2021届高三物理二轮复习常考模型微专题复习-安培力作用下的平衡与运动问题（含解析）

安培力作用下的平衡与运动问题 一、单选题 1. 如图所示，将一根质量长为的通有电流大小1 A的直导线置于固定光滑斜面上，斜面倾角为导线所在位置有方向始终垂直导线的磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为，则 A. 时，导线可能处于平衡状态 B. 时，导线不可能处于平衡状态 C. 若导线静止，则其对斜面的最大压力为 D. 若导线静止，导线对斜面的最小压力为 2. 如图，在倾角为的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上重力加速度为则 A. 磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向上 B. 磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向下 C. 磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向上 D. 磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向下 3. 一质量为、长为的导体棒MN用两根长均为的绝缘细线悬挂于天花板的顶端，现在导体棒所在的空间加一竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场，当在金属棒中通有恒定的电流后，金属棒能在竖直平面内摆动，细线与竖直方向的最大夹角为并不平衡于此点，已知一切阻力可忽略不计，，，下列正确的说法是 A. 金属棒在摆动到最高点的过程中，机械能守恒 B. 金属棒在摆动到最高点的过程中，机械能守先增加后减少 C. 金属棒中的电流强度大小为 D. 金属棒中的电流强度大小为 4. 如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里即与条形磁铁垂直的电流和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f将 A. N减小， B. N减小， C. N增大， D. N增大， 5. 有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路中电源电动势为E，内阻不计假设金属棒与轨道间动摩擦因数为，则下列说法正确的是 A. 若，导体棒不可能静止 B. 若，导体棒不可能静止 C. 若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上 D. 若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向下 6. 如图所示，一根重力、长的质量分布均匀的导体棒ab，在其中点弯成角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过的电流，稳定后，两根弹簧比原长各缩短了，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小，则 A. 导体中电流的方向为 B. 每根弹簧的弹力大小为 C. 弹簧的劲度系数 D. 若导体中不通电流，则弹簧伸长 7. 如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里，电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小分别为，导线C位于水平面上且处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力的大小和方向是 A. ，水平向左 B. ，水平向右 C. ，水平向左 D. ，水平向右 8. 如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为，宽度为，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为，接入电路的电阻为，两端于导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为将导体棒MN由静止释放，运动一端时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度及小灯泡消耗的电功率分别为重力加速度g取，    A. B. C. D. 二、多选题 9. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度向下匀速运动，重力加速度为以下说法正确的是   A. ab杆所受拉力F的大小为 B. cd杆所受摩擦力为零 C. 回路中的电流为 D. 与大小的关系为 10. 如图所示，通电导体棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成角，通电导体棒静止于水平导轨上，则导体棒受到的 A. 安培力大小为BIL B. 安培力大小为 C. 摩擦力大小为 D. 支持力大小为 11. 如图a所示，竖直放置的“U”形导轨上端接一定值电阻，阻值为未知，“U”形导轨之间的距离为2L，“U”形导轨内部存在两边长均为L的磁场区域甲、乙，磁场方向始终垂直导轨平面向外，已知区域甲中的磁场按图b所示的规律变化图中的坐标值均为已知量，区域乙中的磁场为磁感应强度为的匀强磁场．将长