阿文物理2020选修（3－1）（人教版）：寒假作业之核心考点(安培力与力学综合）突破练（原创、较难）

寒假作业之核心考点(安培力与力学综合）突破练（原创、较难）

一、单选题

1．如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为

 

A．0 B．0.5 C． D．

【答案】C

2．如图所示，abcd是一个用粗细均匀、同种材料的导线弯折成的长方形线框，线框竖直放置，ab长度为L，bc长度为。匀强磁场的方向垂直于金属框平面向里，磁感应强度大小为B。若金属框a、b两端与恒压电源相连，电流方向如图所示，若通过ab边的电流大小为，则金属框受到的安培力大小和方向分别为

A．，方向竖直向上 B．2BIL，方向竖直向上

C．，方向竖直向下 D．3BIL，方向竖直向下

【答案】A

3．电磁感应发射装置的简易模型如图所示，质量为m，电阻为R，边长为L的正方形金属线框abcd竖直静止放置在水平面上，垂直于线框平面存在有界匀强磁场，线框cd边在磁场外侧且紧靠磁场边界。在某次成功发射过程中，磁感应强度B随时间t的变化规律为B=B0+kt（k是大于零的常数），线框能穿过磁场继续上升，上升的最大高度为h。重力加速度为g，空气阻力不计，线框平面在运动过程中不旋转始终保持竖直。下列说法错误的是（　　）

A．t=0时刻，线框中的电流大小I=

B．t=0时刻，线框ab边受到安培力F=

C．线框从静止到最高点的过程中安培力所做的功等于mgh

D．线框从最高点下落，再次经过磁场的过程中磁感应强度大小为B′且保持恒定，使线框最终以速度v安全着陆。则线框下落过程运动总时间t=

【答案】D

4．电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量为m的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质量为m0、匝数为n、下边长为L的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中。如图甲所示，线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势为E，内阻为r.开关S闭合后，调节可变电阻至R1时，天平正好平衡。此时电压表读数为U；已知m0>m，取重力加速度为g，则（     ）

A．矩形线圈中电流的方向为顺时针方向

B．矩形线圈的电阻

C．匀强磁场的磁感应强度的大小

D．若仅将磁场反向，在左盘添加质量为2m0-m的砝码可使天平重新平衡

【答案】C

5．如图所示，AB、CD 为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中；AB、CD 的间距为 L，左右两端均接有阻值为 R 的电阻；质量为 m、长为 L，且不计电阻的导体 棒 MN 放在导轨上，甲、乙为两根相同的轻质弹簧，弹簧一端与 MN 棒中点连接，另一端均被固定；导 体棒 MN 与导轨接触良好；开始时，弹簧处于自然长度，导体棒 MN 具有水平向左的初速度 v0，经过一段时间，导体棒 MN 第一次运动到最右端， 这一过程中 AC 间的电阻 R 上产生的焦耳热为 Q，则（    ）

A．初始时刻导体棒所受的安培力大小为

B．从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热等于

C．当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为

D．当导体棒第一次回到初始位置时，A、B 间电阻 R 的热功率为0

【答案】A

6．用同种材料粗细均匀的电阻丝做成 ab、cd、ef 三根导线，ef 最长，分别放在电阻 可忽略的光滑的平行导轨上，如图所示，磁场均匀且垂直于导轨平面，用外力使导线 水平向右做匀速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每 次外力做功的功率相等，则下列说法正确的是（    ）

A．ab 运动的最快

B．ef 运动的最快

C．导线产生的感应电动势相等

D．每秒钟产生的热量不相等

【答案】B