人教版物理选修1-1第二章第三节磁场对通电导线的作用同步训练A卷(新版)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题(共15小题) (共15题;共31分)1. (2分)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A . 安培力的方向可以不垂直于直导线B . 安培力的方向总是垂直于磁场的方向C . 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D . 将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半【考点】2. (2分)(2020·日照模拟) 如图所示,用电阻率为ρ、横截面积为S、粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架,ab、cd边均与ad边成60°角,ab=bc=cd=L.框架与一电动势为E、内阻忽略不计的电源相连接。
垂直于竖直框架平面有磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场,则框架受到安培力的合力的大小和方向为()A . ,竖直向上B . ,竖直向上C . ,竖直向下D . ,竖直向下【考点】3. (2分) (2020高二上·常州月考) 一质量 m、电荷量的﹣q 圆环,套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上,圆环的直径略大于杆的直径,细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中。
现给圆环一沿杆左上方方向的初速度 v0 ,(取为初速度 v0 正方向)以后的运动过程中圆环运动的速度图像不可能是()A .B .C .D .【考点】4. (2分) (2020高二上·台州月考) 四川省稻城县海子山的“高海拔宇宙线观测站” ,是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。
假设来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站,由于地磁场的作用(忽略其他阻力的影响),粒子到达该观测站时将()A . 竖直向下沿直线射向观测站B . 与竖直方向稍偏东一些射向观测站C . 与竖直方向稍偏南一些射向观测站D . 与竖直方向稍偏西一些射向观测站【考点】5. (2分) (2018高二上·固阳期中) 下列说法正确的是()A . 在匀强电场中,电势降低的方向就是电场强度的方向B . 根据公式U=Ed可知,匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比C . 安培力的方向总是垂直于磁场的方向D . 一小段通电直导线放在磁场中某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零【考点】6. (2分) (2018高二上·鄂尔多斯月考) 在绝缘圆柱体上a、b两位置固定两个金属圆环,当两环通有如图所示电流时, b处金属圆环受到的安培力为F1;若将b处金属圆环平移到c处,它受到的安培力为F2 .今保持b处金属圆环位置不变,在位置c再放置一个同样的金属圆环,并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流,则在a位置的金属圆环受到的安培力()A . 大小为|F1+F2|,方向向左B . 大小为|F1-F2|,方向向左C . 大小为|F1+F2|,方向向右D . 大小为|F1-F2|,方向向右【考点】7. (2分) (2017高二上·张家口期末) 如图所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2 ,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下再一次通过O点()A .B .C .D .【考点】8. (2分) (2020高二下·宁波期中) 如图所示为电流天平,可用来测定磁感应强度。
天平的右臂上挂有一匝数为n的矩形线圈,线圈水平长度为l,线圈下端悬在匀强磁场B中,磁场方向垂直纸面向里,当线圈中通有电流I(方向如图)时,调节砝码使天平保持平衡,下面说法正确的是()A . 线圈受到的安培力为BIlB . 线圈中受到的安培力方向水平指向纸内C . 若发现左盘向上翘起,则应增大线圈的电流D . 若把线圈电流方向相反大小不变,则线圈仍保持平衡【考点】9. (3分) (2017高二上·嘉峪关期末) 长为L的导线ab斜放(夹角为θ)在水平轨道上,轨道平行间距为d,通过ab的电流强度为I,匀强磁场的磁感应强度为B,如图所示,则导线ab所受安培力的大小为()A . ILBB . ILBsinθC .D .【考点】10. (2分)关于电荷所受电场力和洛伦兹力,正确的说法是()A . 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B . 电荷在电场中一定受电场力作用C . 电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D . 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直【考点】11. (2分) (2019高二上·哈尔滨期末) 如图,一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上。
若电流变为0.5I,磁感应强度大小变为2B,电流和磁场的方向均不变,其他条件都不变。
则金属细杆将()A . 沿斜面加速上滑B . 沿斜面加速下滑C . 沿斜面匀速上滑D . 仍静止在斜面上【考点】12. (2分) (2017高二上·惠州期末) 发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,其中电动机依据的原理是()A . 磁场对电流的作用B . 磁铁间的相互作用C . 惯性定律D . 万有引力定律【考点】13. (2分)如图所示,一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,并与金属导轨组成闭合回路.当回路中通有电流时,导体棒受到安培力作用.要使安培力增大,可采用的方法有()A . 减小金属导轨的间距B . 减小磁感应强度C . 增大磁感应强度D . 减小电流强度【考点】14. (2分) (2017高二下·玉溪期末) 在图中,标出磁场B的方向,通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是()A .B .C .D .【考点】15. (2分) (2019高二下·阳泉期中) 如图所示,在水平面上有一固定的U形金属框架,框架上置一金属杆ab,不计摩擦.在竖直方向上有匀强磁场,则()A . 若磁场方向竖直向上并增大时,杆ab将向右移动B . 