新课标人教版选修3-1第三章磁场第四节通电导线在磁场中受到的力
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| 名称 | 新课标人教版选修3-1第三章磁场第四节通电导线在磁场中受到的力 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-16 17:55:42 | ||
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文档简介
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选修3-1第三章磁场第四节通电导线在磁场中受到的力
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．如图所示，一根长为的铝棒用两个劲度系数均为的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流方向从左到右时，弹簧的长度变化了，则下面说法正确的是（ ）
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A．弹簧长度缩短了，B=
B．弹簧长度缩短了，B=
C．弹簧长度伸长了，B=
D．弹簧长度伸长了，B=
2．下面说法正确的是（ ）
A．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
B．楞次总结出了通电导线在磁场中受力方向的判定法则
C．回旋加速器利用了电磁感应原理
D．做曲线运动的物体其所受到的合外力方向与加速度方向一定在同一直线上
3．如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行 ( http: / / www.21cnjy.com )金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10 m/s2，则
A．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s
B．每根金属杆的电阻R＝0.016Ω
C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大
D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W
4．如图甲所示，固定的水平金属导轨足够长且 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻不计。两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上，棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒cd始终静止在导轨上，以水平向右为正方向，则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图丙中的
5．无限长通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中k为常数）。如图甲所示，光滑绝缘水平面上平行放置两根无限长直导线M和N，导线N中通有方向如图的恒定电流IN，导线M中的电流IM大小随时间变化的图象如图乙所示，方向与N中电流方向相同。绝缘闭合导线框AB-CD放在同一水平面上，AB边平行于两直导线，且位于两者正中间。则以下说法正确的是
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A．0～t0时间内，流过R的电流方向由C→D
B．t0～2 t0时间内，流过R的电流方向由D→C
C．0～t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向左
D．t0～2 t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向右
6．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极B，沿边 ( http: / / www.21cnjy.com )缘内壁放一个圆环形电极A，把A、B分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放人导电液体。现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会旋转起来。若从上向下看，下列判断正确的是2·1·c·n·j·y
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A.A接电源正极，B接电源负极，液体顺时针旋转
B.A接电源负授，B接电源正极，液体顺时针旋转
C.A、B与50Hz交流电源相接，液体持续旋转
D.磁场N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变
7．如图，水平放罝的直导线正下方有一只可自由转动的小磁针.当导线中通过自右向左的电流时，小磁针N极的转动情况是
A.垂直于纸面向里转 B.垂直于纸面向外转
C.在纸面内顺时针转 D.在纸面内逆时计转
8．如图所示为一种自动跳闸 ( http: / / www.21cnjy.com )的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口， M，N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B= 1T的匀强磁场中，CO间距离为10cm， 当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为www-2-1-cnjy-com
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A. 电流方向C→O电流大小为1A
B. 电流方向C→O电流大小为2A
C. 电流方向O→C电流大小为1A
D. 电流方向O→C电流大小为2A
9．如图所示，两个闭合正方形线框A、B ( http: / / www.21cnjy.com )的中心重合，放在同一水平面内。当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是（ ）
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A.有顺时针方向的电流且有收缩的趋势
B.有顺时针方向的电流且有扩张的趋势
C.有逆时针方向的电流且有收缩的趋势
D.有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
10．空间存在竖直向上的匀强磁场， ( http: / / www.21cnjy.com )将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中，规定图甲所示的线圈中的电流方向为正。当磁场的磁感应强度 B随时间t按图乙所示的规律变化时，能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是（ ）
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11．一圆环形铝质金属圈（阻值不随 ( http: / / www.21cnjy.com )温度变化）放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直于金属圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内金属圈中( )
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A．感应电流逐渐增大，沿逆时针方向
B．感应电流恒定，沿顺时针方向
C．圆环各微小段受力大小不变，方向沿半径指向圆心
D．圆环各微小段受力逐渐增大，方向沿半径指向圆心
12．空间存在着沿竖直方向的匀强磁场，将一个 ( http: / / www.21cnjy.com )不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，如图甲所示，设甲图所示线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向。在线圈中产生的感应电流如图乙所示，图丙中能正确表示线圈内磁感应强度随时间变化的图线是
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13．如图所示，I、II区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T，方向相反，一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻的正方形金属线框abcd的ab边紧靠磁场边缘，在外力F的作用下向右匀速运动穿过磁场区域，速度v0=10m/s。在线框穿过磁场区的过程中，外力F所做的功为
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A．5J B．7.5J C．10J D．15J
14．如图条形磁铁放在桌面 ( http: / / www.21cnjy.com )上，一条通电的直导线由S极的上端平移到N极的上端，在此过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图，则这个过程中磁铁受力情况为（ ）
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A．支持力先大于重力后小于重力
B．支持力始终大于重力
C．摩擦力的方向由向右变为向左
D．摩擦力的方向保持不变
15．将一长度为0.1m的直导线放入某一匀强磁场中，当导线中电流为2A时，测得其所受安培力为1N。则此匀强磁场的磁感应强度B大小21·世纪*教育网
A．< 0.2T B．= 0.2T C．< 5T D．≥5T
16．如图所示，竖直向下 ( http: / / www.21cnjy.com )的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，OO’为框架abcde的对称轴，ab平行于ed，材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh，在水平面外力F作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好，直杆从c运动到b的时间为t1，从b运动到a的时间为t2，则
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A.在t1时间内回路中的感应电动势增大
B.在t2时间内a、e间的电压增大
C.在t1时间内F保持不变
D.在t2时间回路中的热功率增大
17．在绝缘的水平桌面上有MN、PQ两 ( http: / / www.21cnjy.com )根平行的光滑金属导轨，导轨间的距离为l.金属棒ab和cd垂直放在导轨上，两棒正中间用一根长l的绝缘细线相连．棒ab右侧有一直角三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，三角形的两条直角边长均为l，整个装置的俯视图如图所示．从图示位置在棒ab上加水平拉力F，使金属棒ab和cd向右匀速穿过磁场区，则金属棒ab中感应电流i和绝缘细线上的张力大小F随时间t变化的图象可能正确的是(金属棒ab中电流方向由a到b为正) 21教育网
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18．如图所示，两根间距为l的光滑平行 ( http: / / www.21cnjy.com )金属导轨与水平面夹角为α，图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。两金属杆质量均为m，电阻均为R，垂直于导轨放置。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住。现将金属杆ab由静止释放，当金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则2-1-c-n-j-y
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A．金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到b
B．金属杆ab进入磁场时速度大小为
C．金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为
D．金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零
19．如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度v=2向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0，金属杆的电阻r=1.0，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
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A．通过的感应电流的方向为由d到a
B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C．金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N
D．外力F做功大小等于电路产生的焦耳热
20．如图所示的竖直平面内，水平条 ( http: / / www.21cnjy.com )形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场，其宽度均为d，I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域，h>d。一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放，在穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同。重力加速度为g，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是
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A．线框进入区域I时与离开区域I时的电流方向相同
B．线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同
C．线框有可能匀速通过磁场区域I
D．线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2mg(d+h)
评卷人 得分
二、多选题
21．如图所示，MN右侧有一正三角形匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)（ ）
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22．如图是创意物理实验设计作品《小 ( http: / / www.21cnjy.com )熊荡秋千》。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是
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A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向（从右向左看）
B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动
C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动
D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
三、填空题
23．如图，两根通电长直导线a、b平行 ( http: / / www.21cnjy.com )放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，若以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力为________；a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力为___________。
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24．如图所示，电阻Rab=0 ( http: / / www.21cnjy.com ).1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω,线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体的ab长度l=0.4m,运动速度v=10m/s.线框的电阻不计.
（1）电路abcd中相当于电源的部分是 ,相当于电源的正极是 端.
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力F’= N,方向
（3）电阻R上消耗的功率P = W.
25．轻质细线吊着一质量m＝0.8kg ( http: / / www.21cnjy.com )，边长L＝0.8m、匝数n＝20、总电阻r＝1Ω的正方形线圈。边长l＝0.4m的正方形磁场区域对称地分布在线圈下边的两侧，磁场方向垂直纸面向里，如图甲所示，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，在前t0时间内线圈中产生的感应电流为_________A，t0的值为_________s。
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26．把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图），第一次速度为，第二次速度为，且，则两情况下拉力的功之比=________，拉力的功率之比=________，线圈中产生的焦耳热之比=________.
27．如图，在匀强磁场中，单位长度质量为m ( http: / / www.21cnjy.com )0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动，ab边长为L1，bc边长为L2。若导线中通以沿abcd方向的电流I，导线保持静止并与竖直方向夹角为θ，则磁场的磁感应强度至少为 ，此时方向为 。
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28．（18分）(1)如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，在匀强磁场中，与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈，共100匝，线圈长lab=10cm、宽lbc=8cm，线圈电阻r=1.0Ω，与它相连的电路中，电阻R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，磁感应强度变化如图乙所示，开关闭合后t=1.5s时R2中电流的大小为_______A，此时左侧边ab所受的安培力大小_______N。
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（2）一个质量为=0.001kg、带电量为=C的带正电小球和一个质量也为不带电的小球相距=0.2m，放在绝缘光滑水平面上，当加上如图的=N/C的水平向左的匀强电场和=0.5T的水平向外的匀强磁场后，带电小球开始运动，与不带电小球相碰后粘在一起，则两球碰后的速度为________m/s，两球碰后到两球离开水平面，还要前进_________m。
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（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于10°时，完成n次全振动时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为，用螺旋测微器测得摆球直径为d.
