2018高考物理一轮总复习人教版课时作业27含解析.doc

课时作业(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题(17题为单项选择题，811题为多项选择题)1下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()解析：对通电导体用左手定则判断可知C选项正确。答案：C2一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是()A如果B2 T，F一定是1 NB如果F0，B也一定为零C如果B4 T，F有可能是1 ND如果F有最大值，通电导线一定与B平行解析：如果B2 T，当导线与磁场方向垂直放置时，安培力最大，大小为FBIL22.50.2 N1 N；当导线与磁场方向平行放置时，安培力F0；当导线与磁场方向成任意夹角放置时，0F1 N，选项A、B和D均错误；将L0.2 m、I2.5 A、B4 T、F1 N代入FBILsin ，解得30，故选项C正确。答案：C3.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则关于导线ab受磁场力后的运动情况，下列说法正确的是()A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管D从上向下看逆时针转动并靠近螺线管解析：由安培定则可判定通电螺线管产生的磁场方向，导线等效为Oa、Ob两电流元，由左手定则可判定两电流元所受安培力的方向，如图所示，所以从上向下看导线逆时针转动，当转过90时再用左手定则可判定导线所受磁场力向下，即导线在逆时针转动的同时还要靠近螺线管，D对。答案：D4.如图所示，质量m0.5 kg、长L1 m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大)，右侧回路电源电动势E8 V，内电阻r1 ，额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机正常工作，(g10 m/s2)则()A回路总电流为2 AB电动机的额定电流为4 AC流经导体棒的电流为4 AD磁感应强度的大小为1.5 T解析：由电路分析可知，电路内电压U内EU4 V，回路总电流I总4 A，选项A错误；电动机的额定电流IM2 A，选项B错误；流经导体棒的电流II总IM2 A，选项C错误；对导体棒受力分析，mgsin 37BIL，代入数据可得B1.5 T，选项D正确。答案：D5.如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心、r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点。已知a点的磁感应强度为0，则下列叙述正确的是()A直导线中的电流方向垂直纸面向外Bb点的实际磁感应强度为 T，方向斜向右上方，与B的夹角为45Cc点的实际磁感应强度也为0Dd点的实际磁感应强度与b点相同解析：a点的实际磁感应强度为0，则直线电流在a处的磁感应强度与匀强磁场在该处的磁感应强度的矢量和为0，所以直线电流在a处的磁感应强度B1 T，方向向左，由安培定则可得直导线中的电流方向垂直纸面向里，由于圆周上各点到直导线的距离相同，所以直导线电流在圆周上各处的磁感应强度大小均为1 T，但方向不同，在b处向上，在c处向右，在d处向下，则b、c、d三处的实际磁感应强度分别为 T，方向斜向右上方与B成45夹角；2 T，方向向右； T，方向斜向右下方与B成45夹角，所以选项B正确。答案：B6.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为，现从t0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流大小与时间成正比，即Ikt，其中k为正恒量。若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中正确的是()解析：当FfBILBLktmg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，棒所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为FfBLkt；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为Ffmg，C正确。答案：C7如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成角倾斜放置，导轨上另放一个质量为m的金属导体棒。当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是()解析：四种情况的受力分别如图所示：A、C都有可能平衡，D中如果重力与安培力刚好大小相等，则导体棒与导轨间没有压力，可以平衡，B中合力不可能为零，导体棒不能平衡。答案：B8.(2017内江联考)如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成角(环面轴线为竖直方向)。若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是()A导电圆环有收缩的趋势B导电圆环所受安培力方向竖直向上C导电圆环所受安培力的大小为2BIRD导电圆环所受安培力的大小为2BIRsin 解析：将磁感应强度B沿竖直和水平方向分解，则B竖直Bcos ，B水平Bsin ，由左手定则知，B竖直对圆环各处的安培力方向均指向圆心，使圆环具有收缩趋势，故A正确；由对称性知，B竖直对整个圆环的作用力为零，B水平对圆环各处的安培力均竖直向上，故B正确；安培力大小为：FB水平I2R2BIRsin ，故C错误，D正确。答案：ABD9.(2017启东模拟)如图所示，在竖直向下的恒定匀强磁场中有一光滑绝缘的圆轨道，一重为G的金属导体MN垂直于轨道横截面水平放置，在导体中通入电流I，使导体在安培力的作用下以恒定的速率v从A点运动到C点，设导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为，安培力的瞬时功率为P，则从A到C的过程中，下列有关说法正确的是()A电流方向从M指向NBICPcos DPsin 解析：由于安培力方向始终水平向左，根据左手定则知电流方向从M指向N，A正确。因为导体棒做匀速圆周运动，所以有Gsin F安cos ILBcos ，故Itan ，则Itan ，B错误；又PF安vcos Gvsin ，所以Psin ，C错误、D正确。答案：AD10.如图所示，轻质弹簧测力计下悬挂的圆形线圈中通有顺时针方向电流I0，线圈的正下方固定有一根足够长的直导线a，线圈静止时导线a垂直于线圈平面。现在导线a中通有垂直纸面向外的较大电流，则下列判断正确的是()A线圈仍静止不动B从上往下看，线圈将逆时针转动C弹簧测力计示数减小D弹簧测力计示数增大解析：圆形电流可等效为小磁针，由右手螺旋定则知N极指向纸面向里，直导线a中的电流产生的磁场在线圈同心处的磁感线水平向左，因小磁针静止时N极指向为该处磁场方向，可知小磁针N极向左转，即从上往下看，线圈将逆时针转动，A错误，B正确；因线圈逆时针转动，线圈下半部分的电流方向逐渐与直导线中电流方向相同，两者相吸，而上半部分的电流方向逐渐与直导线中电流方向相反，两者相斥，但下半部分离直导线近，引力大于斥力，弹簧秤示数增大，C错误，D正确。答案：BD11.如图所示，一根重力G0.1 N，长L1 m，质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成60角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a，b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均处于竖直状态，当导体中通有I1 A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了x0.01 m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B0.4 T，则下列说法正确的是()A导体中电流的方向为abB每根弹簧的弹力大小为0.05 NC弹簧的劲度系数为k5 N/mD若导体中不通电流，则弹簧比原长伸长了0.02 m解析：由题意知通电后弹簧比原长缩短了，说明安培力方向竖直向上，由左手定则可知，电流方向为ba，选项A错误；通电后，导体ab的有效长度为lL0.5 m，受到的安培力为FIlB10.50.4 N0.2 N，又F2F弹G，则F弹 N0.05 N，选项B正确； 由F弹kx得k N/m5 N/m；选项C正确；导体中不通电流，则有2kxG，可得x m0.01 m，选项D错误。答案：BC二、非选择题122016年美国为第三艘朱姆沃尔特级驱逐舰配备了电磁轨道炮，海军开始进行电磁炮的海试工作。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L0.2 m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B1102 T。“电磁炮”弹体总质量m0.2 kg，其中弹体在轨道间的电阻R0.4 。可控电源的内阻r0.6 ，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时，电源为弹体提供的电流是I4103 A，不计空气阻力。求：(1)弹体所受安培力大小。(2)弹体从静止加速到4 km/s，轨道至少要多长？(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中，该系统消耗的总能量。解析：(1)在导轨通有电流I时