若磁场方向竖直向下并增大时,杆ab将向右移动C . 若磁场方向竖直向上并减小时,杆ab将向右移动D . 若磁场方向竖直向下并减小时,杆ab将向左移动【考点】二、填空题(共5小题) (共5题;共11分)16. (2分) (2017高二上·阿坝期末) 如图所示,把长为L的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,导体棒与磁场方向垂直,棒中通有电流I,则导体棒所受安培力的大小为________.为增大导体棒所受的安培力,可采用的方法是________(填一种方法即可).【考点】17. (2分) (2019高二下·鞍山期中) 如图所示,一根长为L、质量为m的细导体棒a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上,导体棒所在空间存在竖直方向的匀强磁场,当细棒中通以恒定电流,当电流方向如图所示,电流强度为I时,a能在斜面上保持静止,重力加速度g已知,则匀强磁场的磁感应强度的大小为________;方向为________。
【考点】18. (2分) (2017高二上·海口期末) 通电导线在磁场中受到的力称为________(选填“安培力”或“洛伦兹力”),如下图电流垂直纸面向里,磁场(即磁感线方向)平行纸面向下,由左手定则可知,该力的方向________(选填“水平向左”或“水平向右”).【考点】19. (2分) (2017高二上·扶余期末) 如图所示,两根平行光滑长直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd跨放在导轨上,ab电阻大于cd电阻.当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时,ab在外力F1作用下保持静止,则ab两端电压Uab和cd两端电压Ucd相比,Uab________Ucd ,外力F1和F2相比,F1________F2(填“>”、“=”或“<”).【考点】20. (3分) (2020高二下·乌兰察布月考) 在磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中,一根与磁场方向垂直放置、长度L=0.2 m的通电导线中通有I=0.4 A的电流,则导线所受磁场力大小为________;若将导线转过90°与磁场方向平行时,导线所受磁场力为________,此时磁场的磁感应强度为________。
【考点】三、解答题(共5小题) (共5题;共65分)21. (15分) (2018高二上·杭锦后旗月考) 电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图9所示。
1982年澳大利亚制成了能把2.2kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s)。
若轨道宽为2m,长100m,通过的电流为10A,(轨道摩擦不计)则(1)弹体(包括金属杆EF的)的加速度为多大?(2)轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大?(3)磁场力的最大功率为多大?【考点】22. (10分)(2019·临沂模拟) 如图所示,水平面内的两根足够长的平行的光滑金属导轨MM’和NN’相距L,左端M、N之间接一质量为m、阻值为R的电阻,一根金属棒垂直放置在两导轨上,金属棒和导轨的电阻均不计.整个装置置于磁感应强度为B0、方向竖直向下的匀强磁场中,t=0时金属棒在恒力F作用下由静止开始运动.求:(1)金属棒能达到的最大速度;(2)若在t=T时刻时,金属棒已经做匀速运动,在0~T时间内,回路中产生焦耳热为Q.求0~t时间内金属棒的位移.【考点】23. (15分) (2019高二下·三明月考) 如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ,相距L=0.50 m,导轨左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直导轨放置,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:(1) ac棒中感应电动势的大小;(2)回路中感应电流的大小和方向;(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向.【考点】24. (10分) (2019高二上·静海月考) 如图所示,水平放置的光滑金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d=0.5m,磁场的磁感应强度为B=0.1T,方向与导轨平面垂直,金属棒ab的质量为m=0.1kg,放在导轨上并且与导轨垂直,电源电动势为E=3V,定值电阻阻值为R=5Ω,其余部分电阻忽略不计,则当电键闭合瞬间,求;(1)通过金属的电流的大小和方向;(2)金属棒ab所受的安培力大小和方向;【考点】25. (15分) (2019高三上·牡丹江月考) 用密度为d、电阻率为ρ、粗细均匀的金属导线制成两个闭合正方形线框M和N,边长均为L,线框M、N的导线横截面积分别为S1、S2 ,且S1>S2 ,如图所示.匀强磁场仅存在于相对磁极之间,磁感应强度大小为B,其他地方的磁场忽略不计.金属线框M水平放在磁场上边界的狭缝间,线框平面与磁场方向平行,开始运动时可认为M的aa′边和bb′边都处在磁场中.线框N在线框M的正上方,与线框M相距为h.两线框均从静止开始同时释放,其平面在下落过程中保持水平.设磁场区域在竖直方向足够长,不计空气阻力及两线框间的相互作用.(1)计算线框N刚进入磁场时产生的感应电流;(2)在下落过程中,若线框N恰能追上线框M,N追上M时,M下落的高度为H,N追上M之前N一直做减速运动,求该过程中线框N产生的焦耳热;(3)若将线框M、N均由磁场上边界处先后释放,释放的时间间隔为t,计算两线框在运动过程中的最大距离.【考点】参考答案一、选择题(共15小题) (共15题;共31分)答案:1-1、考点:解析:答案:2-1、考点:解析:答案:3-1、考点:解析:答案:4-1、考点:解析:答案:5-1、考点:解析:答案:6-1、考点:解析:答案:7-1、考点:解析:答案:8-1、考点:解析:答案:9-1、考点:解析:答案:10-1、考点:解析:答案:11-1、考点:解析:答案:12-1、考点:解析:答案:13-1、考点:解析:答案:14-1、考点:解析:答案:15-1、考点:解析:二、填空题(共5小题) (共5题;共11分)答案:16-1、考点:解析:答案:17-1、考点:解析:答案:18-1、考点:解析:答案:19-1、考点:解析:答案:20-1、考点:解析:三、解答题(共5小题) (共5题;共65分)答案:21-1、答案:21-2、答案:21-3、考点:解析:答案:22-1、答案:22-2、考点:解析:答案:23-1、答案:23-2、答案:23-3、考点:解析:答案:24-1、答案:24-2、考点:解析:答案:25-1、答案:25-2、答案:25-3、考点:解析:。