①测得重力加速度的表达式为g＝_________.
②实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_________.
A.实验室的海拔太高
B.摆球太重
C.测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算
D.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算
③用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置.他第一次量得悬线长为 (不计半径)，测得周期为T1；第二次量得悬线长为，测得周期为T2.根据上述数据，g表达式为___________
29．如图所示
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光滑的平行导轨PQ、MN水平放置，导轨 ( http: / / www.21cnjy.com )的左右两端分别接定值电阻，R1=2Ω，R2＝4Ω。电阻不计的金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。已知平行导轨间距L=0.5m，现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动，则F的大小为 N，R1消耗的功率为 W。
30．在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f＝___________，该段导线所受的安培力为F＝___________。
31．通电导线在磁场中受到的力称为 ( http: / / www.21cnjy.com ) （选填“安培力”或“洛伦兹力”），如下图电流垂直纸面向里，磁场（即磁感线方向）平行纸面向下，由左手定则可知，该力的方向 （选填“水平向左”或“水平向右”）。
32．如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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33．将长为1 m的导线ac从中点b ( http: / / www.21cnjy.com )折成如图所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________ N.
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34．利用右图所示装置可测磁感应强度B ( http: / / www.21cnjy.com )，矩形线圈宽为L，共N匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如图所示的电流I时，天平如图示那样平衡。当电流改为反方向时（大小不变），右边再加质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知B的方向垂直纸面向 ，且B = 。
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35．（4分）将长度为0.2m、通有1A ( http: / / www.21cnjy.com )电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示。已知磁感应强度为1T，试求下列各图中导线所受安培力的大小。
（1）F1 = N （2）F2 = N （3）F3 = N （4）F4 = N
36．在赤道上，地磁场的磁感应强度大小是。沿东西方向放置长为20m的直导线，通有由西向东30A的电流，该导线受地磁场作用力的大小为_____ ______N，方向为________ ___（填“竖直向下”或“竖直向上”）。
37．（6分）如图所示，劲度系数为 ( http: / / www.21cnjy.com )k的轻质弹簧下端挂有匝数为n的矩形线框abcd， bc边长为l，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小设为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里，线框中通以电流I，方向如图所示。开始时线框处于平衡状态。令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡。在此过程中线框位移的大小是x，位移的方向________，用此实验装置测出B＝ 。
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38．水平放置的平行金属导轨相距为d ( http: / / www.21cnjy.com )，导轨一端与电源相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示．长为L的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨成600角，此时，通过金属棒的电流为I，则金属棒所受的安培力大小为______.
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39．如图所示，质量为，长为L，通有电流为的导体棒ab静止在水平导轨上，水平导轨放置在竖直向上的匀强磁场中，其磁感应强度为B， ab处于静止状态，则ab受到的摩擦力大小为__ ___，方向为_ __，受到的支持力为_ _．
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40．如图为“电流天平”，可用于测定磁感应强度。在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数n=5匝，底边cd长L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，且线圈平面与磁场垂直。当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时：调节砝码使天平平衡。若保持电流大小不变；使电流方向反向，则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码，才能使天平再次平衡。则cd边所受的安培力大小为______N，磁场的磁感应强度B的大小为__________T。
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41．如图所示，水平放置的两根平行金属 ( http: / / www.21cnjy.com )导轨相距O.2m，上面有一质量为O.4kg的均匀金属棒ab垂直导轨放置，金属棒与导轨间的摩擦因数为0.2．电源电动势为6V、内阻为0.5Ω．金属棒所在位置存在一个磁感应强度大小为B=1T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，不计金属导轨与金属棒的电阻，若使金属棒ab能静止在导轨上，则滑动变阻器阻值变化范围为 ．(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．g=1Om／s2)
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42．长为0.2m的直导线， ( http: / / www.21cnjy.com )通有0.4A的稳恒电流，该导线处于磁感应强度为1.0T的匀强磁场中，该通电直导线所受到的安培力的最大值为 N，最小值为 N
评卷人 得分
四、实验题
43．为了“探究安培力与电 ( http: / / www.21cnjy.com )流大小、导线长度的关系”，某小组同学利用了如图a所示的装置，将磁铁组置于电子天平称上，通电导线静置于磁场中，电流方向与匀强磁场方向垂直，则载流导线受到向上（或向下）安培力作用。根据牛顿第三定律，磁铁会受到等大反向的反作用力，电子称的示数会发生变化，求得其变化值Δm就能计算出安培力的大小。具体操作如下：【版权所有：21教育】
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（1）保持导线长度一定时，探究安培力和电流大小的关系
①改变电流的大小，把I1、I2、I3……；
②在电子天平秤上读出对应的读数m1、m2、m3……．
（2）保持电流大小一定时，探究安培力与导线长度的关系
①改变通电导线在磁场中导线的长度L1、L2、L3、L4；
②在电子天平秤上读出对应的读数m1、m2、m3、m4．
（3）切断电源，整理实验器材；
（4）利用Excel来处理实验数据和绘制F－I、F－L的图像分别为图b、图c．
该小组同学在探究中应用的科学方法是_______________（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。
实验表明：导线长度一定时，安培力与电流大小 ( http: / / www.21cnjy.com )成__________关系；导线中电流大小一定时，安培力与导线长度成__________关系；（选填：“正比”或“反比”）。
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44．利用超导体可以实现磁悬浮，如图是超导磁 ( http: / / www.21cnjy.com )悬浮的示意图。在水平桌面上有一个周长为L的超导圆环，将一块质量为m的永磁铁从圆环的正上方缓慢下移，由于超导圆环跟磁铁之间有排斥力，结果永磁铁悬浮在超导圆环的正上方h1高处平衡。
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（1）若测得圆环a点磁场如图所示，磁感应强度为B1，方向与水平方向成θ1角，问此时超导圆环中电流的大小和方向？
（2）在接下来的几周时间内，人们发现永磁铁在 ( http: / / www.21cnjy.com )缓慢下移。经过较长时间T后，永磁铁的平衡位置在离桌面h2高处。有一种观点认为超导体也有很微小的电阻，只是现在一般仪器无法直接测得，超导圆环内电流的变化造成了永磁铁下移，并设想超导电流随时间缓慢变化的I2-t图，你认为哪张图相对合理，为什么？
（3）若测得此时a点的磁感应强度变为B2，夹角变为θ2，利用上面你认为相对正确的电流变化图，求出该超导圆环的电阻？
45．（改编）如图为某同学设 ( http: / / www.21cnjy.com )计的研究磁场对通电金属棒作用的实验装置。当其接通电键时，有电流通过金属棒，观察到金属棒向左运动，则下列说法正确的是
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A.此时通过金属棒的电流是由电源经b流向a
B.若调换U形磁铁的南北极，则金属棒仍向左运动
C.若调换流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动
D.若同时调换U形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动
磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：
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46．如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．
A．平行于南北方向，位于小磁针上方
B．平行于东西方向，位于小磁针上方
C．平行于东南方向，位于小磁针下方
D．平行于西南方向，位于小磁针下方
此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（填顺时针或逆时针）．
47．如图（b）所示是电子射线管 ( http: / / www.21cnjy.com )示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是__________。（填选项代号）
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向 D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
48．如图（c）所示，两条平行直导线，当通 ( http: / / www.21cnjy.com )以相同方向的电流时，它们相互________（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.
49．（18分）
（1）图1是电子射线管的示意图。接通电 ( http: / / www.21cnjy.com )源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （填选项代号）。 21*cnjy*com
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A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，磁场方向沿z轴负方向
D．加一电场，磁场方向沿y轴正方向
（2）某同学用图2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
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a．安装好实验器材。
b、接通电源后，让拖着纸带的小车沿 ( http: / / www.21cnjy.com )平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、2……6点所示。
c、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3……S6。
d、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e、分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值。
f、以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。
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结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点及时器（含纸带、 ( http: / / www.21cnjy.com )复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在厦门的仪器和器材中，必须使用的有 和 。（填选项代号）
A、电压合适的50Hz交流电源 B、电压可调的直流电源
C、刻度尺 D、秒表 E、天平 F、重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与 ( http: / / www.21cnjy.com )0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图4所示，则S2= cm，S5= cm。
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③该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t。
④根据—t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0= m/s；它在斜面上运动的加速度a= m/s2。
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50．如图所示是一种自动跳闸的闸刀 ( http: / / www.21cnjy.com )开关，O是固定转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N是通电的电极，闸刀处在垂直纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场中,CO间距离是10 cm,C处最大静摩擦力是0.1 N.今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,CO间所通电流至少为_______A.
