高中物理 电子题库 第三章第四节知能演练轻松闯关 粤教版选修31.doc

2013年粤教版物理选修3-1电子题库 第三章第四节知能演练轻松闯关 word版含答案1(单选)如图3412中甲、乙、丙所示，在匀强磁场中，有三个通电线圈如图中所示位置，则()图3412a三个线圈都可以绕oo轴转动b只有乙中的线圈可以绕oo轴转动c只有甲、乙中的线圈可以绕oo轴转动d只有乙、丙中的线圈可以绕oo轴转动解析：选b.只有线圈中两条对边所受安培力对oo轴的合力矩不为零，才能使线圈绕oo轴转动2(双选)对于放在匀强磁场中可绕垂直于磁场方向的轴转动的通电理想线圈，下列说法中正确的是()a当线圈平面平行于磁感线时，所受合力为零，合力矩最大b当线圈平面平行于磁感线时，所受合力为零，合力矩也为零c当线圈平面垂直于磁感线时，所受合力最大，合力矩也最大d当线圈平面垂直于磁感线时，所受合力为零，合力矩也为零解析：选ad.当线圈平面平行于磁感线时，两条边受到安培力作用，只不过这两个力大小相等，方向相反，合力为零，但它们不是作用在一条直线上且力臂最大，故对线圈的磁力矩最大；当线圈平面垂直于磁感线时，四条边所受安培力大小相等方向相反，作用在一条直线上且通过转轴，故合力为零，合力矩也为零3(双选)关于磁电式电流表，下列说法中正确的有()a电流表的线圈处于匀强磁场中b电流表的线圈处于均匀辐向磁场中c电流表的线圈转动时，安培力不变d电流表指针的偏转角与所测电流成正比解析：选bd.匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线，a错；电流表的线圈转动时，所受安培力的大小不变，方向变化，c错4(单选)如图3413甲所示是磁电式电流表的结构图，图乙是磁极间的磁场分布图，以下选项中正确的是()图3413指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场在线圈转动的范围内，线圈所受磁力矩与电流有关，而与所处位置无关abc d解析：选c.当阻碍线圈转动的力矩增大到与安培力产生的使线圈转动的力矩平衡时，线圈停止转动，即两力矩大小相等、方向相反，故正确，磁电式电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，均匀辐向分布的磁场特点是大小相等、方向不同，故错误，正确电流越大，电流表指针偏转的角度也越大，故正确5如图3414所示，导体杆ab的质量为m，电阻为r，放置在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为b，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势e多大才能使导体杆静止在导轨上？图3414解析：首先要进行受力分析同学们往往习惯于处理在同一平面内的受力平衡问题，因此画受力分析图时要画成平面受力图，该题中导体杆的受力图可以画成如图所示形式f安mgtan，f安bid，eir.由以上三式可得出e.答案：一、单项选择题1如图3415所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成的当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度下列各俯视图中正确表示磁场b方向的是()图3415图3416解析：选b.由左手定则判断可知b项正确2由导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场中(如图3417所示)，若导线框中通以如图方向的电流时，导线框将()图3417a沿与ab边垂直的方向加速运动b仍然静止c以c为轴转动d以b为轴转动解析：选b.ab和bc两段电流的等效长度等于ac，方向由a到c的一段电流，由左手定则以及安培力公式可知ab和bc两段电流所受安培力的合力方向和ac受到的安培力方向相反，大小相等，线框整体合力为0，仍然静止，b对3关于电流表的工作原理，下列说法正确的是()a当电流通过表内线圈时，线圈受安培力的作用而一直转动下去b通过表内线圈的电流越大，指针偏转的角度也就越大c当通过电流表的电流方向改变时，指针的偏转方向不会改变d电流表在使用时，可以直接通过较大的电流解析：选b.当电流通过电流表内线圈时，线圈受到安培力力矩的作用发生转动，同时螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍转动的力矩，当安培力力矩与阻碍力矩平衡时，线圈停止转动；电流越大，安培力力矩越大，使得阻碍力矩也增大，指针的偏转角度也就越大，故a项错，b项对当改变电流方向时，线圈所受安培力力矩方向改变，使指针的偏转方向也改变，c项错由于线圈的铜线很细允许通过的电流很小，故d项错4(2012山东济南高二检测)某物理兴趣小组利用课外活动时间制作了一部温控式电扇(室温较高时，电扇就会启动)，其设计图分为温控开关、转速开关及电动机三部分，如图3418所示，其中温控开关为甲、乙两种金属材料制成的双金属片对电动机而言，电扇启动后，下列判断正确的是()图3418a要使电扇转速加大，滑动片p应向b移动b面对电扇，电扇沿顺时针方向转动c面对电扇，电扇沿逆时针方向转动d电扇有时顺时针方向转动，有时逆时针方向转动解析：选b.滑动片p向b移动时，线圈中电流减小，电扇转速减小；由左手定则可判断线圈各边所受安培力的方向，可知线圈顺时针转动5如图3419所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线mn，电流i的方向如图所示，两绳的拉力均为f.