周测评(九) 安培力 安培力的应用-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高二物理学科素养周测评（粤教版）

null·物理· 光由树顶传至潜水员眼睛处所用的时间【。= t:十2= 10√5 3 ×1085. 2024一2025学年度学科素养周测评（九）】 物理·安培力安培力的应用 一、单项选择题 LC【解析】根据题意，由几何关系可得，导线折 后的有效长度为L'=2,sin60°=5y5 2m,由 公式F=BIL可得，该V形通电导线受到的安 培力大小为F=B1L'=0.2X2×5)N √3N,C正确。 2.C【解析】金属细杆在水平方向受到安培力作 用，安培力大小F=BIL=0.5×2×1.0N= 1.0N,金属细杆开始运动时的加速度大小为 4卫=10m/5,A错误：由题意知金属细杆 m 的重力与安培力大小相等，两恒力分别沿竖直 和水平方向，当金属细杆运动至NP孤中点时 速度最大，此时速度方向与水平方向成45°角斜 向右上方，D错误：设國瓢半径R=OP=MN, 对金属细杆从开始运动到速度最大过程由动能定 理得FR+F&Rsin45°-mgR(1-cos45)= E,解得E=厄J,B错误；E=2m02,金属细 杆速度最大时的加速度大小为口-g 20v2m/s2,C正确。 3.A【解析】导体棒所受安培力大小F=BIL= x10×0.2N-5N,设导体捧有沿导轨平 2 面的最大加速度时，所受安培力大小为F,与导 轨平面夹角为g,则由牛顿第二定律得a= Fcos a-u(mgcos 30-Fsin a)-mgsin 30 m F(cosa十4sina) -(4gcos30°+gsim30),由于 m ata=a+ 25. 53in(60°+a), 则当a一30°时表达式值最大，即加速度a最大， 可得最大加速度a。=10m/s2,由左手定则可 参考答案及解析 知，磁场方向斜向下，与导轨平面夹角为日。= 60°，A正确。 4.B【解析】根据闭合电路 N 的欧姆定律得E一 I(R+R。十r),可得I= 53 2A,导体棒ab受到的安T 培力为FA=BIL=5N, 方向垂直于磁场方向斜 mg 向右上方，与水平面成 37°角，D错误：对导体捧ab受力分析，如图所 示，导体棒ab受到的最大静摩擦力为f。=μ· (mg-FAcos53)=3.5N,当导体捧ab受到的 摩擦力等于最大静摩擦力，且方向向左时，重物 重力G最小，最小值为Gm=Fasin53°一fm= 0.5N,A错误：当导体捧ab受到的摩擦力等于 最大静摩擦力，且方向向右时，重物重力G最大， 最大值为Gm=Fasin53°+fm=7.5N,B正确； 重物重力大小未知，导体棒ab受到的摩擦力方 向可能向右，也可能向左，C错误。 二、多项选择题 5.ABC【解析】电流反向后需要在右盘中添加质 量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡， 可知电流反向后安培力向上，则电流反向前，线 圈所受安培力方向应当向下，由左手定则可知， 电流方向从外向里看为顺时针方向，A正确；由 电流天平的平衡条件可知，B正确；由題意有 2mBL=mg,解得m=2nBL,C正确，D g 错误。 6.AC【解析】根据安培定则可知通电导线b在 其周国产生的磁场为逆时针方向，如图所示。 Ee2EEE6EEEE2te p:::: 将导线a处的磁场分解为竖直方向和水平方 向，根据左手定则可知导线a左半部分受到的 安培力垂直于纸面向里，右半部分受到的安培 力垂直于纸面向外，转过90°时，导线a,b电流 方向相同，彼此安培力为引力，对导线b而言安 培力向上，若安培力小于重力，则支架弹力向 上，小于重力：若安培力等于重力，则弹力为0： 若安培力大于重力，则弹力向下，可能小于、等 于或大于重力，A,C正确。 YJ 衡水真题密卷 三、非选择题 7.(1)向左(2)0.066T 【解析】(1)由左手定则可知，不锈钢尺ab所受 安培力的方向水平向左 (2)由平衡条件可知BId十umg cos15°= mg sin15° 解得B=0.066T。 8.(1)2M-4BIR 4BIRg (②)3Mg-4BIR 【解析】(1)设滑块的质量为m,圆环处在磁场 中部分所受安培力大小为 F=2BIR 对國环由平衡条件可得 T+F=Mg 对滑块由平衡条件可得 T=mgsin 30 联立可得滑块的质量m=2M-4BIR (2)电流I反向后，安培力大小不变，方向相反， 对國环由牛顿第二定律可得 Mg+F-T'=Ma 对滑块由牛顿第二定律可得 T'-mg sin30°=ma 联立可得，滑块的瞬时加速度为 4BIRg 4-3Mg-4BIR' 9.(1)0.2N(2)1A(3)0.24T,方向垂直于导 轨平面向上 【解析】(1)对金属杆受力分析，根据共点力平衡 条件可得F=mg tan53 解得Fa=0.2N (2)根据安培力的计算公式有FA=BIL 解得I=1A (3)当安培力沿导轨向上时，磁感应强度最小， 则B1IL=mg sin53 解得B1=0.24T 此时方向垂直于导轨平面向上。 2024一2025学年度学科素养周测评（十） 物理·洛伦兹力洛伦兹力与现代技术 一、单项选择题 1.D【解析】粒子在D形金属盒内的磁场中做匀 速图周运动，A错误：根据洛伦兹力提供向心 Y灯 学科素养周测评 力，有Bg如=mR,得粒子加速后获得的最大速 度大小为= BqR ,粒子加速后获得的最大动能 等于E,=m-oBR 1 2m -,C错误，D正确；粒 子在磁场中的运动周期T-2-2mm,所加交 =Bq 流电源的周期等于粒子做圆周运动的周期，为 2m,B错误。 B 2.C【解析】根据左手定则及题图中带电离子的 偏转方向可知，两种离子均带正电，A错误；离 子经过加速电场加建时，有qU-之m心，进入磁 1md,即 场后有qB=m,联立解得r一B√g 质量小的离子轨迹半径也较小，打在M处的离 子质量较小，B错误：假设质量为m2的离子质 量大，则质量为m1的离子最大轨迹半径为r,= 12m,(0+△U) B ,质量为m2的离子的最小轨 12m2(U-△U) 选半径为r:一B ，两种离子的 轨莲不发重企，测有<？，解得巴< m一m,当U一定时，△U越大，越不客易满足 m2十m1 上式，越容易发生重叠，当△U一定时，U越小， 越不容易满足上式，越客易发生重叠，C正确，D 错误。 3.D【解析】根据粒子偏转方向和左手定则可以 判断，D形盒中的磁场方向垂直于纸面向里，A 错误：带若粒子带负电，则需使粒子初速度反 向，磁场方向仍为垂直于纸面向里，即可使毅子 不断栽加速，B倍民：根据r一器可得 gB”,可知加速粒子的最大速度与板间电压无 关，可知增大板间电压，粒子最终获得的最大动 能不变，增大磁应强度大小，粒子最终获得的 最大动能增大，C错误，D正确。 4.A【解析】由题意可知，粒子可能在两个磁场间 做多次的运动。根据几何关系可知，國孤对应的 圆心角均为60°，根据几何关系可得粒子运动的 半径满足n·2Rsin30°-L(n=1,2,3,…),根据