2013高二物理（含第三册）优化训练 第15章第二节知能优化训练

1、2013高二物理（含第三册）优化训练：第15章第二节知能优化训练1关于磁感应强度，下列说法正确的是()A由B可知，B与F成正比，与I、L成反比B通电导线放在磁场中某点，这一点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，这一点的磁感应强度变为零C通电导线放在磁场中某点，这一点的磁感应强度等于导线所受安培力与导线中电流强度和导线长度乘积的比值D磁场中某一点的磁感应强度是由磁场本身决定的，其大小和方向是惟一确定的，与通电导线无关答案：D图152122如图15212所示，在三角形abc组成的导线框内通有电流，并处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，则线框所受安培力的合力()A大小为0B方向垂直ab向外C方向垂直b

2、c向外D方向垂直ca向外答案：A图152133如图15213，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A方向沿纸面向上，大小为(1)BILB方向沿纸面向上，大小为(1)BILC方向沿纸面向下，大小为(1)BILD方向沿纸面向下，大小为(1)BIL解析：选A.ab、bc、cd所受安培力的大小均为FBIL，bc边所受安培力的方向垂直于bc向上，ab、cd边所受安培力的方向如图所示，由几何关系可知ab与cd

3、边所受安培力方向之间的夹角为90°，合力大小FBIL，方向垂直于bc向上，且与bc边所受安培力在一条直线上，因此abcd所受磁场的作用力的合力为F合FF(1)BIL，方向沿纸面垂直bc向上图152144一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图15214所示，如果直导线可以自由地运动，且通以由a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况()A从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管B从上向下看，顺时针转动并远离螺线管C从上向下看，逆时针转动并远离螺线管D从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管答案：D图152155(2011年广州高二检测)如图15215所示，有一金属棒ab，质量m5

4、 g，电阻R1 ，可以无摩擦地在两条轨道上滑行，轨道间的距离d10 cm，电阻不计，轨道平面与水平面间的夹角30°，整个装置置于磁感应强度B0.4 T，方向竖直向上的匀强磁场中，回路中电源的电动势E2 V，内阻r0.1 .求变阻器R0多大时，可使金属棒在轨道上保持静止解析：ab棒受力如图所示由平衡条件得：mgsinBIdcos由闭合电路欧姆定律得：I解两式得：R01.67 .答案：1.67 1下列说法正确的是()A电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度为零B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度为零C磁感应强度表示磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到

5、磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值D同一段通电导线在磁场中受力大的地方磁场强解析：选A.电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，A正确磁场中某处磁感应强度不为零，但当导线平行磁感线放置时所受磁场力为零，磁感应强度定义式BF/(IL)中F是当导线垂直磁场放置时所受的力，B、C、D错误2在北半球地面上，有一条东西方向水平放置的长直导线，通有从东向西的电流，则此通电长直导线所受地磁场的作用力的方向是()A向上偏北B向下偏南C向南 D向北答案：B3一小段通电直导线长1 cm，电流强度为5 A，把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0.1 N，则该点的磁感应强度为()AB2 T BB2 TC

6、B2 T D以上三种情况均有可能解析：选B.由BF/(IL)可知F/(IL)2 T，当小段通电直导线垂直于磁场B时，受力最大，而此时可能通电直导线与B不垂直，即Bsin2 T ，因而B2 T.图152164(2010年高考上海物理卷)如图15216，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为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()A0 B0.5BIlCBIl D2BIl解析：选C.由等效性可知，V形导线受到的安培力为FBIl，C正确图152175如图15217所示，两个完全相同的线圈套在一

7、水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()A都绕圆柱转动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解析：选C.同向环形电流间相互吸引，虽两电流大小不等，但根据牛顿第三定律可知两线圈间的相互作用力必大小相等图152186(2011年南京高二检测)如图15218所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与条形磁铁垂直当导线中通以垂直纸面向里的电流时，用FN表示磁铁对桌面的压力，F静表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前受力相比较正确的是()AFN减小，F静0 BFN减小，F静0CFN增大，F