51．如图所示，用粗细均匀的电阻丝折 ( http: / / www.21cnjy.com )成平面三角形框架，三边的长度分别为3L、4L和5L，电阻丝L长度的电阻为r,框架与一电动势为E、内阻为r的电源相连通，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的磁场力大小为___________，方向是__________.
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52．在赤道上空，沿东西水平放置一根直导线，通以由西向东的电流，则此导线所受地磁场的作用力的方向是___________________.
53．如图所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面MN连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，试分析导线ab将如何运动.
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54．家用照明电路的火线和零线是相互平 ( http: / / www.21cnjy.com )行的，当用电器工作，火线和零线都有电流时，它们将_______________.（填“相互吸引”“相互排斥”“一会儿吸引，一会儿排斥”中的一个）21世纪教育网版权所有
55．电磁炮是一种理想的 ( http: / / www.21cnjy.com )兵器，它的主要原理如右图所示，利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_________T，磁场力的最大功率P=_________W（轨道摩擦不计）.
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56．根据磁场对电流会产生作用力的 ( http: / / www.21cnjy.com )原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置—电磁炮，其原理如图，把待发射的炮弹（导体）放置在匀强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，试判断图中炮弹的受力方向，如果想提高某种电磁炮的发射速度，理论上可采取什么措施？
57．如图所示，在xOy区域内的第Ⅰ象限内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直xOy平面向外，区域内的其他象限无磁场。在A点有一电子以速度v沿y轴正方向射入磁场。求电子在磁场中的运动时间。
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58．据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，
其原理如图所示。炮弹（可 ( http: / / www.21cnjy.com )视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离w＝0.10 m，导轨长L＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v＝2.0×103 m/s，忽略摩擦力与重力的影响，通过导轨的电流I=
评卷人 得分
五、计算题
59．（15分）两根足够长的光滑平 ( http: / / www.21cnjy.com )行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、阻值为R的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，导轨的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
⑴求ab杆下滑的最大速度vm；
⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
60．如图所示，倾斜角θ=30° ( http: / / www.21cnjy.com )的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．
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（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；
（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；
（3）若已知cd棒开始运动时距水平 ( http: / / www.21cnjy.com )轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．
61．如图所示，质量为m的 ( http: / / www.21cnjy.com )足够长的“［”金属导轨abcd放在倾角为θ的光滑绝缘斜面上，bc段电阻为R，其余段电阻不计。另一电阻为R、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PbcQ构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ，棒左侧有两个固定于斜面的光滑立柱。导轨bc段长为L，以ef为界，其左侧匀强磁场垂直斜面向上，右侧匀强磁场方向沿斜面向上，磁感应强度大小均为B。在t=0时，一沿斜面方向的作用力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度为a。
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（1）请通过计算证明开始一段时间内PQ中的电流随时间均匀增大。
（2）求在电流随时间均匀增大的时间内棒PQ横截面内通过的电量q和导轨机械能的变化量△E。
（3）请在F-t图上定性地画出电流随时间均匀增大的过程中作用力F随时间t变化的可能关系图，并写出相应的条件。（以沿斜面向下为正方向）
62．电磁阻尼制动是一种利用电 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示。水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的电流会对磁铁的运动产生阻碍作用。电磁阻尼制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式，某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的制动过程。车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L1=0.6m，宽L2=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过B1=2T，将铝板简化为长大于L1，宽也为L2的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L2，每个线圈的电阻为R1=0.1Ω，导线粗细忽略不计。在某次实验中，模型车速度为v0=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a1=2m/s2做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B1时就保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为m1=36kg，空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响。
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（1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度v1为多大？
（2）模型车的制动距离为多大？
（3）某同学受到上述装置的启发，设计了进一步 ( http: / / www.21cnjy.com )提高制动效果的方案如下，将电磁铁换成多个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，相邻线圈接触紧密但彼此绝缘，如图丙所示，若永磁铁激发的磁感应强度恒定为B2，模型车质量m1及开始减速的初速度v0均不变，试通过必要的公式分析这种设计在提高制动能力上的合理性。
63．（17分）如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下．当导体棒EF以初速度沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上，若两导体棒质量均为m、电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q，求：
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(1)导体棒MN受到的最大摩擦力；(2)导体棒EF上升的最大高度．
64．如图，竖直平面内放着两根间距L = 1m、电阻不计的足够长平行金属板M、N，两板间接一阻值R= 2Ω的电阻，N板上有一小孔Q，在金属板M、N及CD上方有垂直纸面向里的磁感应强度B0= 1T的有界匀强磁场，N板右侧区域KL上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B1=3T和B2=2T。有一质量M = 0.2kg、电阻r =1Ω的金属棒搭在MN之间并与MN良好接触，用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动，当金属棒达最大速度时，在与Q等高并靠近M板的P点静止释放一个比荷的正离子，经电场加速后，以v =200m/s的速度从Q点垂直于N板边界射入右侧区域。不计离子重力，忽略电流产生的磁场，取g=。求：
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（1）金属棒达最大速度时，电阻R两端电压U；
（2）电动机的输出功率P；
（3）离子从Q点进入右侧磁场后恰好不会回到N板，Q点距分界线高h等于多少。
65．如图所示，有一光滑、不计电阻且较长的“"平行金属导轨，间距L=l m，导轨所在的平面与水平面的倾角为3 7°，导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场。现将一质量m=0.1kg、电阻R=2的金属杆水平靠在导轨处，与导轨接触良好。(g=l0m／s2，sin37°=0.6 cos37°=0.8)
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(1)若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t(T)，金属杆由距导轨顶部l m处释放，求至少经过多长时间释放，会获得沿斜面向上的加速度；
(2)若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F，其大小为为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a=10m／s2沿导轨向下做匀加速运动，求匀强磁场磁感应强度B的大小；
(3)若磁感应强度随时间变化满足时刻金属杆从离导轨顶端So=l m处静止释放，同时对金属杆施加一个外力，使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生，求金属杆下滑5 m所用的时间。
66．（15分）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.下图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Ｑ，大小为．
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（１）求此时线圈所受安培力的大小和方向。
（２）若此时线圈水平向右运动的速度大小为，求安培力的功率．
67．（12分）如图，一长为10cm ( http: / / www.21cnjy.com )的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。
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68．（18分）如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且aB.cd边保持水平，重力加速度为g；求
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（1）线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍
（2）磁场上下边界间的距离H
评卷人 得分
六、作图题
69．（1）如图所示为一列沿x轴负方向传播的横波，请在图上标出该时刻质点P与点Q的振动方向。
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（2）如图所示，竖直放置 ( http: / / www.21cnjy.com )的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
70．（本题8分）如图所示，小球放在 ( http: / / www.21cnjy.com )水平面OA和斜面OB之间且处于静止状态，试画出小球C所受力的示意图，并标明力的名称(所有接触面都是光滑的).
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（2）如图所示为一皮带传动装置，请在图上标出质点A的线速度方向和质点B的加速度方向.
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（3）如图所示为一列横波在某时刻的波动图像,假定A点的振动方向向上
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①若已知波的频率为1.2Hz,波速为2.4m/s,振幅为2cm,试在图上标出横轴的标度；
②画出经过四分之一周期后的波形图.
（4）如图所示，竖直放置的平行导轨上搁 ( http: / / www.21cnjy.com )置了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
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71．如图所示，L为垂直于纸面的通电直导 ( http: / / www.21cnjy.com )线（通有垂直于纸面向里的电流I），放在水平向左的匀强磁场B中，请用箭头在图中标出通电直导线L所受安培力方向（用F表示）
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参考答案
1．A
【解析】
试题分析：由左手定则可知，导体受到向上的安培力作用，故弹簧的长度将缩短，开始没通电时：；通电后：，其中，解得：B=，故选A.
考点：胡克定律；安培力；左手定则.
2．D
【解析】
试题分析：人在沿直线匀速前进的车厢内竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直向上跳起后，由于惯性，所以人还要保持原来的运动状态，故将落在起跳点，选项A错误；安培总结出了通电导线在磁场中受力方向的判定法则，选项B错误； 回旋加速器利用了运动电荷在磁场中受力而做圆周运动，选项C错误；无论是做什么运动，物体所受的合外力方向与加速度方向一定是共线的，故选项D正确；故选D.
考点：惯性；物理学史；回旋加速器.
3．AC
【解析】
试题分析：A、甲在磁场中做匀加速运动，由，可得甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s，故A正确．B、乙金属杆进入磁场前的加速度为a=gsin30°=5m/s2，可知其加速度与甲的加速度相同，甲乙做相同的加速运动．当乙进入磁场时，甲刚出磁场．乙进入磁场时:;已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有:,故得，故B错误．C、甲在磁场中做匀加速运动时，根据牛顿第二定律得：F+mgsin30°-FA=ma，得F=FA，即外力F始终等于安培力，由于速度一直增加，安培力一直增大，F一直增大，其功率也增大，故C正确．D、乙金属杆进入磁场时做匀速运动，由功能关系知：乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率等于电路中电阻的热功率，即，，解得P=0.2W，故D错误．故选AC.
