2013年高考物理复习 知能演练提升 第八章第一讲

1 每课一测每课一测 1 1 2012 2012 西安模拟西安模拟 下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是 A A 通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B B 通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大 通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大 C C 放在匀强磁场中各处的通电导线 所受安培力大小和方向处处相同 放在匀强磁场中各处的通电导线 所受安培力大小和方向处处相同 D D 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关 解析 因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定 与通电导线的受力及解析 因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定 与通电导线的受力及 方向都无关 所以方向都无关 所以 A A 选项错 选项错 D D 选项正确 因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感选项正确 因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感 应强度有关 而且与通电导线的取向有关 故应强度有关 而且与通电导线的取向有关 故 B B 选项错 对选项错 对 C C 选项 虽然匀强磁场中磁感选项 虽然匀强磁场中磁感 应强度处处相等 但当导线在各个位置的方向不同时 安培力是不相同的应强度处处相等 但当导线在各个位置的方向不同时 安培力是不相同的 导线与磁场垂直导线与磁场垂直 时所受安培力最大 与磁场平行时所受安培力为零时所受安培力最大 与磁场平行时所受安培力为零 而 而 C C 选项中没有说明导线在各个位置选项中没有说明导线在各个位置 的取向是否相同 所以的取向是否相同 所以 C C 选项错 选项错 答案 答案 D D 2 2 如图如图 1 1 所示 一带负电的金属环绕轴所示 一带负电的金属环绕轴OOOO 以角速度以角速度 匀速旋转 在环左匀速旋转 在环左 侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 A A N N 极竖直向上极竖直向上 B B N N 极竖直向下极竖直向下 C C N N 极沿轴线向左极沿轴线向左 图图 1 1 D D N N 极沿轴线向右极沿轴线向右 解析 因环形导线等效电流与旋转方向相反 由安培定则可知 在解析 因环形导线等效电流与旋转方向相反 由安培定则可知 在OOOO 产生的磁场从右向产生的磁场从右向 左 故小磁针左 故小磁针 N N 极沿轴线向左 选项极沿轴线向左 选项 C C 正确 正确 答案 答案 C C 3 3 在赤道上某处有一支避雷针 当带有负电的乌云经过避雷针上方时 避雷针开始放电形 在赤道上某处有一支避雷针 当带有负电的乌云经过避雷针上方时 避雷针开始放电形 成瞬间电流 则地磁场对避雷针的作用力的方向为成瞬间电流 则地磁场对避雷针的作用力的方向为 A A 正东 正东 B B 正西 正西 C C 正南 正南 D D 正北 正北 解析 避雷针放电产生的电流为自下而上 根据左手定则可判断安培力的方向为正西 解析 避雷针放电产生的电流为自下而上 根据左手定则可判断安培力的方向为正西 答案 答案 B B 4 4 如图如图 2 2 所示 有一四面体所示 有一四面体OABCOABC处在处在OxOx方向的匀强磁场中 下方向的匀强磁场中 下 2 列关于穿过各个面的磁通量的说法正确的是列关于穿过各个面的磁通量的说法正确的是 图图 2 2 A A 穿过 穿过AOBAOB面的磁通量为零面的磁通量为零 B B 穿过 穿过ABCABC面和面和BOCBOC面的磁通量相等面的磁通量相等 C C 穿过 穿过AOCAOC面的磁通量为零面的磁通量为零 D D 穿过 穿过ABCABC面的磁通量大于穿过面的磁通量大于穿过BOCBOC面的磁通量面的磁通量 解析 利用解析 利用 BSBS或或 BSBS 求得穿过 求得穿过AOBAOB 面和面和AOCAOC面的磁通量为零 穿过面的磁通量为零 穿过BOCBOC面和面和 ABCABC面的磁通量相等 故选面的磁通量相等 故选 A A B B C C 答案 答案 ABCABC 5 5 如图如图 3 3 所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图 所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图 