg ,开关 闭合后 2k(0.50.3)10 2 mgF,解得 m0.01 kg。