考点：本题考查动生电动势、共点力平衡的条件及其应用、牛顿第二定律、功能关系。
4．B
【解析】
试题分析：由右手定则可知ab中感应电流的方向向上，由法拉第电磁感应定律得E=BLv，由欧姆定律得：.感应电流从上向下流过cd棒，由左手定则可知，产生的安培力向右，大小为，
对cd进行受力分析可知，cd棒竖直方向受到重力和轨道的支持力；水平方向受到安培力和摩擦力的作用，由共点力的平衡可得,水平方向受到的摩擦力与安培力大小相等,方向相反,即方向向左,大小为，可得大小与速度v成正比，与速度的方向相反．故B正确，A、C、D错误．故选B。
考点：本题考查动生电动势、左手定则、右手定则、力的平衡。
5．ACD
【解析】
试题分析：因通过直导线N的电流恒定，则不会引 ( http: / / www.21cnjy.com )起感应电流，而直导线M，在0～t0时间内，电流渐渐增大，根据右手螺旋定则可知，向里穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律可知，感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故A正确；同理，t0～2t0时间内，向里穿过线圈的磁通量仍在增大，则感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故B错误；0～t0时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，M对AB的安培力向右，而N对AB的安培力向左，由于通过M的电流小于N的电流，则向右的安培力小于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向左，故C正确；同理，当t0～2t0时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，M对AB的安培力向右，而N对AB的安培力向左，由于通过M的电流大于N的电流，则向右的安培力大于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向右，故D正确；故选：ACD
考点：安培力；电流之间的相互作用；右手螺旋定则.
6．A
【解析】
试题分析：A接电源正极，B接电 ( http: / / www.21cnjy.com )源负极，将形成从圆周到圆心的电流，在磁场中，根据左手定则可知，液体在安培力的作用下将顺时针旋转，选项A正确，B错误；若A、B与50Hz交流电源相接，液体受到的安培力方向变化较为频繁，因而液体没有明显的持续旋转，选项C错误；磁场N、S极互换后，重做该实验，液体所受的安培力方向反向，则液体的旋转方向随之改变，选项D错误；故选A.
考点：左手定则；安培力.
7．B
【解析】
试题分析：由右手定则可知，通电导线下方的磁场垂直纸面向外，故小磁针N极垂直于纸面向外转，选项B正确.
考点：右手定则.
8．D
【解析】
试题分析：由F=BIL得到，因开关跳开时，要求安培力向左，由左手定则得电流方向O→C，所以答案选D。
考点：本题考查安培力公式，左手定则
9．D
【解析】
试题分析：根据右手螺旋定则可得，A ( http: / / www.21cnjy.com )中电流的磁场向里且逐渐增大，根据楞次定律可得，磁场增大，感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩展的趋势，故D正确；21cnjy.com
考点：考查了楞次定律，右手螺旋定则
10．B
【解析】
试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为，根据欧姆定律产生的感应电流为，由图乙可得，时间内，B均匀增大，所以穿过线圈的竖直向上磁通量增大，由楞次定律可得产生的感应电流为顺时针方向，为正．在内，磁感应强度不变，所以穿过线圈的磁通量不变，故感应电流为零；在内，磁感应强度在均匀减小，穿过线圈垂直向上的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流为逆时针方向，为负，因为正比于，即图像的斜率越大，产生的感应电流越大，所以B正确； www.21-cn-jy.com
考点：考查了电磁感应与图像
11．D
【解析】
试题分析：从图乙中可得第3s内垂直向里的磁场均匀增大，穿过线圈垂直向里的磁通量增大，由楞次定律可得，感应电流为逆时针方向；根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为，根据欧姆定律产生的感应电流为，正比于，第3s内磁通量的变化率恒定，所以产生的感应电流恒定，AB错误；圆环各微小段受安培力，由于磁场逐渐增大，电流不变，根据公式，可得圆环各微小段受力逐渐增大，由左手定则可得，安培力的方向沿半径指向圆心．故C错误；D正确．
考点：考查了电磁感应与图像
12．A
【解析】
试题分析：在0-1s内，电流 ( http: / / www.21cnjy.com )是正值并且是定值，方向为正即沿顺时针方向，定值则磁感应强度均匀变化，在1-2s内，电流为零，故磁感应强度不变，在2-4s内，感应电流为负，方向沿逆时针，电流为定值，则磁感应强度是均匀变化的；由楞次定律可知，0-1s内感应电流感应电流沿顺时针方向（从上向下看），在1-2s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，在2-4s内，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，符合题意，故A正确；B错误在1-2s内，磁感应强度是变化的，穿过线圈的磁通量是变化的，线圈中有感应电流，不符合题意，故C错误；由楞次定律可知，0-1s内感应电流感应电流逆时针方向（从上向下看），在1-2s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，在2-4s内，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，不符合题意，故D错误；
考点：考查了楞次定律
13．D
【解析】
试题分析：由感应电动势公式得：E=BLv，感应电流
0-L内，感应电流，逆时针方向取正值；时间间隔t1==0.05s
L-2L内，，顺时针方向取负值；时间间隔t2==0.05s
2L-3L内，，逆时针方向取正值；时间间隔t3==0.05s
因为线框匀速运动，所以外力做的功等于电流做的功：=102×0.5×0.05+202×0.5×0.05+102×0.5×0.05=15J，故ABC错误，D正确；
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
14．B
【解析】
试题分析：条形磁铁的磁感线可知通电导线受到的 ( http: / / www.21cnjy.com )安培力向上，故通电导线对条形磁铁的作用力向下，条形磁铁受到的支持力将始终大于条形磁铁受到的重力，故A说法错误、B说法正确；通电导线受到的安培力在S极上方时为斜向左上方，在N极上方时为斜向右上方，故通电导线对条形磁铁的作用力的方向从斜向右下方变为斜向左下方，摩擦力的方向由向左变为向右，故CD说法均错误。
考点：本题考查了条形磁铁的磁感线、判定安培力方向的左手定则、作用力与反作用力的概念
15．D
【解析】
试题分析：当导线与磁场方向垂直时，安培力最大，所以导线受到的安培力，故，解得，D正确
考点：考查了磁感应强度
16．AB
【解析】
试题分析：在t1时间内，gh棒切割磁感线的长度逐渐增大，则根据E=BLv可知，回路中的感应电动势增大，向下A正确；在t2时间内，根据E=BLv可知，回路中的感应电动势不变，a、e间的电压等于路端电压，外电路电阻变大，故a、e间的电压增大，选项B正确；在t1时间内，设bc与OO’夹角为θ，导体单位长度的电阻为r，则回路中的电流，则回路中电流保持不变，根据F=BIL可知，当L变大时，F变大，选项C错误；在t2时间内，由于电动势不变，但是回路的电阻变大，根据可知，回路中的热功率减小，选项D错误；故选AB.【来源：21·世纪·教育·网】
考点：法拉第电磁感应定律；电功率.
17．B
【解析】
试题分析：当ab边进入磁场时，ab边切割磁感线的有效长度均匀增大，电流方向为从b到a；当cd边进入磁场时，cd边切割磁感线的有效长度均匀增大，电流方向为从a到b；故选项B正确，A错误；0-t0时间内细绳的张力为零；在t0-2t0时间内，设时间t内，cd进入磁场的距离为x，则x=vt，则cd边所受安培力，因为细绳的张力等于安培力，故张力与时间t不是线性关系，故选项CD错误；故选B.
考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律；安培力.
18．B
【解析】
试题分析：由右手定则可知，ab进入磁场时产生的感应电流由b流向a，故A错误；当ab进入磁场时做匀速运动，则，解得，故B正确；ab进入磁场产生的感应电动势：E=Blv，解得，故C错误；由左手定则可知，cd受到的安培力平行与斜面向下，则cd对两根小柱的压力不为零，故D错误；故选B.
考点：法拉第电磁感应定律.
