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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