高中物理知识点大全《通电导线在磁场中受到的力》考点特训(2019年冲刺版)(三)

时间:2019-06-23 22:28:05

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1、选择题  如图所示,一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,并与金属导轨组成闭合回路。当回路中通有电流时,导体棒受到安培力作用。要使安培力增大,可采用的方法有


[? ]


A.增大磁感应强度
B.减小磁感应强度
C.增大电流强度
D.减小电流强度


参考答案:AC


本题解析:


本题难度:简单



2、计算题  (2011年厦门模拟)如图8-1-16所示,平行金属导轨与水平面的夹角α=37°,处于B=1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中.质量m=10 g、有效长度L=10 cm的金属杆,与导轨的动摩擦因数μ=0.5,电源电动势E=2 V.试分析:当变阻器阻值R为何值时,金属杆可以静止在斜面上?(其余电阻不计)

图8-1-16


参考答案:2 Ω≤R≤10 Ω


本题解析:如图所示,

金属杆受到的安培力(F)沿斜面向上;当F>mgsin α,金属杆有向上滑动趋势时,摩擦力(f)沿斜轨向下;当F<mgsin α,金属杆有向下滑动趋势时,摩擦力沿斜轨向上.
当处于滑动的临界状态,即静摩擦力达到最大值时,根据平衡条件和欧姆定律
I=,有BL-mgsin α-μmgcos α=0
BL-mgsin α+μmgcos α=0
则电阻的最小值和最大值为:
Rmin==2 Ω
Rmax==10 Ω.
所以,R的取值范围为2 Ω≤R≤10 Ω.
答案:2 Ω≤R≤10 Ω


本题难度:一般



3、选择题  一根长为0.2 m通电导线,导线中的电流为2 A,放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是

[? ]


A.0.4 N
B.0.2 N
C.0.1 N
D.0


参考答案:BCD


本题解析:


本题难度:简单



4、选择题  一条竖直放置的长直导线,通以由下向上的电流,在它正东方某点的磁场方向为(  )
A.向东
B.向西
C.向南
D.向北


参考答案:由题意可知,电流是由下向上,则根据右手螺旋定则可知,正东方某点的磁场方向为向北.
故选D


本题解析:


本题难度:一般



5、计算题  如图甲,在水平桌面上固定着两根相距0.2m,相互平行的无电阻轨道P和轨道一端固定一根电阻为0.0l Ω的导体棒a,轨道上横置一根质量为40g、电阻为0.0lΩ的金属棒b,两棒相距0.2m.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.开始时,磁感应强度B0="0.10" T(设棒与轨道间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10 m/s2)

(1)若从t=0开始,磁感应强度B随时间t按图乙中图象所示的规律变化,求在金属棒b开始运动前,这个装置释放的热量是多少?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给b棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力F的大小随时间t变化关系如图丙所示.求匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力.


参考答案:(1)0.036J(2)a=5m/s2?f=0.2N


本题解析:(1)当磁感应强度均匀增大时,闭合电路中有恒定的感应电流I,以b棒为研究对象,它受到的安培力逐渐增大,静摩擦力也随之增大,当磁感应度增大到b所受安培力F与最大静摩擦力f相等时开始滑动.
感应电动势:E=?I=?

(3分)

?棒b将要运动时,有f=BtIL?Bt=?根据Bt=B0+,得t=1.8s
回路中产生焦耳热为Q=I22rt=0.036J?
(2)由图象可得到拉力F与t的大小随时间变化的函数表达式为?F=F0+
b棒匀加速运动时,根据牛顿第二定律有: F-f-F安=ma?
F=B0?IL??I=?v=at?∴F安=?
联立可解得F=f+ma+?

(2分)

?将据代入,可解得a=5m/s2?f=0.2N?考点:
点评:本题是力学和电磁学的综合题,综合运用了电磁感应定律、能量守恒定律以及共点力平衡问题,


本题难度:一般



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