19．BC
【解析】
试题分析：根据右手定则，通过R的感应电流的方向为由a到d，所以A错误；E=BLv=1×1×2V=2V，B正确；I==，F=BIL=0.5N，C正确；由能量守恒可知，外力F做功还有一部分转换成了内能，D错误。
考点：本题主要考查了电磁感应和闭合欧姆定律的知识。
20．BD
【解析】
试题分析：由楞次定律可知，线框进入区域I时 ( http: / / www.21cnjy.com )感应电流为逆时针方向，而离开区域I时的电流方向为顺时针方向，故选项A错误；由楞次定律可知，线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同，均向上，选项B正确；因穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同，则可知线圈进入磁场区域I一定是减速运动，选项C错误；线圈出离磁场区域I的速度应等于出离磁场区域Ⅱ的速度，则在此过程中，线圈的机械能的减小量等于线圈通过产生区域Ⅱ产生的电能，即Q2= mg(d+h)，则线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2Q2=2mg(d+h)，选项D正确；故选BD。
考点：楞次定律；能量守恒定律。
21．BC
【解析】
试题分析：C、D、设正三角形的边长为a,匀速运动的速度为v．线框匀速进入磁场的过程,由右手定则可知，电流方向为逆时针为正方向,线框所受的安培力方向向左,t时刻线框有效切割长度，产生的感应电动势,感应电流的大小,电流与时间成正比；同理，线框离开磁场的过程,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针为负方向,，,电流随时间均匀减小,故选项C正确、选项D错误.A、B、进磁场根据安培力公式,F-t图线是开口向上的抛物线；线框离开磁场，F-t图线是开口向上的抛物线．根据数学知识可知选项B正确、选项A错误．故选BC．
考点：本题考查电磁感应、楞次定律、图象问题。
22．AB
【解析】
试题分析：P向右摆动的过程中，线圈平面内从右 ( http: / / www.21cnjy.com )往左的磁通量减小，根据楞次定律可以得出电流方向为顺时针方向，所以A项正确；根据P中产生的感应电流方向流过Q线圈也是顺时针，根据左手定则判断Q下边受安培力向右摆动，所以B项正确；P向右摆动的过程中，感应电流没有发生变化，线圈Q的电流方向没有发生变化，所以C项错误；若用手左右摆动Q，线圈Q的下边切割磁感线会产生感应电流，线圈P中会有电流通过，在磁场下会受到安培力运动，所以D项错误。
考点：本题考查了左手定则和楞次定律
23．-F；-3F或5F
【解析】由牛顿第三定律，b受到 ( http: / / www.21cnjy.com )a对它的磁场力为-F；a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，c在a、b 两导线处的磁感应强度大小相等，方向相反，c导线对b导线的作用力是它对a导线的作用力的两倍，方向相反，a受到的磁场力大小变为2F，那么c导线对a导线的作用力可能是F也可能是-3F，c导线对b导线的作用力可能是-2F也可能是6F，故此时b受到的磁场力为-3F或5F。
【考点定位】安培力
24．（1）ab,a （2）0.032, 向右 （3）0.256
【解析】
试题分析：（1）电路abcd中相当于电源的部分是ab；由右手定则可知，相当于电源的正极是a端；
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力等于安培力：，方向与安培力方向相反，水平向右；（3）电阻R上消耗的功率
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
25．0.8，0.5
【解析】
试题分析：在前t0时间内线圈中产生的感应电动势：，故线圈中产生的感应电流为；当绳松弛时，安培力等于重力：，解得：21·cn·jy·com
考点：法拉第电磁感应定律；安培力.
26．1:2 1:4 1:2
【解析】
试题分析：因为匀速拉出，所以拉力做的功就应等于安培力做的功且都用于产热，设cb边长为d即:
考点：电磁感应现象中的能量转化问题
27． 沿ba方向向上
【解析】
试题分析：这是一个力矩平衡的问题，因为ab、 ( http: / / www.21cnjy.com )cd电流方向相反，如果有安培力，则它们对OO′产生的力矩也会正好抵消，所以可以不考虑。当安培力的方向垂直于ab边向上时，安培力最小，磁感应强度最小，此时U型金属导线受力侧视图如下。由力矩平衡有
L2m0g·L1sin θ+2L1m0g·sin θ=BIL2·L1,解得B=。
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：安培力，力矩平衡
点评：要知道力矩平衡，会分析安培力最小时，是力臂最长的情况。
28．（1）0.02A 0.2N (2) =10m/s s=1.5m
(3) ① g＝ ②CD ③
【解析】
试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：
=0.2V；
根据闭合电路欧姆定律则有，R2中电流大小为：=0.02A，
左侧边ab所受的安培力大小F=BlabI=0.2N
（2）根据动能定理：EqL=mv12，代入数据得：v1=20m/s；
小球相碰后粘在一起，根据动量守恒定律：mv1=2mv2，v2=10m/s。
当两球所受洛伦磁力等于重力时，离开地面，则：qv3B=2mg，v3=40m/s
根据动能定理：Eqx=2m（v32-v22），x=1.5m；
（3）①周期为一次全振动的时间，所以T=t/n；
根据周期公式得：T=，所以g===
②实验室的海拔太高，g偏小 ( http: / / www.21cnjy.com )，A错误；摆球太重，不影响周期，B错误；测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算，造成T偏小，g偏大，C正确；用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算，造成L偏大，g偏大，D正确。故选CD
③设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式T=2π得
T1=2π①
T2=2π②
联立两式解得
g=
考点：法拉第电磁感应定律、安培力、动能定理、动量守恒定律、单摆的周期
29．0.15 0.5
【解析】
试题分析：ab棒切割磁感线产生的感应电动势：，电路的总电阻为：Ω，则电路中的电流：＝，则金属棒受到安培力为：F＝BIL＝0.15N；通过R1的电流为，则R1消耗的功率为。
考点：本题考查闭合电路欧姆定律、安培力。
30．qvB、NqvB
【解析】
试题分析：电荷的速度方向垂直磁场，根据洛伦兹力来公式可得，每个电荷受到的洛伦兹力为，N个电荷受到的磁场力和即为导线受到的安培力，所以，
考点：考查了洛伦兹力，安培力
31．安培力，水平向左
【解析】
试题分析：通电导线P在磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )中受到的力称为安培力；根据左手定则可知：让四指指向电流方向，磁场方向穿过手心，则大拇指指向为所受力的方向，由此可知导体棒ab受力的方向向左．
考点：考查了安培力
32．S；大于
【解析】
试题分析: 由左手定则可知，cd棒中 ( http: / / www.21cnjy.com )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
考点： 右手定则；左手定则
33．
【解析】
试题分析：折线abc受力等效于a和c连线受力，由几何知识可知，所以有：；
考点：考查了安培力的求解
34．垂直纸面向里
【解析】
试题分析：当B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码．则有，所以 。
考点：安培力，左手定则
35．(1)0 (2)0.2 (3)0.1 (4)0.2
【解析】
试题分析：由安培力的公式，是B与I方向间夹角，当=0时，表示B与I平行，安培力为零，当=90°时，B与I方向间垂直，所受安培力为。图1知B与I平行，安培力，图2知B与I方向垂直，=0.2N，图3知当=120°时，=0,1N，图4知B与I方向垂直，=0.2N。解题是要分清B与I方向间夹角。
考点：安培力的公式的应用
36．0.03 ，竖直向上
【解析】
试题分析：匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从西向东．则由左手定则可得安培力的方向为竖直向上．安培力的大小为
考点：考查了磁场对通电导线的作用力的计算
37．向下；
【解析】
试题分析: 解：当存在垂直于纸面向里的磁场时，由左手定则判断线框所受安培力向上。根据受力平衡：
F1+nBIL=mg
当改为向外的磁场后，线框所受安培力向下,弹簧的弹力变大，线框将向下移动。根据受力平衡：
F2=mg+nBIL
由胡克定律：x==得：B=
考点：安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用
38．
【解析】
试题分析：电流方向与磁场方向垂直，根据安培力，但是是金属棒在磁场中的长度，根据几何关系可得磁场中金属棒的长度为，所以安培力
考点：安培力
39．BIL ；向右 ； mg
【解析】
试题分析：在水平方向上：根据左手定则可得，导体棒ab受到向左的安培力，和静摩擦力；因为其处于静止状态，故二力方向相反，静摩擦力方向向右；安培力和静摩擦力大小相等，故有；在竖直方向上：导体棒受到重力和支持力，等大反向，故支持力
考点：安培力，共点力平衡
40． 2.05T
【解析】
试题分析：由图可知，cd边受安培力向下，则，电流方向改变后，安培力方向变为向上，则，联立两式可得，;cd边所受的安培力大小为
考点：此题考查平衡知识及安培力的大小及方向的判断问题。
41． R≥1Ω
【解析】
试题分析：对金属棒受力分析，由左手定则知安培力向右与摩擦力平衡，，，，解得R≥1Ω
考点：考查了安培力、平衡条件、闭合电路的欧姆定律。
42．0.08 0
【解析】
试题分析：当导线和磁场方向垂直时，安培力最大为
当导线和磁场方向平行时，安培力最小，为0
考点：考查了安培力的计算
点评：关键是知道安培力大小和导线与磁场方向关系有关
43．控制变量法；正比；正比。
【解析】
试题分析：该小组同学在探究中应用的科学方 ( http: / / www.21cnjy.com )法是控制变量法。实验表明：导线长度一定时，安培力与电流大小成正比关系；导线中电流大小一定时，安培力与导线长度成正比关系。
考点：探究安培力与电流大小、导线长度的关系
44．（1）（2）乙图（3）
【解析】
试题分析：（1）磁场的水平分量对圆环的作用力为竖直向下，由做手定则判断电流方向为adcba
对磁铁由，解得
（2）当磁铁下降时，减小，增大，增大，故根据可知，I减小，故选乙图
（3）磁铁下降前后环中电流为
根据能量守恒
解得
考点：考查了安培力，能量守恒定律
45．D
【解析】
试题分析：由左手定则可知电流经流向，所以A错；若调换磁铁的南北极，磁场方向反向，则安培力的方向反向，变为向右，所以B错；若调换流经金属棒的电流方向，则安培力的方向反向，变为向右，所以C错；若同时调换磁铁的南北极和电流的方向，则导体棒所受安培力的方向不变，所以D正确。
考点：安培力，左手定则。
46．A 逆时针
47．B
48．吸引 排斥
【解析】46．无通电导线时小磁针S ( http: / / www.21cnjy.com )极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，根据左手定则，可以判断出从上向下看小磁针旋转方向为逆时针，故选A；
47．电子束运动径迹发生了弯曲，这表明运动电荷受到了磁场力，由左手定则知a为阴极；故B对。
48．由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；
49．（1）B
（2）①A，C ②（2.97~2.99），（13.19~13.21）
③如图 ④（0.16~0.20），（4.50~5.10）
【解析】
50．2
【解析】由于安培力要克服摩擦力,故有F·=Ff·CO,即F=BIL=2Ff,故I==2 A.
