必修 第三册 高二物理限时练 （含答案）

高二物理限时练10.18
一、单选题(每小题4分，共24分)
1．下列说法正确的是（　　）
A．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零
B．电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线
C．由可知，F越大，通电导线所在处的磁感应强度一定越大
D．磁场中某点磁场强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
2．如图所示，足够长的导体棒固定在相互平行且间距的金属导轨上，导体棒与水平导轨的夹角为，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势，回路中的总电阻，导体棒与导轨接触良好，取，，则导体棒所受的安培力大小为（　　）
A．0.9N B．1.125N C．1.5N D．2.25N
3．如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正上方沿竖直方向有一绝缘细线悬挂着的正方形线框。线框中通有沿逆时针方向的恒定电流I，线框的边长为L，线框下边与直导线平行，且到直导线的距离也为L。已知在长直导线的磁场距长直导线r处的磁感应强度大小为（k为常量），线框的质量为m，则剪断细线的瞬间，线框的加速度为（　　）
A．0 B． C． D．
4．在下列四个图中，关于通电直导线所受安培力以及通电导体周围的磁感线，正确的是（　　）
A．　　B．　　　C． D．
5．如图，三根相互平行的固定长直导线、和两两等距，均通有电流，中电流方向与、中的相同，下列说法正确的是（　　）
A．所受磁场作用力的方向与、所在平面垂直
B．所受磁场作用力的方向与、所在平面平行
C．在处的磁场方向与、所在平面垂直
D．与在处的合磁场方向与、所在平面平行
6．如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力，则下列说法正确的是（　　）
A．两根导线相互排斥
B．为判断的方向，需要知道和的合磁场方向
C．两个力的大小关系为
D．仅增大电流，、会同时都增大
二、多选题(每小题6分，选对不全给3分，共18分)
7．如图所示，由相同导体连接而成的正方形线框abcd固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁场方向垂直，a、b分别与直流电源两端相接。若导体ab受到的安培为力F1，cd受到的安培力为，则（　　）
A．安培力的大小 B．安培力的大小
C．F1与F2的方向相同 D．F1与F2的方向相反
8．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器R2滑片向右滑动后，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。下列说法中正确的是（　　）
A．电压表V的示数减小
B．电流表A2的示数变小
C．ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻r
D．ΔI1<ΔI2
9．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　）
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．乙表是电压表，R增大时量程增大
C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则R=0.5Ω
D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则R=1200Ω
三、实验题(每空2分，共18分)
10．如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图。其中包括电源，开关和，电阻箱，电流表，保护电阻。该同学进行了如下实验步骤：
（1）将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合、，读出电流表示数为，电阻箱读数为；断开，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为，此时电阻箱读数为。则保护电阻的阻值Rx=_______Ω。结果保留两位有效数字
（2）断开，闭合，调节，得到多组和的数值，并画出图像，如图所示，由图像可得，电源电动势E=______V，内阻r= _______Ω。结果保留两位有效数字
（3）本实验中，内阻的测量值___________填“大于”或“小于”真实值。
11．完成以下读数：一是用多用电表测量电流、电压和电阻，二是用螺旋测微器、游标卡尺测长度。
(1)如果多用电表选择开关指在“”位置，测量结果为________；
如果多用电表选择开关指在“”位置，测量结果为_________；
如果多用电表选择开关指在“”位置，测量结果为_________。
(2)图所示螺旋测微器的读数为________。
(3)图所示游标卡尺的读数为________。
四、解答题(12小题8分，第13小题12分，共20分)
12．如图所示，质量为的金属杆放在相距的两水平轨道上，金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.2，两轨道间存在着竖直方向的匀强磁场，当杆中通有方向如图所示大小为的恒定电流时，可使金属杆向右匀速运动（）。
（1）判断两轨道间磁场方向如何；
（2）求磁感应强度B的大小。
13．如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）如果磁场的大小方向可变，棒依然静止，磁场沿什么方向时磁感应强度最小，最小值为多少？
五、附加题(10分)
14．如图所示电路中，E是电动势为36V的理想电源，R1＝R2＝20Ω，R3＝10Ω，R4＝24Ω，C＝20μF，电表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定后，求：
