2012届高三物理第二轮复习 专练十四 新人教版

专练十四专练十四 一 选择题 1 2009 海南单科 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 下图中箭头所示 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 解析 由左手定则知 D 项正确 答案 D 2 如右图所示 带负电的金属环绕轴OO 以角速度 匀速旋 转 在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 A N 极竖直向上 B N 极竖直向下 C N 极沿轴线向左 D N 极沿轴线向右 解析 负电荷匀速转动 会产生与旋转方向反向的环形电流 由安培定则知 在磁针处磁场的方向沿OO 轴向左 由于磁针 N 极指向为磁场方向 所以应 选 C 答案 C 3 在匀强磁场的同一位置 先后放入长度相等的两根直导线a和b a b导线的方向 与磁场方向垂直 但两导线中的电流大小不同 下列图象中表示导线所受安培力F与通电电 流I的关系 a b各自有一组F I的数值 在图象中各描一个点 下列图象中正确的是 解析 由于导线与磁场垂直 故F BIL 而a b两导线的L相同 B相同 所以 F I 因此选项 D 正确 答案 D 4 如下图所示 电磁炮是由电源 金属轨道 炮弹和电磁铁组成 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 解析 要使电磁炮弹加速 则炮弹应受向右的安培力 由左手定则可知 磁场方向应 为垂直纸面向外 B 正确 答案 B 5 已知地磁场的水平分量为B 利用这一值可以测定某一 弱磁场的磁感强度 如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感 强度 实验方法 先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直 平面内 中央放一枚小磁针 N 极指向北方 给线圈通电 此 时小磁针 N 极指北偏东 角后静止 由此可以确定线圈中电流方向 由东向西看 与线圈中 央的合磁感强度分别为 A 顺时针 B 顺时针 B cos B sin C 逆时针 D 逆时针 B cos B sin 解析 通电线圈产生磁场方向向东 由安培定则可知电流沿逆时针方向 磁感应强度 为矢量 根据其叠加原理可得B B cos B 为合磁感应强度 所以B 所以 B cos 本题选 C 项 答案 C 6 2011 广东惠州调研 图中的D为置于电磁铁两极间的一段通 电直导线 电流方向垂直于纸面向里 在开关 S 接通后 导线D所受磁 场力的方向是 A 向上 B 向下 C 向左 D 向右 解析 由右手螺旋定则 软铁芯在导线处的磁场方向向左 由左手定则 导线D受到 的磁场力方向向下 A 正确 答案 A 7 如右图所示为一种自动跳闸的闸刀开关 O是转动轴 A是绝 缘手柄 C是闸刀卡口 M N接电源线 闸刀处于垂直纸面向里 B 1 T 的匀强磁场中 CO间距离为 10 cm 当磁场力为 0 2 N 时 闸刀开关会自动跳开 则要使闸刀开关能跳开 CO中通过的电流的 大小和方向为 A 电流方向C O B 电流方向O C C 电流大小为 1 A D 电流大小为 0 5 A 解析 根据左手定则通以O到C方向的电流时 受到的安培 力向左 安培力为 0 2 N 时 电流应为 2 A B 正确 答案 B 8 有一小段通电导线 长为 1 cm 电流强度 5 A 把它置于磁场中某点 受到的安培 力为 0 1 N 则该点的磁感应强度B一定是 A B 2 T B B 2 T C B 2 T D 以上情况均可能 解析 因本题中没给出通电导线在磁场中如何放置 当电流强度I 长度L 安培力 一定的情况下 当L与B垂直时 B最小 Bmin F IL 0 1 5 0 01 T 2 T 即B 2 T 答案 C 9 2011 南通模拟 如右图所示 均匀绕制的螺线管水平放置 在其正 中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A A与螺线管垂直 表示 导线中电流的方向垂直于纸面向里 电键 S 闭合后 A受到通电螺线管磁场 的作用力的方向是 A 水平向左 B 水平向右 C 竖直向下 D 竖直向上 解析 电键闭合后根据安培定则可判定导线所在位置处磁感线的方向 为水平向右 再由左手定则判定导线受到安培力的方向为竖直向下 C 项正确 答案 C 10 如右图所示 条形磁铁放在光滑斜面上 用平行于 斜面的轻弹簧拉住而平衡 A为水平放置的直导线的截面 导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1 当导线中有垂直 纸面向外的电流时 磁铁对斜面的压力为FN2 则下列关于 压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是 A FN1FN2 弹簧的伸长量增大 D FN1 FN2 弹簧的伸长量减小 解析 在题图中 由于条形磁铁的磁感线是从 N 极出发到 S 极 所以可画出磁铁在导 线A处的一条磁感线 其方向是斜向左下方的 导线A中的电流垂直纸面向外 由左手定则 可判断导线A必受斜向右下方的安培力 由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力的方向是斜向 左上方 所以磁铁对斜面的压力减小 即FN1 FN2 同时 由于导线A比较靠近 N 极 安培力 的方向与斜面的夹角小于 90 所以对磁铁的作用力有沿斜面向下的分力 使得弹簧弹力增 大 可知弹簧的伸长量增大 所以正确选项为 C 答案 C 二 非选择题 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 如右 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 解析 从b向a看侧视图如图所示 1 水平方向 F FAsin 竖直方向 FN FAcos mg 又FA BIL B L E R 联立 得 FN mg F BLEcos R BLEsin R 2 使ab棒受支持力为零 且让磁场最小 可知安培力竖直向上 则有FA mg Bmin 根据左手定则判定磁场方向水平向右 mgR EL 答案 1 mg BLEcos R BLEsin R 2 方向水平向右 mgR EL 12 如右图所示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 ab 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k 2 0 N m 0 20 m 0 050 m B 0 20 T 此电流表的量程是多少 abcb 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 解析 1 设当电流表示数为零时 弹簧的伸长量为 x 则有mg k x 由 式得 x mg k 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