51．60BEL/47r 垂直于ac斜向上
【解析】将abc等效为直导线ac，则R=r+=r,I=,F=B·5L·I+B·5L· I=60BEL/47r,方向垂直ac斜向上.
52．竖直向上
【解析】在赤道上空地磁场的方向是水平地由南到北的，由左手定则可判断出导线所受安培力的方向为竖直向上.
53．a端向外转动，b端向里转动
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】首先分析出两个平行电流在直 ( http: / / www.21cnjy.com )线电流ab处产生的磁场情况，如图所示，两电流产生的、在直线电流ab上部分的磁感线方向都是从左向右，则ab上部分电流受到的安培力方向垂直纸面向外；ab下部分处的磁感线方向都是从右向左，故ab下部分电流受到的安培力方向垂直纸面向里.所以，导线的a端向外转动，导线的b端向里转动.
54．相互排斥
【解析】用电器工作时，火线和零线中的电流方向总是相反的，因此它们将相互排斥.
55．18 2.16×106
【解析】由动能定理W合=mv2-mv02可知
BILs=mv2,得出B=18 T.
故P=BILvm=2.16×106 W.
56．提高电磁炮的发射速度，可增大磁感应强度或增大电流或延长导轨。
【解析】由左手定则，炮弹的受力方向向右
安培力F=BIL，由动能定理：，即。
故要提高电磁炮的发射速度，可增大磁感应强度或增大电流或延长导轨。
57．
【解析】设电子以的速度射入磁场时，刚好从原点O
离开磁场（如图），这时电子在磁场中的运动半径
为 又 得
（1）当电子速度时，其运动半径小或等于，电子将从x轴上的某点离开磁场，运动时间为半个周期，
（2）当电子速度时，其运动半径大于，电子将从y轴上某点（如D点）离开磁场。
设此时的圆心为，由图可知，
所以。
( http: / / www.21cnjy.com )
58．
【解析】炮弹的加速度为：
炮弹做匀加速运动，有：
解得：
59．（1）；（2）；。
【解析】
试题分析：⑴ 根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和牛顿第二定律，有
； ； ； ；
即
当加速度为零时，速度达最大，速度最大值，
⑵根据能量守恒定律 有
得；
⑶ 根据电磁感应定律 有；
根据闭合电路欧姆定律 有 ；
感应电量；
得；
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力和牛顿第二定律。
60．（1）；（2）；（3）。
【解析】
试题分析：（1）做出侧视平面图，cd棒加速下滑，安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度减小到零时速度增大到最大，此时cd棒所受合力为零，此后cd棒匀速下滑。对cd棒受力分析，如图所示。21*cnjy*com
沿导轨方向有
感应电动势
感应电流
安培力
得最大速度
（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。
根据能量守恒定律，有
解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值
感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为
初始状态回路中磁通量
一段时间后，cd棒下滑距离
此时回路中磁通量
回路中没有感应电流，则，即
由上可得磁感应强度
代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为
考点：电磁感应现象的综合应用
61．（1）tm=（2）（a–gsinθ）（3）见解析
【解析】
试题分析：（1）I=，
因为是常数，所以I∝t，即电流随时间均匀增大。
当PQ受到的安培力大于mgcosθ时，PQ会离开斜面，电路不再闭合，回路中会短时无电流。
FA=BIL = =mgcosθ
即tm=
（2）q=
ΔE=mv2- mgh =m a tm2（a–gsinθ）= （a–gsinθ）
（3）①若≥gsinθ-μgcosθ，则F始终向下，且随时间均匀增大；
②若≤gsinθ-gcosθ，则F始终向上，且随时间均匀减小（tm时F仍向上或为零）；
③若gsinθ-gcosθ＜＜gsinθ-μgcosθ，则F先向上逐渐减小，后向下逐渐增大。
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：考查了导体切割磁感线运动
62．（1）5m/s；（2）106.25m （3）见解析.
【解析】
试题分析：（1）假设电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为v1，则
①
②
③
④
由①②③④式并代入数据得
⑤
（2） ⑥
由第（1）问的方法同理得到磁感应强度达到最大以后任意速度v时，安培力的大小为
⑦
对速度v1后模型车的减速过程用动量定理得
⑧
⑨
⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩并代入数据得
（3）完全进入永磁铁的每个线圈，当模型车的速度为v时，每个线圈中产生的感应电动势为
每个线圈中的感应电流为
每个磁铁受到的阻力为
n个磁铁受到的阻力为
考点：法拉第电磁感应定律；动量定理.
63．（1） （2）
【解析】
试题分析：（1）EF获得向上初速度时，产生感应电动势
电路中电流为，由闭合电路欧姆定律：
此时对导体棒MN受力分析，由平衡条件：
解得：
（2）导体棒上升过程MN一直静止，对系统由能的转化和守恒定律：
解得：
考点：本题考查电磁感应、闭合电路的欧姆定律、能量守恒定律、平衡条件。
64．（1）2V（2）9W（3）
【解析】
试题分析：（1）离子从P运动到Q，由动能定理： ①
解得R两端电压 ②
（2）电路的电流 ③
安培力 ④
受力平衡 ⑤
由闭合电路欧姆定律 ⑥
感应电动势 ⑦
功率 ⑧
联立②-⑧式解得：电动机功率 ⑨
(3)如图所示，设离子恰好不会回到N板时，对应的离子在上、下区域的运动半径分别为和,圆心的连线与N板的夹角为φ。【来源：21cnj*y.co*m】
在磁场中，由 ⑩
解得运动半径为
在磁场中，由
解得运动半径为
由几何关系得
解 --得:
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.
