【创新设计】（山东专用）高考物理二轮专题辅导训练 专题3 第7讲 热点三　安培力及安培力作用下的平衡与运动（含解析）.doc

热点三安培力及安培力作用下的平衡与运动9(2014浙江卷，20)如图3712甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为l，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为b.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒从t0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流i，周期为t，最大值为im，图甲中i所示方向为电流正方向则金属棒()图3712a一直向右移动b速度随时间周期性变化c受到的安培力随时间周期性变化d受到的安培力在一个周期内做正功解析由it图可知，安培力随时间的变化关系与之相同所以金属棒先向右匀加速运动，再做向右匀减速运动，然后重复运动，故选项a、b、c均正确安培力先做正功，后做负功，故选项d错答案abc图371310在竖直向下的匀强磁场中，“”型金属导轨间距为0.5 m，右段在水平面内，左段竖直，如图3713所示两根质量均为0.06 kg的导体棒分别放在水平段和竖直段，并通过绝缘细线跨过定滑轮p相连，导轨水平段光滑，导体棒cd与导轨竖直段间动摩擦因数为0.4.闭合开关s，发现两导体棒静止在导轨上，则下列各组磁感应强度的大小和电流值能满足要求的是()ab0.5 t，i2 abb0.5 t，i1 acb1.0 t，i1.5 adb0.8 t，i2.6 a解析要使两导体棒静止在轨道上，则ab、cd受力平衡，ab所受安培力水平向右，细线的拉力水平向左，大小ffabil；cd所受四个力如图所示，其中静摩擦力的方向可能竖直向上或竖直向下，因此有fnbil，ffnmg0，联立解得bi，代入数据解得0.857 tabi2 ta，四组选项中bi在此范围内的是a、c.答案ac11.图3714美国研发的强力武器轨道电磁炮在前日的试射中，将炮弹以5倍音速，击向200公里外目标，射程为海军常规武器的10倍，且破坏力惊人电磁炮原理如图3714所示，若炮弹质量为m，水平轨道长l，宽为d，轨道摩擦不计，炮弹在轨道上做匀加速运动要使炮弹达到5倍音速(设音速为v)，则()a炮弹在轨道上的加速度为b磁场力做的功为mv2c磁场力做功的最大功率为d磁场力的大小为解析炮弹在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，由公式“v22ax”得a，a错误；不计摩擦，磁场力做的功等于炮弹增加的动能，即wm(5v)2，b错误；由动能定理得bidlm(5v)2，磁场力的大小bid，则磁场力的最大功率pmbid(5v)(5v)，c正确、d错误答案c12(2014重庆卷，8)某电子天平原理如图3715所示，e形磁铁的两侧为n极，中心为s极，两极间的磁感应强度大小均为b，磁极宽度均为l，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端c、d与外电路连接，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流i可确定重物的质量已知线圈匝数为n，线圈电阻为r，重力加速度为g.问：图3715(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从c端还是从d端流出？ (2)供电电流i是从c端还是从d端流入？求重物质量与电流的关系(3)若线圈消耗的最大功率为p，该电子天平能称量的最大质量是多少？解析(1)由右手定则可知线圈向下运动，感应电流从c端流出(2)设线圈受到的安培力为fa，外加电流从d端流入由famg和fa2nbil得mi(