高考物理试卷《通电导线在磁场中受到的力》在线测试(2017年最新版)(二)
2017-08-09 08:09:35
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、简答题 将长为2m的导线ac从中点b折成如图所示的形状,放入B= T的匀强磁场中,abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入4A的直流电,则整个导线所受安培力大小为______N.

参考答案:设ab=bc=l,由题意有:l=1m 导线在磁场内有效长度为L=2lsin60°,故整个通电导线受到安培力大小为: F=BIL=BI?2lsin60°=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,a是长直密绕通电螺线管,应用DIS的磁传感器b沿a的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过通电螺线管螺管a.能正确反映通电螺线管内部磁感应强度B随x变化规律的是( ) A.
 B.
 C.
 D.

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参考答案:从外部逐渐靠近螺线管两端时,磁场逐渐增强,在螺线管内部,磁场基本上是匀强磁场,磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度,螺线管的磁场关于中点对称,由图示可知,图象D正确; 故选:D
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,一束波长为λ的强光射在金属板P的A点发生了光电效应,能从A点向各个方向逸出不同速度的光电子。金属板P的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,范围足够大,在A处上方L处有一涂荧光材料的金属条Q,并与P垂直。若有一细光束射到A处,金属条Q受到光电子的冲击而出现荧光的部分集中在CD间,且CD=L,光电子质量为m、电荷量为e,光速为c,则 (1)金属板P逸出光电子后带什么电? (2)计算P金属板发生光电效应的逸出功W (3)从D点飞出的光电子中,在磁场中飞行的最短时间是多少?
参考答案: (1)P带正电(2) (3)
本题解析:(1)由电荷守恒定律得知:P带正电?(2分) (2)所有光电子中半径最大值 ?(3分) 由牛顿运动定律得
?(2分) ∴ ?(1分) 又 ?(1分) 由光电效应方程得 ?(3分) (3)以最大半径运动并经B点的电子转过圆心角最小,运动时间最短 ? ?(2分) 解得? ?(1分)
本题难度:简单
4、计算题 小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示.在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计.直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R.若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为G2,铜条在磁场中的长度为L.
 (1)判断铜条所受安培力的方向,并说明G1和G2哪个大; (2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小.
参考答案:(1)安培力的方向竖直向上,G2>G1 (2)安培力的大小F=G2-G1 磁感应强度的大小B= 
本题解析:(1)铜条切割磁感线产生感应电动势,并在闭合回路中产生感应电流。根据右手定则可知,流过铜条的感应电流从B指向A,再利用左手定则可知,铜条受到磁铁的安培力竖直向上。根据牛顿第三定律,磁铁受到铜条竖直向下的反作用力,所以G2>G1. (或者:根据楞次定律,导体棒所受安培力阻碍其相对磁铁的运动,所以铜条所受安培力的方向向上) (2)铜条向下匀速运动时,铜条切割磁感线产生的感应电动势F=BLv,闭合回路中的感应电流 ,铜条受到竖直向上的安培力F=BIL; 根据牛顿第三定律,磁铁受到铜条竖直向下的反作用力,大小 =F;对磁铁受力分析并根据平衡条件有, 。 联立解得:F=G2-G1, 。
本题难度:一般
5、简答题 载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r,式中常量k>0,I为电流强度,r为距导线的距离.在水平长直导线MN正下方,矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流i,被两根轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示.开始时MN内不通电流,此时两细线内的张力均为T0.当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1,当MN内电流强度变为I2时,两细线内的张力均大于T0. (1)分别指出强度为I1、I2的电流的方向 (2)求MN分别通以强度为I1、I2的电流时,线框受到的安培力F1与F2大小之比 (3)当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为a,试求I3.
参考答案:
 (1)当MN通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T1,知此时线框所受安培力合力方向竖直向上,则ab边所受的安培力的向上,cd边所受安培力方向向下,知磁场方向垂直纸面向里,则I1方向向左. 当MN内电流强度变为I2时,两细线内的张力均大于T0.知此时线框所受安培力合力方向竖直向下,则ab边所受的安培力的向下,cd边所受安培力方向向上,知磁场方向垂直纸面向外,则I2方向向右. (2)当MN中通以电流I时,线圈所受安培力大小为 F1=KI1iL(1r1-1r2) F2=KI2iL(1r1-1r2) F1:F2=I1:I2, (3)2T0=G 2T1+F1=G 若加速度向下:F3+G=Gga 根据第(2)问结论: I1:I3=F1:F3=G-2T1Gag-G=(T0-T1)g(a-g)T0 I3=(a-g)T0T1(T0-T1)g(方向向右) 若加速度向上:F3-G=Gga 根据第(2)问结论: I1:I3=F1:F3=G-2T1Gag+G=(T0-T1)g(a+g)T0, I3=(a+g)T0T1(T0-T1)g(方向向左) 答:(1)I1方向向左,I2方向向右. (2)线框受到的安培力F1与F2大小之比为I1:I2, (3)电流I3的大小为I3=(a-g)T0T1(T0-T1)g(方向向右)或I3=(a+g)T0T1(T0-T1)g(方向向左).
本题解析:
本题难度:一般
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