65．（1）20s（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）设金属杆长为 ( http: / / www.21cnjy.com )L，距离导轨顶部也为L，经过ts后，金属杆有沿着斜面向上的加速度，此时安培力等于重力沿斜面的分力，则：FA=mgsinθ，
又：FA＝BIL＝BL，
其中：E=KL2=0.2V，
所以：(2+0.2t) L＝mgsinθ，
解得：t=20s．
（2）对金属杆由牛顿第二定律：
mgsinθ+F-FA=ma，
其中：FA＝BIL＝，
解得：mgsinθ+F ＝ma，
带入数据解得：，
因为是匀加速运动，加速度为定值，则：，
解得：
（3）设t=0时刻金属杆距离顶端 ( http: / / www.21cnjy.com )为S0，由金属杆与导轨组成的闭合电路中，磁通量保持不变，经过ts的位移为S，则：B1LS0=B2L（S+S0），【出处：21教育名师】
带入数据解得：S=t2，
金属杆做初速度为零的匀加速直线运动，S=5m，
解得：
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；
66．（1），方向水平向右 ；（2）
【解析】（1）线圈的右边受到磁场的安培力，共有条边，
故
由左手定则，电流向外，磁场向下，安培力水平向右
（2）安培力的瞬时功率为
【考点定位】考查安培力、功率。
67．
【解析】金属棒通电后，闭合回路电流
导体棒受到安培力
根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下
开关闭合前
开关闭合后
【考点定位】安培力
【方法技巧】开关断开前后弹簧长度变化了0.3cm是解题的关键，变化的原因是安培力的出现，从而把安培力和金属棒重力联系起来。21教育名师原创作品
68．（1）； （2）
【解析】设磁场的磁感应强度大小写为B，cd边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为v1，cd边上的感应电动势为E1，由法拉第电磁感应定律可得：
设线框总电阻为R，此时线框中电流为I1，由闭合电路欧姆定律可得：
设此时线械所受安培力为F1，有：
由于线框做匀速运动，故受力平衡，所以有：
联立解得：
设ab边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得：
故可知：
（2线框自释放直到cd边进入磁场前，由机械能守恒定律可得：
线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律可得：
联立解得：
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、共点力平衡、机械能守恒、能量守恒定律
69．（1）P向下；Q向上（2）
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【解析】
试题分析：（1）波向左传播，根据走坡法可得P向下；Q向上
（2）向下运动时根据楞次定律，穿过a ( http: / / www.21cnjy.com )bR的磁通量增大，产生的感应电流从a到b，根据左手定则，电流方向向右，磁场方向垂直向里，可得安培力向上，如图所示
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考点：考查了机械波的传播，安培定则，安培力
70．见解析
【解析】
试题分析：（1）小球只受水平面的支持力，不受斜面的弹力，
（2）速度沿切线方向，加速度指向圆心
（3）根据公式，所以第一个交点为1m，第二个为2m，第三个为3m，
考点：考查了受力分析，圆周运动，和机械横波
点评：在判断弹力是否存在的时候，可根据状态用假设法判断
71．
【解析】
试题分析：判断安培力的方向利用左手定则，本题中由于电流方向与磁场方向垂直，所以磁场垂直手心穿过，四指指向电流方向，大拇指指向安培力方向
考点：考查对左手定则的应用
点评：左手定则是否能够掌握主要是要多伸手，掌握放手的技巧，注意的是不能放错手
f
丙
d
c
a
b
v
R
·
（1）
（2）
（3）
（4）
B
B
B
B
I
I
I
I
30
60
I
θ
θ
B
R
a
b
M
N
P
Q
Q
K
h
φ
O1
O2
r1
r2
v
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选修3-1第三章磁场第四节通电导线在磁场中受到的力
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．如图所示，一根长为的铝棒用两个劲度系数均为的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流方向从左到右时，弹簧的长度变化了，则下面说法正确的是（ ）
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A．弹簧长度缩短了，B=
B．弹簧长度缩短了，B=
C．弹簧长度伸长了，B=
D．弹簧长度伸长了，B=
2．下面说法正确的是（ ）
A．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
B．楞次总结出了通电导线在磁场中受力方向的判定法则
C．回旋加速器利用了电磁感应原理
D．做曲线运动的物体其所受到的合外力方向与加速度方向一定在同一直线上
3．如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行 ( http: / / www.21cnjy.com )金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10 m/s2，则
A．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s
B．每根金属杆的电阻R＝0.016Ω
C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大
D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W
4．如图甲所示，固定的水平金属导轨足够长且 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻不计。两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上，棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒cd始终静止在导轨上，以水平向右为正方向，则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图丙中的
5．无限长通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中k为常数）。如图甲所示，光滑绝缘水平面上平行放置两根无限长直导线M和N，导线N中通有方向如图的恒定电流IN，导线M中的电流IM大小随时间变化的图象如图乙所示，方向与N中电流方向相同。绝缘闭合导线框AB-CD放在同一水平面上，AB边平行于两直导线，且位于两者正中间。则以下说法正确的是
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A．0～t0时间内，流过R的电流方向由C→D
B．t0～2 t0时间内，流过R的电流方向由D→C
C．0～t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向左
D．t0～2 t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向右
6．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极B，沿边 ( http: / / www.21cnjy.com )缘内壁放一个圆环形电极A，把A、B分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放人导电液体。现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会旋转起来。若从上向下看，下列判断正确的是2·1·c·n·j·y
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A.A接电源正极，B接电源负极，液体顺时针旋转
B.A接电源负授，B接电源正极，液体顺时针旋转
C.A、B与50Hz交流电源相接，液体持续旋转
D.磁场N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变
7．如图，水平放罝的直导线正下方有一只可自由转动的小磁针.当导线中通过自右向左的电流时，小磁针N极的转动情况是
A.垂直于纸面向里转 B.垂直于纸面向外转
C.在纸面内顺时针转 D.在纸面内逆时计转
8．如图所示为一种自动跳闸 ( http: / / www.21cnjy.com )的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口， M，N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B= 1T的匀强磁场中，CO间距离为10cm， 当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为www-2-1-cnjy-com
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A. 电流方向C→O电流大小为1A
B. 电流方向C→O电流大小为2A
C. 电流方向O→C电流大小为1A
D. 电流方向O→C电流大小为2A
9．如图所示，两个闭合正方形线框A、B ( http: / / www.21cnjy.com )的中心重合，放在同一水平面内。当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是（ ）
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A.有顺时针方向的电流且有收缩的趋势
B.有顺时针方向的电流且有扩张的趋势
C.有逆时针方向的电流且有收缩的趋势
D.有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
10．空间存在竖直向上的匀强磁场， ( http: / / www.21cnjy.com )将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中，规定图甲所示的线圈中的电流方向为正。当磁场的磁感应强度 B随时间t按图乙所示的规律变化时，能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是（ ）
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11．一圆环形铝质金属圈（阻值不随 ( http: / / www.21cnjy.com )温度变化）放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直于金属圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内金属圈中( )
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A．感应电流逐渐增大，沿逆时针方向
B．感应电流恒定，沿顺时针方向
C．圆环各微小段受力大小不变，方向沿半径指向圆心
D．圆环各微小段受力逐渐增大，方向沿半径指向圆心
12．空间存在着沿竖直方向的匀强磁场，将一个 ( http: / / www.21cnjy.com )不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，如图甲所示，设甲图所示线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向。在线圈中产生的感应电流如图乙所示，图丙中能正确表示线圈内磁感应强度随时间变化的图线是
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13．如图所示，I、II区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T，方向相反，一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻的正方形金属线框abcd的ab边紧靠磁场边缘，在外力F的作用下向右匀速运动穿过磁场区域，速度v0=10m/s。在线框穿过磁场区的过程中，外力F所做的功为
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A．5J B．7.5J C．10J D．15J
14．如图条形磁铁放在桌面 ( http: / / www.21cnjy.com )上，一条通电的直导线由S极的上端平移到N极的上端，在此过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图，则这个过程中磁铁受力情况为（ ）
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A．支持力先大于重力后小于重力
B．支持力始终大于重力
C．摩擦力的方向由向右变为向左
D．摩擦力的方向保持不变
15．将一长度为0.1m的直导线放入某一匀强磁场中，当导线中电流为2A时，测得其所受安培力为1N。则此匀强磁场的磁感应强度B大小21·世纪*教育网
A．< 0.2T B．= 0.2T C．< 5T D．≥5T
16．如图所示，竖直向下 ( http: / / www.21cnjy.com )的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，OO’为框架abcde的对称轴，ab平行于ed，材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh，在水平面外力F作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好，直杆从c运动到b的时间为t1，从b运动到a的时间为t2，则
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A.在t1时间内回路中的感应电动势增大
B.在t2时间内a、e间的电压增大
C.在t1时间内F保持不变
D.在t2时间回路中的热功率增大
17．在绝缘的水平桌面上有MN、PQ两 ( http: / / www.21cnjy.com )根平行的光滑金属导轨，导轨间的距离为l.金属棒ab和cd垂直放在导轨上，两棒正中间用一根长l的绝缘细线相连．棒ab右侧有一直角三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，三角形的两条直角边长均为l，整个装置的俯视图如图所示．从图示位置在棒ab上加水平拉力F，使金属棒ab和cd向右匀速穿过磁场区，则金属棒ab中感应电流i和绝缘细线上的张力大小F随时间t变化的图象可能正确的是(金属棒ab中电流方向由a到b为正) 21教育网
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18．如图所示，两根间距为l的光滑平行 ( http: / / www.21cnjy.com )金属导轨与水平面夹角为α，图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。两金属杆质量均为m，电阻均为R，垂直于导轨放置。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住。现将金属杆ab由静止释放，当金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则2-1-c-n-j-y
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A．金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到b
B．金属杆ab进入磁场时速度大小为
C．金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为
D．金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零
19．如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度v=2向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0，金属杆的电阻r=1.0，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
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A．通过的感应电流的方向为由d到a
B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C．金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N
D．外力F做功大小等于电路产生的焦耳热
20．如图所示的竖直平面内，水平条 ( http: / / www.21cnjy.com )形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场，其宽度均为d，I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域，h>d。一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放，在穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同。重力加速度为g，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是
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A．线框进入区域I时与离开区域I时的电流方向相同
B．线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同
C．线框有可能匀速通过磁场区域I
D．线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2mg(d+h)
评卷人 得分
二、多选题
21．如图所示，MN右侧有一正三角形匀强 ( http: / / www.21cnjy.com )磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)（ ）
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22．如图是创意物理实验设计作品《小 ( http: / / www.21cnjy.com )熊荡秋千》。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是
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A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向（从右向左看）
B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动
C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动
D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
三、填空题
23．如图，两根通电长直导线a、b平行 ( http: / / www.21cnjy.com )放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，若以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力为________；a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力为___________。
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24．如图所示，电阻Rab=0 ( http: / / www.21cnjy.com ).1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω,线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体的ab长度l=0.4m,运动速度v=10m/s.线框的电阻不计.
（1）电路abcd中相当于电源的部分是 ,相当于电源的正极是 端.
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力F’= N,方向
（3）电阻R上消耗的功率P = W.
25．轻质细线吊着一质量m＝0.8kg ( http: / / www.21cnjy.com )，边长L＝0.8m、匝数n＝20、总电阻r＝1Ω的正方形线圈。边长l＝0.4m的正方形磁场区域对称地分布在线圈下边的两侧，磁场方向垂直纸面向里，如图甲所示，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，在前t0时间内线圈中产生的感应电流为_________A，t0的值为_________s。
( http: / / www.21cnjy.com )
26．把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图），第一次速度为，第二次速度为，且，则两情况下拉力的功之比=________，拉力的功率之比=________，线圈中产生的焦耳热之比=________.
