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1、2019-2020學年人教版高中物理 選修1-1 2.3 磁場對通電導線的作用 同步練習
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 選擇題 (共12題;共29分)
1. (2分) 把長度L、電流I都相同的一小段電流元放入某磁場中的A、B兩點,電流元在A點受到的磁場力較大,則( )
A . A點的磁感應強度一定大于B點的磁感應強度
B . A、B兩點磁感應強度可能相等
C . A、B兩點磁感應強度一定不相等
D . A點磁感應強度一定小于B點磁感應強度
2. (2分) 已知無限長通電直導線周圍某
2、一點的磁感應強度B的表達式: ,其中r0是該點到通電直導線的距離,I為電流強度,μ0為比例系數(shù)(單位為N/A2).試推斷,一個半徑為R的圓環(huán),當通過的電流為I時,其軸線上距圓心O點為r0處的磁感應強度應為( )
A .
B .
C .
D .
3. (2分) 如圖所示為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理類似打點計時器。當電流從電磁鐵的接線柱a流入,吸引小磁鐵向下運動時,以下選項中正確的是( )
A . 電磁鐵的上端為S極,小磁鐵的下端為N極
B . 電磁鐵的上端為S極,小磁鐵的下端為S極
C . 電磁鐵的上端為N極,小磁鐵的下端
3、為S極
D . 電磁鐵的上端為N極,小磁鐵的下端為N極
4. (2分) (2017高二上成安期中) 如圖甲所示是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個置于勻強磁場中的D形金屬盒,兩盒分別與高頻電源相連.帶電粒子在加速時,其動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列判斷正確的是( )
A . 在Ek﹣t圖象中應有(t4﹣t3)<(t3﹣t2)<(t2﹣t1)
B . 減小磁場的磁感應強度可增大帶電粒子射出時的動能
C . 要想粒子獲得的最大動能增大,可增加D形盒的半徑
D . 加速電場的電壓越大,則粒子獲得的最大動能一定越大
5. (2分)
4、 (2017高二下宿遷會考) 一個不計重力的電子,沿圖中箭頭所示方向進入磁場,磁場方向垂直于紙面向外,則電子的運動軌跡( )
A . 可能為圓弧a
B . 可能為直線b
C . 可能為圓弧c
D . a、b、c都有可能
6. (2分) 如圖所示,一根固定的通有電流I1的長直導線跟一個可以自由移動的矩形線框處在同一平面內(nèi),PQ和MN為線框的中心軸線,PQ與長直導線平行.當矩形線框通有如圖所示的電流I2 時,由于電磁作用,可使線框( )
A . 繞軸MN轉(zhuǎn)動
B . 繞軸PQ轉(zhuǎn)動
C . 靠近直導線平動
D . 遠離直導線平動
7. (2分) 在赤道上空,沿
5、東西方向水平放置兩根通電直導線a 和b,且導線a在北側(cè),導線b在南側(cè),導線a中的電流方向向東,導線b中的電流方向向西,則關于導線a和地磁場對導線b的安培力和的方向判斷正確的是( )
A . 水平向北,豎直向上
B . 豎直向下,水平向北
C . 水平向南, 豎直向下
D . 豎直向上,水平向南
8. (3分) (2018高二上桂林期中) 如圖所示,帶負電的粒子以速度v從粒子源P處射出,若圖中勻強磁場范圍足夠大(方向垂直紙面),則帶電粒子的可能軌跡是( )
A . a
B . b
C . c
D . d
9. (3分) (2016高二上荊州期中) 傾角為α的
6、導電軌道間接有電源,軌道上放有一根金屬桿ab處于靜止.現(xiàn)垂直軌道平面向上加一勻強磁場,如圖所示,磁感應強度B從零開始逐漸增加到某一值過程中,ab桿受到的靜摩擦力可能( )
A . 逐漸增大
B . 逐漸減小
C . 先減小后增大
D . 某時刻靜摩擦力的大小可能等于安培力大小
10. (3分) (2019高二上陽春月考) 下列圖中畫出了帶電粒子在磁場中運動方向和所受洛倫茲力的方向,其中正確的是( )
A .