O O是转动轴 是转动轴 A A是是 绝缘手柄 绝缘手柄 C C是闸刀卡口 是闸刀卡口 M M N N 接电源线 闸刀处于垂直纸面向里接电源线 闸刀处于垂直纸面向里 B B 1 1 T T 的匀强磁场中 的匀强磁场中 COCO间距离间距离 1010 cmcm 当磁场力为 当磁场力为 0 20 2 N N 时 闸时 闸 刀开关会自动跳开 则要使闸刀开关能跳开 刀开关会自动跳开 则要使闸刀开关能跳开 COCO中通过的电流的大小中通过的电流的大小 和方向为和方向为 图图 3 3 A A 电流方向 电流方向C C O O B B 电流方向 电流方向O O C C C C 电流大小为 电流大小为 1 1 A A D D 电流大小为 电流大小为 0 50 5 A A 解析 要使闸刀断开 闸刀应受一向左的磁场力 由左手定则可知电流方向应由解析 要使闸刀断开 闸刀应受一向左的磁场力 由左手定则可知电流方向应由O O C C 由 由 F F BILBIL 代入数据得 代入数据得F F 0 20 2 N N 时 时 I I 2 2 A A 答案 答案 B B 6 6 如图如图 4 4 所示 水平桌面上放置一根条形磁铁 磁铁中央正上方用绝缘弹所示 水平桌面上放置一根条形磁铁 磁铁中央正上方用绝缘弹 簧悬挂一水平直导线 并与磁铁垂直 当直导线中通入图中所示方向的电簧悬挂一水平直导线 并与磁铁垂直 当直导线中通入图中所示方向的电 流时 可以判断出流时 可以判断出 A A 弹簧的拉力增大 条形磁铁对桌面的压力减小 弹簧的拉力增大 条形磁铁对桌面的压力减小 B B 弹簧的拉力减小 条形磁铁对桌面的压力减小 弹簧的拉力减小 条形磁铁对桌面的压力减小 图图 4 4 C C 弹簧的拉力增大 条形磁铁对桌面的压力增大 弹簧的拉力增大 条形磁铁对桌面的压力增大 D D 弹簧的拉力减小 条形磁铁对桌面的压力增大弹簧的拉力减小 条形磁铁对桌面的压力增大 解析 如图所示 画出直导线附近的条形磁铁的磁感线 由左手定则 直导线受向下解析 如图所示 画出直导线附近的条形磁铁的磁感线 由左手定则 直导线受向下 的安培力 由力的作用是相互的 条形磁铁受向上的作用力 故的安培力 由力的作用是相互的 条形磁铁受向上的作用力 故 A A 正确 正确 答案 答案 A A 3 7 7 如图 如图 5 5 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 场场B B方向的是方向的是 图图 5 5 图图 6 6 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 直纸面向外 B B 正确 正确 答案 答案 B B 8 8 如图如图 7 7 所示 长为所示 长为 2 2l l的直导线折成边长相等 夹角为的直导线折成边长相等 夹角为 60 60 的的 V V 形 并形 并 置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中 磁感应强度为置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中 磁感应强度为B B 当在该导线中 当在该导线中 通以电流强度为通以电流强度为I I的电流时 的电流时 V V 形通电导线受到的安培力大小为形通电导线受到的安培力大小为 A A 0 0 B B 0 50 5BIlBIl C C BIlBIl D D 2 2BilBil 图图 7 7 解析 解析 V V 形导线通入电流形导线通入电流I I时每条边受到的安培力大小均为时每条边受到的安培力大小均为BIlBIl 方向分别垂直于导线斜向 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上 再由平行四边形定则可得其合力F F BIlBIl 答案为 答案为 C C 解答本题也可用等效长度法 解答本题也可用等效长度法 V V 形导线的有效长度为形导线的有效长度为l l 所受安培力为 所受安培力为BIlBIl C C 正确 正确 答案 答案 C C 9 9 如图如图 8 8 所示 所示 MNMN PQPQ为水平放置的平行导轨 通电导体棒为水平放置的平行导轨 通电导体棒abab垂直垂直 放置在导轨上 已知导体棒质量放置在导轨上 已知导体棒质量m m 1 1 kgkg 长 长l l 2 02 0 m m 通过的电流 通过的电流I I 图图 8 8 5 05 0 A A 方向如图所示 导体棒与导轨间的动摩擦因数 方向如图所示 导体棒与导轨间的动摩擦因数 若使导体棒水平向右匀 若使导体棒水平向右匀 3 3 3 3 速运动 要求轨道内所加与导体棒速运动 要求轨道内所加与导体棒abab垂直的匀强磁场最小 则磁场的方向与垂直的匀强磁场最小 则磁场的方向与 4 轨道平面的夹角是轨道平面的夹角是 g