为使f0，可能达到要求的方法是()图3419a加水平向右的磁场b加水平向左的磁场c加垂直纸面向里的磁场 d加垂直纸面向外的磁场解析：选c.根据题意可知，欲使f0，则需使磁场力竖直向上，大小等于导线受到的重力，由左手定则可知，磁场方向要垂直纸面向里，故选c.6如图3420所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，在导线中通以垂直纸面向里的电流，用n表示磁铁对桌面的压力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线通电后与通电前相比较()图3420an减小，f0 bn减小，f0cn增大，f0 dn增大，f0解析：选c.如图所示，画出一条通过电流i处的磁感线，电流i处的磁场方向水平向左，由左手定则知电流i受安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力f方向竖直向下，所以磁铁对桌面的压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用二、双项选择题7电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是()a增加电流计中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度 b增强电流计中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度c电流计中通的电流越大，电流表的灵敏度越高d电流计中通的电流越小，电流表的灵敏度越高解析：选ab.增加线圈匝数，即增加所受安培力的导线条数，能增大偏角，选项a正确；增加永磁体的磁性，也是增加安培力，选项b正确；选项c、d与题干灵敏度意义不同，说法错误8(2012天津检测)如图3421所示，直导体棒放在倾斜的导轨上，当导体棒通以垂直于纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止下列情况中，棒与导轨间的摩擦力可能为零的是()图3421解析：选ac.对导体棒受力分析，由平衡条件可知a、c正确9(2011高考上海单科卷)如图3422所示，质量为m、长为l的直导线用两绝缘细线悬挂于o、o，并处于匀强磁场中当导线中通以沿x正方向的电流i，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可能为()图3422az正向，tanby正向，cz负向，tan d沿悬线向上，sin解析：选bc.对通电导线受力分析：当磁感应强度沿z正向和沿悬线时，通电导线不能平衡而有加速度；当磁感应强度沿y正向时，通电导线受安培力竖直向上，且与重力平衡，即：mgbil；当磁感应强度沿z负向时，安培力水平向外，导线在重力、悬线拉力、安培力作用下平衡由矢量图得：mgtanbil，b、c项正确10通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线mn在同一平面内，电流方向如图3423所示，ab边与mn平行关于mn的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()图3423a线框有两条边所受的安培力方向相同b线框上下两条边所受安培力大小相等c线框所受安培力的合力朝左dcd边所受安培力对ab边的力矩不为零解析：选bc.直线电流的磁场分布是越靠近电流磁感应强度越大，越远离电流磁感应强度越弱bc边与ad边对称处的磁感应强度相同，电流处处相同，故有安培力大小相同，由安培定则和左手定则可判定bc边与ad边安培力方向相反；同理，因ab边与cd边电流方向相反，故安培力方向也相反，但ab边所在处的磁感应强度大，所以fabfcd，合力应向左因cd边所受安培力方向水平向右，以ab边为轴其力矩是零，故合力矩为零三、非选择题11如图3424所示，把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在蹄形磁铁之间，盘的下边缘浸在导电液体中把转轴和导电液体分别接在直流电源的两极上，铝盘就会转动起来为什么？用什么方法可以改变铝盘的转动方向？图3424解析：由于铝盘是良好的导体，我们可以把铝盘看成是由许多条金属棒拼合而成的(可以与自行车轮胎上的辐条类比)接通电源后，电流从铝盘中心o处流向盘与导电液的接触处，从导电液中的引出导线流出，而这股电流恰好处在一个与电流垂直的磁场中，由左手定则可以判断出它受到一个与盘面平行的安培力作用，这个力对转轴的力矩不为零，所以在通电后铝盘开始转动起来如果对铝盘通以一恒定的电流，则铝盘就会不停地转动下去，当阻力的力矩与安培力的力矩相等时铝盘就匀速转动由安培定则不难看出，要改变铝盘的转动方向，我们可以改变电流方向或是改变磁场的方向答案：见解析12在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流i，长为l，质量为m的导体棒，如图3425所示，试问：图3425(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度b的最小值和方向(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度b的大小和方向解析：(1)棒在斜面上处于静止状态，故受力平衡棒共受三个力作用：重力大小为mg，方向竖直向下；弹力垂直于斜面，大小随磁场力的变化而变化；磁场力始终与磁场方向及电流方向垂直，大