高考物理助考练习22.doc

2014高考物理助考练习221一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如图中箭头所示当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()答案：d解析：匀强磁场竖直向上，和导线平行，导线受到的安培力为0，a错；匀强磁场水平向右，根据左手定则可知导线受到的安培力向里，b错；匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知导线受到的安培力水平向右，c错，d对2一段长0.2 m，通过2.5 a电流的直导线，关于在磁感应强度为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如果说b4 t，f有可能是1 nd如果f有最大值时，通电导线一定与b平行答案：c解析：当导线与磁场方向垂直放置时，fbil，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，f0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0fbil，a、d两项不正确，c项正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与受力f无关，b不正确3如图所示，金属细棒质量为m，用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中，弹簧的劲度系数为k，棒ab中通有稳恒电流，棒处于平衡，并且弹簧的弹力恰好为零若电流大小不变而方向相反，则()a每根弹簧弹力的大小为mgb每根弹簧弹力的大小为2mgc弹簧形变量为mg/kd弹簧形变量为2mg/k答案：ac解析：弹簧的弹力恰好为零，说明安培力应向上与重力平衡，即f安mg，若电流大小不变而方向相反时，则安培力应向下，但大小不变，弹簧弹力与安培力和重力平衡，即2kxf安mg2mg，所以每根弹簧弹力的大小为mg，弹簧形变量为mg/k，选项a、c正确4如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中a、b是位于东、西方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针n极转向纸里，s极转向纸外，则关于a、b带电情况的说法中正确的是()a带同种电荷 b带异种电荷cb带正电 da带正电答案：bd解析：云层间闪电必须发生在异种电荷之间，故b正确；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，所以此题是考查通电直导线的右手定则，由题意知，从西向东看，磁场是逆时针的，根据右手定则可以判断电流是从a流向b的，故可知a带正电，b带负电，所以d选项正确5如图所示，质量为m50 g，长l10 cm的铜棒，用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度b t，未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度37，g取10 m/s2，求此棒中恒定电流的大小答案：5 a解析：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图所示f做功为wffs1bil2sin 37重力做功为wgmgs2mgl(1cos 37)由动能定理得bil2sin 37mgl(1cos 37)0所以i a5 a6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6102 kg的通电直导线，电流强度i1 a，方向垂直于纸面向外，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t0时，b0，则需要几秒，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)答案：5 s解析：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示由平衡条件ftcos37fftsin37mg由解得：f代入数值得：f0.8 n由fbil得b t2 tb与t的变化关系为b0.4t解得t5 s7质量为m的金属导体棒置于倾角为的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为，当导体棒通过垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止下列四个选项中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒与导轨间的摩擦力可能为零的是()答案：acd解析：由左手定则，可分别判断出导体棒所受安培力的方向如图所示由安培力方向可知，重力沿斜面方向的分力可能与安培力沿斜面方向分力相平衡的是acd，当重力沿斜面方向的分力与安培力沿斜面方向的分力大小相等、方向相反时，摩擦力大小为零8磁铁放久了，其磁性将变弱，为了保持其磁性，我们需要给磁铁充磁，充磁的方式有两种图(甲)是将条形磁铁穿在通电螺线管中，图(乙)是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源，下列接线正确的是()aa接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极ba接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源的正极ca接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极da接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极答案：b解析：充磁时，应使外加磁场方向与磁铁的磁场方向相同，(甲)图中，因磁铁在螺线管内部，应使螺线管内部磁感线方向从右向左，由安培定则可判定，a接电源正极，b接电源负极；(乙)图中，同理可知，右端为螺线管n极，左端为s极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极，故b对9如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘的圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通过大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()a都绕圆柱运动b以不等的加速度相向运动c以相等的加速度相向运动d以相等的加速度相背运动答案：c解析：同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但据牛顿第三定律知两线圈间相互作用力必大小相等，所以选c项10两根通电的长直导线平行放置，电流分别为i1和i2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连接的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是()aa点 bb点 cc点 dd点答案：ab解析：i1和i2的磁场方向分别为逆时针和顺时针方向，那么c、d两点的磁场方向不可能相反，由c、d两点的磁感应强度不可能为零，故c、d错误；当i1大于i2时，b点的磁感应强度可能为零；当i1小于i2时，a点的磁感应强度可能为零，选项a、b正确11水平面上有电阻不计的u形导轨nmpq，它们之间的宽度为l，m和p之间接入电动势为e的电源(不计内阻)现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为r的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向与水平面夹角为且指向右斜上方，如图所示，问：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若b的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，b的大小至少为多少？此时b的方向如何？答案：(1)mg(2)bmin水平向右解析：从b向a看侧视图如图所示(1)水平方向：ff安sin 竖直方向：nf安cos mg又f安bilbl联立得：nmgf(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，则受安培力竖直向上则有f安mg，bmin，根据左手定则判定磁场方向水平向右12如图为一电流表的原理示意图质量为m的均质细金属棒mn的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为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，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强度(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，mn的哪一端应与电源正极相接？(3)若k2.0 n/m，0.20 m，0.050 m，b0.20 t，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？答案：(1)(2)正极(3)2.5 a(4)0.10 t解析：(1)设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为x，则有mgkx，由式得x(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒mn的安培力必须向下，因此m端应接正极(3)设电流表满偏时通过mn间电流强度为im.则有bimmgk(x)，联立并代入数据得im2.5 a(4)设量程扩大后，磁感应强度变为b，则有2bimmgk(x)由式得b代入数据得b0.10 t13如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60的v形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为b，当在该导线中通以电流强度i的电流时，该v形通电导线受到的安培力大小为()a0 b0.5bil cbil d2bil答案：c解析：v形导线通入电流i时每条边受到的安培力大小均为bil，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力fbil，答案为c.14如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面，现用一平行于导轨的恒力f作用在a的中点，使其向上运动若b始终保持静止则它所受摩擦力可能()a变为0 b先减小后不变c等于f d先增大再减小答