g 1010 m sm s2 2 A A 30 30 B B 45 45 C C 60 60 D D 90 90 解析 对导体棒进行受力分析 如图所示 受到竖直向下的重力 竖直解析 对导体棒进行受力分析 如图所示 受到竖直向下的重力 竖直 向上的支持力 与运动方向相反的摩擦力 故要使导体棒匀速直线运动 向上的支持力 与运动方向相反的摩擦力 故要使导体棒匀速直线运动 则安培力需为动力 则设磁场方向与轨道平面成则安培力需为动力 则设磁场方向与轨道平面成 角向左斜向上 由左角向左斜向上 由左 手定则可知安培力方向与磁场垂直斜向右上方 如图所示 则手定则可知安培力方向与磁场垂直斜向右上方 如图所示 则 BIlBIlsinsin F FN N F FN N BIlBIlcoscos mgmg 联立 联立 式可得 式可得 B B s si in n c co os s m mg g I Il l 故 故 60 60 时 磁感应强度最小 时 磁感应强度最小 sin sin 1 1 2 2 3 3 2 2 s si in n 1 1 2 2c co os s 1 1 2 2 s si in n 3 30 0 答案 答案 C C 1010 2012 2012 昆明一模昆明一模 如图如图 9 9 所示 光滑的平行导轨与电源连接后 与水平方向成所示 光滑的平行导轨与电源连接后 与水平方向成 角倾角倾 斜放置 导轨上另放一个质量为斜放置 导轨上另放一个质量为m m的金属导体棒 当的金属导体棒 当 S S 闭合后 在棒所在区域内加一个合闭合后 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 衡的是衡的是 图图 9 9 解析 四种情况的受力分别如图所示 解析 四种情况的受力分别如图所示 A A C C 都有可能平衡 都有可能平衡 D 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 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 可以平衡 B B 合外力不可能为零 合外力不可能为零 答案 答案 B B 11 11 如图如图 1010 所示 所示 PQPQ和和MNMN为水平 平行放置的金属导轨 相距为水平 平行放置的金属导轨 相距 1 1 m m 导体 导体 棒棒abab跨放在导轨上 棒的质量为跨放在导轨上 棒的质量为m m 0 20 2 kgkg 棒的中点用细绳经滑轮与物 棒的中点用细绳经滑轮与物 5 体体 图图 1010 相连 物体的质量相连 物体的质量M M 0 30 3 kgkg 棒与导轨间的动摩擦因数为 棒与导轨间的动摩擦因数为 0 50 5 匀强磁场的磁感应强 匀强磁场的磁感应强 度度B B 2 2 T T 方向竖直向下 为了使物体匀速上升 应在棒中通入多大的电流 方向如何 方向竖直向下 为了使物体匀速上升 应在棒中通入多大的电流 方向如何 g g 1010 m sm s2 2 解析 导体棒解析 导体棒abab受力 由平衡条件 受力 由平衡条件 F FN N mgmg BILBIL F Ff f MgMg 0 0 又又F Ff f F FN N 联立联立 得得I I 2 2 A A 由左手定则知电流方向由由左手定则知电流方向由a a b b 答案 答案 2 2 A A a a b b 12 12 2012 2012 海口模拟海口模拟 如图如图 1111 所示为一电流表的原理示意图 质所示为一电流表的原理示意图 质 量为量为m m的均质细金属棒的均质细金属棒MNMN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹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簧相连 绝缘弹簧劲度系数为k k 在矩形区域 在矩形区域abcdabcd内有匀强磁场 内有匀强磁场 磁感应强度大小为磁感应强度大小为B B 方向垂直纸面向外 与 方向垂直纸面向外 与MNMN的右端的右端N N连接的连接的 一绝缘轻指针可指示标尺上的读数 一绝缘轻指针可指示标尺上的读数 MNMN的长度大于的长度大于a a 当 当 图图 1111 b b MNMN中没有电流通过且处于平衡状态时 中没有电流通过且处于平衡状态时 MNMN与矩形区域的与矩形区域的cdcd边边 重合 重合 当当MNMN中有电流通过时 指针示数可表示电流大小 中有电流通过时 指针示数可表示电流大小 1 1 当电流表示数为零时 弹簧伸长多少 当电流表示数为零时 弹簧伸长多少 重力加速度为重力加速度为g g 2 2 若要电流表正常工作 若要电流表正常工作 MNMN的哪一端应与电源正极相接 的哪一端应与电源正极相接 3 3 若若k k 2 02 0 N mN m 0 200 20 m m 0 050 05 m m B B