B .
C .
D .
11. (3分) (2017高二上陸豐期末) 如圖所示,一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線
7、,當導線通以如圖所示方向電流時( )
A . 磁鐵對桌面的壓力增大,且受到向左的摩擦力作用
B . 磁鐵對桌面的壓力減小,且受到向右的摩擦力作用
C . 若將導線移至磁鐵中點的正上方,電流反向,磁鐵對桌面的壓力會減小
D . 若將導線移至磁鐵中點的正上方,磁鐵不受摩擦力
12. (3分) (2017高三上長安模擬) 如圖所示,相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強磁場,磁感應強度為B,正方形線圈abcd邊長為L(L<d),質(zhì)量為m、電阻為R,將線圈在磁場上方h高處由靜止釋放,cd邊剛進入磁場時速度為v0 , cd邊剛離開磁場時速度也為v0 , 則線圈穿過磁
8、場的過程中(從cd邊剛進入磁場起一直到ab邊離開磁場為止)( )
A . 感應電流所做的功為2mgd
B . 感應電流所做的功為mgd
C . 線圈的最小速度可能為
D . 線圈的最小速度一定是
二、 解答題 (共3題;共35分)
13. (10分) (2020高二上黃陵期末) 水平放置的光滑金屬導軌寬L=0.2m,接有電源電動勢E=3V,電源內(nèi)阻及導軌電阻不計.勻強磁場豎直向下穿過導軌,磁感應強度B=1T.導體棒ab的電阻R=6Ω,質(zhì)量m=0.01kg,垂直放在導軌上并良好接觸(如圖),當合上開關的瞬間通過ab棒的電流為0.5A,求此時:
(1) 金屬棒受到
9、安培力的大小和方向;
(2) 金屬棒的加速度大小和方向.
14. (5分) (2019高二上唐山月考) 如圖所示,在傾角為θ=30的斜面上,固定一寬L=0.5m的平行金屬導軌,在導軌上端接入電源和滑動變阻器R,電源電動勢E=10V,內(nèi)阻r=2Ω,一質(zhì)量m=100g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好.整個裝置處于磁感應強度B=1T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計).金屬導軌是光滑的,取g=10m/s2 , 要保持金屬棒在導軌上靜止,求:滑動變阻器R消耗的電功率.
15. (20分) (2019高二下哈爾濱期中) 如圖所示導軌PONQ , 其質(zhì)量為M=2.0kg
10、,放在光滑絕緣的水平面上,處于勻強磁場中,另有一根質(zhì)量為m=0.60kg的金屬棒CD跨放在導軌上,CD與導軌的動摩擦因數(shù)是0.25,CD棒與ON邊平行,左邊靠著光滑的固定立柱a、b , 勻強磁場以ab為界,左側(cè)的磁場方向豎直向上(圖中表示為垂直于紙面向外),右側(cè)磁場方向水平向右,磁感應強度的大小都是0.80T,如圖所示,已知導軌ON段長為0.50m,電阻是0.40Ω,金屬棒CD的電阻是0.40Ω,其余電阻不計。導軌在水平向左拉力F作用下由靜止開始以0.15m/s2的加速度做勻加速直線運動,一直到CD中的電流達到5.0A時,導軌改做勻速直線運動,設導軌足夠長,取g=10m/s2。求:
(
11、1) 導軌運動起來后,C、D兩點哪點電勢較高?
(2) 導軌做勻速運動時,水平拉力F的大小是多少?
(3) 導軌做勻加速運動的過程中,水平拉力F的最小值是多少?
(4) 當水平拉力F為2.4N時,CD上消耗的功率多大?
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參考答案
一、 選擇題 (共12題;共29分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
二、 解答題 (共3題;共35分)
13-1、
13-2、
14-1、
15-1、
15-2、
15-3、
15-4、