⑴电流表、电压表的示数；
⑵电容器极板所带的电荷量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．当线圈的平面与磁场方向平行时，磁通量为0，但磁场不为0，故A正确；
B．电场线和磁感线都不是真实存在的，是为了形象的描述电场和磁场画出的，电场线是不闭合曲线，磁感线是闭合曲线，故B错误；
C．磁感应强度只与磁场本身有关，与电流元和电流元的受力无关，故C错误；
D．磁场中通电直导线所受安培力的方向与磁场强度方向垂直，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】根据闭合电路欧姆定律可得
则导体棒所受的安培力大小为
故选C。
3．D
【详解】线框下边受到的安培力的大小为
方向向下；
线框上边受到的安培力大小为
方向向上；
根据牛顿第二定律得
解得
故选D。
4．B
【详解】A．根据左手定则可知，通电直导线所受安培力与图中相反，故A错误；
B．根据左手定则可知，图中安培力方向向左，故B正确；
C．根据安培定则可知，图中磁感线方向向右，故C错误；
D．根据安培定则可知，磁感线方向顺时针，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】A．根据安培定则可知L2和L3在L1处产生的磁场方向如图所示，根据平行四边形法则可得合磁场方向（图中B 的方向），根据左手定则判断安培力的方向与L2、L3所在平面垂直，故A正确；
B．根据对称性可知L2所受磁场作用力的方向与L1、L3所在平面垂直，故B错误；
C．根据安培定则可知L3在L1处的磁场方向与L1、L3所在平面垂直（图中B3的方向），故C错误；
D．L2与L3在L1处的合磁场方向（图中B 的方向）与L2、L3所在平面平行，故D错误。
故选A。
6．D
【详解】A．由于两导线通的是同向电流，由安培定则可知，两导线相互吸引，故A错误；
B．为判断的方向，需要知道的磁场方向，故B错误；
C．通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故C错误；
D．仅增大电流，、会同时都增大，故D正确；
故选D。
7．BC
【详解】设ab边电阻为r，则adcb边电阻为3r，两部分并联电压相等，由
可知，导体ab、cd的电流为，由
可知，导体ab、cd所受的安培力大小之比为，即
两段导体电流方向均向右，由左手定则可知，受到的安培力方向均向上。
故选BC。
8．BC
【详解】B．当滑动变阻器滑片向右滑动后，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表A2的示数减小，故B项正确；
A．总电流减小，路端电压增大，即电压表V的示数增大，故A项错误；
D．根据并联电路的电流规律有
I2＝I1＋I
A2的示数I2变小，通过定值电阻R1的电流I增大，则A1的示数I1变小，所以ΔI1一定大于ΔI2，故D项错误；
C．电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律
U＝E－I2r
可知
＝r
而ΔI1大于ΔI2，所以
故C项正确；
故选BC。
9．BD
【详解】A．甲由一个灵敏电流表和一个变阻器并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。安培表的量程
可知当减小时量程增大。故A错误；
B．乙由一个灵敏电流表和一个变阻器串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表。伏特表的量程
可知增大时量程增大。故B正确；
C．由公式
知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则，C错误；
D．由公式
知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则，D正确。
故选BD。
10． 大于
【详解】（1）[1]据闭合电路欧姆定律可得，、均闭合时有
断开有
故保护电阻的阻值为
（2）[2][3]根据闭合电路的欧姆定律可得
整理可得
可见图线的斜率为
图线的纵截距为
结合图像中的数据可得
，
[4]本实验中，由于电流表也有内阻，故（2）解析中内阻的测量值相当于电源实际内阻与电流表内阻之和，可知内阻的测量值大于真实值。
11． 2800Ω（或）
【详解】(1)[1]如果选择开关指在“”位置，则分度值为，此时电表的读数为
[2]如果选择开关指在“”位置，则分度值为，此时电表的读数为
[3]如果选择开关指在“”位置，测量结果为
（或2.8kΩ）
(2)[4]螺旋测微器的读数为
(3)[5]游标卡尺的读数为
12．（1）竖直向上；（2）
【详解】（1）由题意可知金属杆所受安培力水平向右，根据左手定则可知两轨道间磁场方向竖直向上。
（2）金属杆匀速运动，根据平衡条件有
其中
解得
13．（1）；（2）垂直于斜面向上，
【详解】（1）棒静止时，通过受力分析可知。则有
即
解得
（2）若要使取值最小，即安培力最小。显然当平行斜面向上时，有最小值，此时应垂直于斜面向上，且有
所以
解得
14．(1) 0.6A，28V；(2)2.4×10-4C
【详解】(1)等效电路图如图所示
当电表为理想电表时，可以看出：R2、R3串联后与R1并联，然后与R4串联，于是电路的总电阻为
R总=+R4=36Ω
由欧姆定律，可得通过电源的电流为

电流表的示数即是流过R1的电流，由串并联知识可得
IA=I1==0.6A
从等效电路图可看出，电压表的示数是R3两端的电压与R4两端的电压之和。由于流过R3的电流为
I3=I－I1=0.4A
且流过R4的电流I4就是电路的总电流I，因此电压表的示数为
UV= I3 R3+ I4 R4= I3 R3+ I R4=28V
(2)电容器两极板之间的电压即是R1两端的电压
UC= I1R1=12V
因此电容器极板所带的电荷量
Q=CUC=2.4×10-4C
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页