8、静0 DFN增大，F静0解析：选C.画出一条通电电流为I的导线所在处的磁铁的磁感线，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可知，电流对磁铁的反作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用，故正确选项为C.7取两个完全相同的长导线，用其中一根长导线绕成如图15219甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()图15219A0 B0.5BCB D2B答案：A图15220

9、8如图15220所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，当导体棒中的电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是()ABmg，方向垂直斜面向上BBmg，方向垂直斜面向下CBmg，方向垂直斜面向下DBmg，方向垂直斜面向上解析：选A.若磁场方向垂直斜面向上，由左手定则可判定，安培力方向沿斜面向上，则导体棒受竖直向下的重力mg，斜面对导体棒的支持力FN和沿斜面向上的安培力F，如右图所示，则sin，而FBIL，所以Bmg，故A对D错；若磁场方向垂直斜面向下，由左手定则可判定，安培力方向沿斜面向下，因斜面光滑，导体棒

10、不可能静止在斜面上，故B、C错图152219如图15221所示为两个完全相同、互相垂直的导体圆环M、N中间用绝缘细线ab连接，悬挂在天花板下，当M、N中同时通入如图所示方向的电流时，关于两线圈的转动(从上向下看)以及ab中细线张力变化，下列判断正确的是()AM、N均不转动，细线张力不变BM、N都顺时针转动，细线张力减小CM顺时针转动，N逆时针转动，细线张力减小DM逆时针转动，N顺时针转动，细线张力增加解析：选C.设想N固定不动，分析M上各部分在N的磁场中的受力，可判断M或Oa竖直轴顺时针转动(从上向下看)；由牛顿第三定律可知，M的磁场必定使N逆时针转动，转动的最终结果会使两环在同一平面，并且a

11、、b两点处电流方向相同，由于同向电流相互吸引，细线张力会减小故C对10(2011年高考新课标全国卷)图15222电磁轨道炮工作原理如图15222所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()A只将轨道长度L变为原来的2倍B只将电流I增加至原来的2倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变

12、解析：选BD.通电的弹体在安培力作用下加速运动，F安BId，BkI，故F安I2，根据动能定理F安Lmv2得vI，故选项B、D正确，选项A、C错误或根据运动学公式v22aL，也可得出vI.图1522311质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成角斜向下，如图15223所示，求棒MN受到的支持力和摩擦力解析：棒MN受力分析如图所示由平衡条件有水平方向：FfFsin竖直方向：FNFcos mg且FBILFfFsinBILsinFNFcosmgBILcosmg.答案：BILcosmgBILsin图1522412如图15224所示，M

13、N、PQ为水平放置的金属导轨，直导线ab与导轨垂直放置，导轨间距L10 cm，其电阻为0.4 ，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度B0.2 T电池电动势E1.5 V，内电阻r0.18 ，电阻R1.6 ，开关S接通后直导线ab仍静止不动求直导线ab所受摩擦力的大小和方向解析：导线处于平衡状态，受力分析如右图所示当开关闭合时，电阻R与导线ab并联，R并 0.32 ，ab两端的电压为UIR并R并×0.32 V0.96 V通过ab的电流为Iab A2.4 A.导线ab所受的安培力F为FBIabL0.2×2.4×0.1 N0.048 N.由平衡条件可得

14、FfF0.048 N.所以导线所受的摩擦力大小为0.048 N，方向水平向左答案：0.048 N方向水平向左图1522513在倾角30°的斜面上，固定一金属框架，宽l0.25 m，接入电动势E12 V、内阻不计的电池金属框面放有一根质量m0.2 kg的金属棒ab(如图15225)，且垂直于两框边它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B0.8 T的垂直于框面向上的匀强磁场中，当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g10 m/s2)解析：当变阻器R取值较大时，I较小，安培力F较小，在金属棒重力分力mgsin 作用下使金属棒有沿框面向下滑动的趋势，因此，框架对金属棒的摩擦力沿