高考物理高频考点《通电导线在磁场中受到的力》试题特训(2018年最新版)(十)

时间:2018-03-18 10:15:03

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1、选择题  如图所示,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从A运动到B,则

A.电场力做正功
B.动能减少
C.该粒子带正电
D.加速度增大


参考答案:BD


本题解析:试题分析:带电粒子在电场中受到的电场力的方向应该指向运动轨迹的内侧,由此可以判断带电粒子受到的电场力是向下的,与电场线的方向相反,粒子带负电,在从A运动的B的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增加,所以AC错误B正确;由于A点的电场线比B的电场线稀疏,所以B的电场强度大,电荷在B时受到的电场力大,加速度大;D正确
考点:考查了带电粒子在电场中的偏转


本题难度:简单



2、简答题  如图所示,为“”型的平行光滑金属导轨,轨道足够长电阻不计,宽度为,其中段等长且表面光滑绝缘,轨道斜面与水平面的夹角为θ。轨道所在空间有一竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在上轨道的底端有一固定绝缘挡板。现有质量均为,电阻均为的细金属杆,将放在挡板上,杆从下轨道的顶端由静止释放。
(1)若杆刚滑出绝缘段时,杆对挡板恰
无压力,求此时杆的速度大小;?
(2)若延长绝缘段的长度,使杆进入导电
段时的速度大小为
①求杆匀速时的速度大小
②从杆刚开始运动起至杆的速度比
时,系统重力势能减少了,求整个过程中回路产生的焦耳热


参考答案:


本题解析:
(1)此时b杆受力分析如图:
?①? (2分)
?②? (1分)?
?③? (1分)
?④? (2分)
联解有:
(2)①过程中a、b杆的受力分析如图:

据动量定理可知,a杆增加的动量大小与b杆减少的动量大小相等,即a、b杆动量大
小之和不变。
?⑤? (2分)
b杆匀速时,a杆也匀速,其速度差为,对b杆进行受力讨论:

?
?⑥? (2分)
解之有? (2分)?
与⑤联解得:
? (2分)
(2)②设此时b杆速度为:
?⑦? (2分)
功能关系有:?⑧(2分)
联解有:
? (2分)


本题难度:一般



3、填空题  如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。 ab 和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是?极, a点电势?(填“大于”或“小于”)b点电势。


参考答案:S;大于


本题解析:
试题分析: 由左手定则可知,cd棒中电流方向是:由c指向d;ab棒中电流方向是:由a指向b,由右手定则可知,ab棒所处位置磁场方向:竖直向上,则Ⅰ是S极,Ⅱ是N极。
ab棒是电源,ab棒中电流由b指向a,则a点电势高,b点电势低


本题难度:简单



4、简答题  如图所示,在同一水平面内有相互平行的两条滑轨MN和PQ相距0.5m,垂直于滑轨平面竖直向上的匀强磁场的磁感强度B=1T,垂直于滑轨放置的金属棒ab和cd的质量分别为1 kg和2kg,每根金属棒的电阻均为1,其它电阻不计,ab、cd与滑轨间的动摩擦因数=0.5,问:?
(1)当作用在cd上的拉力F的功率为多少时,才能使ab棒以=10m/s的速度做匀速直线运动?
(2)若令棒cd突然停止运动后,ab棒继续运动直到停止的过程中(ab与cd的距离足够大,使得ab与cd不会相碰),通过其横截面的电量为1.9C,则在此过程中两根金属棒共消耗的电能是多少??


参考答案:(1)750W?(2)1.2J


本题解析:(1)ab棒做匀速直线运动,说明它受到的安培力与滑动摩擦力是一对平衡力,故有 :=?所以:
?即:

当ab棒匀速运动时,说明它所受到的安培力不变,也就是回路的感应电动势不变,此时cd棒也在做匀速运动,它受到的外力等于它受到的安培力和滑动摩擦力之和,由于ab棒和cd棒中的电流相同,长度相同,在同一磁场中,它们受到的安培力大小相等,方向相反,
所以:
作用在cd上的拉力F的功率为P,
(2)当cd棒突然停止运动,而ab棒做切割磁感线的运动,所产生的感应电流在磁场中受到安培力(方向与刚才相反)和滑动摩擦力的共同作用使ab棒做减速运动,直到停止,此过程是一个加速度减小的减速运动,令△S是ab棒运动时扫过的面积,是与此面积相对应ab棒滑动的距离.
则:?
所以:
此过程中克服摩擦力的功为 :
由能量守恒可知两金属棒上消耗的电能共为:


本题难度:一般



5、选择题  如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行的飞过小磁针的正上方,磁针的N极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是(  )
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束



参考答案:小磁针的N极向纸内偏转,S极向外偏转,因此在粒子下方磁场方向向里,根据安培定则可知电流方向向右,故这束粒子若带正电,则向右飞行,若带负电,则向左飞行,故BC错误,AD正确.
故选:AD.


本题解析:


本题难度:简单



Knowledge is power. 知识就是力量.

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