27．如图，在匀强磁场中，单位长度质量为m ( http: / / www.21cnjy.com )0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动，ab边长为L1，bc边长为L2。若导线中通以沿abcd方向的电流I，导线保持静止并与竖直方向夹角为θ，则磁场的磁感应强度至少为 ，此时方向为 。
( http: / / www.21cnjy.com )
28．（18分）(1)如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，在匀强磁场中，与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈，共100匝，线圈长lab=10cm、宽lbc=8cm，线圈电阻r=1.0Ω，与它相连的电路中，电阻R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，磁感应强度变化如图乙所示，开关闭合后t=1.5s时R2中电流的大小为_______A，此时左侧边ab所受的安培力大小_______N。
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（2）一个质量为=0.001kg、带电量为=C的带正电小球和一个质量也为不带电的小球相距=0.2m，放在绝缘光滑水平面上，当加上如图的=N/C的水平向左的匀强电场和=0.5T的水平向外的匀强磁场后，带电小球开始运动，与不带电小球相碰后粘在一起，则两球碰后的速度为________m/s，两球碰后到两球离开水平面，还要前进_________m。
( http: / / www.21cnjy.com )
（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于10°时，完成n次全振动时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为，用螺旋测微器测得摆球直径为d.
①测得重力加速度的表达式为g＝_________.
②实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_________.
A.实验室的海拔太高
B.摆球太重
C.测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算
D.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算
③用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置.他第一次量得悬线长为 (不计半径)，测得周期为T1；第二次量得悬线长为，测得周期为T2.根据上述数据，g表达式为___________
29．如图所示
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光滑的平行导轨PQ、MN水平放置，导轨 ( http: / / www.21cnjy.com )的左右两端分别接定值电阻，R1=2Ω，R2＝4Ω。电阻不计的金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中。已知平行导轨间距L=0.5m，现对ab施加一水平向右的外力F使之以v=5m/s的速度向右匀速运动，则F的大小为 N，R1消耗的功率为 W。
30．在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f＝___________，该段导线所受的安培力为F＝___________。
31．通电导线在磁场中受到的力称为 ( http: / / www.21cnjy.com ) （选填“安培力”或“洛伦兹力”），如下图电流垂直纸面向里，磁场（即磁感线方向）平行纸面向下，由左手定则可知，该力的方向 （选填“水平向左”或“水平向右”）。
32．如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
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33．将长为1 m的导线ac从中点b ( http: / / www.21cnjy.com )折成如图所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________ N.
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34．利用右图所示装置可测磁感应强度B ( http: / / www.21cnjy.com )，矩形线圈宽为L，共N匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如图所示的电流I时，天平如图示那样平衡。当电流改为反方向时（大小不变），右边再加质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知B的方向垂直纸面向 ，且B = 。
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35．（4分）将长度为0.2m、通有1A ( http: / / www.21cnjy.com )电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示。已知磁感应强度为1T，试求下列各图中导线所受安培力的大小。
（1）F1 = N （2）F2 = N （3）F3 = N （4）F4 = N
36．在赤道上，地磁场的磁感应强度大小是。沿东西方向放置长为20m的直导线，通有由西向东30A的电流，该导线受地磁场作用力的大小为_____ ______N，方向为________ ___（填“竖直向下”或“竖直向上”）。
37．（6分）如图所示，劲度系数为 ( http: / / www.21cnjy.com )k的轻质弹簧下端挂有匝数为n的矩形线框abcd， bc边长为l，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小设为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里，线框中通以电流I，方向如图所示。开始时线框处于平衡状态。令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡。在此过程中线框位移的大小是x，位移的方向________，用此实验装置测出B＝ 。
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38．水平放置的平行金属导轨相距为d ( http: / / www.21cnjy.com )，导轨一端与电源相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示．长为L的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨成600角，此时，通过金属棒的电流为I，则金属棒所受的安培力大小为______.
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39．如图所示，质量为，长为L，通有电流为的导体棒ab静止在水平导轨上，水平导轨放置在竖直向上的匀强磁场中，其磁感应强度为B， ab处于静止状态，则ab受到的摩擦力大小为__ ___，方向为_ __，受到的支持力为_ _．
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40．如图为“电流天平”，可用于测定磁感应强度。在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数n=5匝，底边cd长L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，且线圈平面与磁场垂直。当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时：调节砝码使天平平衡。若保持电流大小不变；使电流方向反向，则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码，才能使天平再次平衡。则cd边所受的安培力大小为______N，磁场的磁感应强度B的大小为__________T。
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41．如图所示，水平放置的两根平行金属 ( http: / / www.21cnjy.com )导轨相距O.2m，上面有一质量为O.4kg的均匀金属棒ab垂直导轨放置，金属棒与导轨间的摩擦因数为0.2．电源电动势为6V、内阻为0.5Ω．金属棒所在位置存在一个磁感应强度大小为B=1T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，不计金属导轨与金属棒的电阻，若使金属棒ab能静止在导轨上，则滑动变阻器阻值变化范围为 ．(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．g=1Om／s2)
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42．长为0.2m的直导线， ( http: / / www.21cnjy.com )通有0.4A的稳恒电流，该导线处于磁感应强度为1.0T的匀强磁场中，该通电直导线所受到的安培力的最大值为 N，最小值为 N
评卷人 得分
四、实验题
43．为了“探究安培力与电 ( http: / / www.21cnjy.com )流大小、导线长度的关系”，某小组同学利用了如图a所示的装置，将磁铁组置于电子天平称上，通电导线静置于磁场中，电流方向与匀强磁场方向垂直，则载流导线受到向上（或向下）安培力作用。根据牛顿第三定律，磁铁会受到等大反向的反作用力，电子称的示数会发生变化，求得其变化值Δm就能计算出安培力的大小。具体操作如下：【版权所有：21教育】
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（1）保持导线长度一定时，探究安培力和电流大小的关系
①改变电流的大小，把I1、I2、I3……；
②在电子天平秤上读出对应的读数m1、m2、m3……．
（2）保持电流大小一定时，探究安培力与导线长度的关系
①改变通电导线在磁场中导线的长度L1、L2、L3、L4；
②在电子天平秤上读出对应的读数m1、m2、m3、m4．
（3）切断电源，整理实验器材；
（4）利用Excel来处理实验数据和绘制F－I、F－L的图像分别为图b、图c．
该小组同学在探究中应用的科学方法是_______________（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。
实验表明：导线长度一定时，安培力与电流大小 ( http: / / www.21cnjy.com )成__________关系；导线中电流大小一定时，安培力与导线长度成__________关系；（选填：“正比”或“反比”）。
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44．利用超导体可以实现磁悬浮，如图是超导磁 ( http: / / www.21cnjy.com )悬浮的示意图。在水平桌面上有一个周长为L的超导圆环，将一块质量为m的永磁铁从圆环的正上方缓慢下移，由于超导圆环跟磁铁之间有排斥力，结果永磁铁悬浮在超导圆环的正上方h1高处平衡。
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（1）若测得圆环a点磁场如图所示，磁感应强度为B1，方向与水平方向成θ1角，问此时超导圆环中电流的大小和方向？
（2）在接下来的几周时间内，人们发现永磁铁在 ( http: / / www.21cnjy.com )缓慢下移。经过较长时间T后，永磁铁的平衡位置在离桌面h2高处。有一种观点认为超导体也有很微小的电阻，只是现在一般仪器无法直接测得，超导圆环内电流的变化造成了永磁铁下移，并设想超导电流随时间缓慢变化的I2-t图，你认为哪张图相对合理，为什么？
（3）若测得此时a点的磁感应强度变为B2，夹角变为θ2，利用上面你认为相对正确的电流变化图，求出该超导圆环的电阻？
45．（改编）如图为某同学设 ( http: / / www.21cnjy.com )计的研究磁场对通电金属棒作用的实验装置。当其接通电键时，有电流通过金属棒，观察到金属棒向左运动，则下列说法正确的是
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A.此时通过金属棒的电流是由电源经b流向a
B.若调换U形磁铁的南北极，则金属棒仍向左运动
C.若调换流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动
D.若同时调换U形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动
磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：
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46．如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．
A．平行于南北方向，位于小磁针上方
B．平行于东西方向，位于小磁针上方
C．平行于东南方向，位于小磁针下方
D．平行于西南方向，位于小磁针下方
此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（填顺时针或逆时针）．
47．如图（b）所示是电子射线管 ( http: / / www.21cnjy.com )示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是__________。（填选项代号）
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向 D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
48．如图（c）所示，两条平行直导线，当通 ( http: / / www.21cnjy.com )以相同方向的电流时，它们相互________（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.
49．（18分）
（1）图1是电子射线管的示意图。接通电 ( http: / / www.21cnjy.com )源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （填选项代号）。 21*cnjy*com
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A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，磁场方向沿z轴负方向
D．加一电场，磁场方向沿y轴正方向
（2）某同学用图2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
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a．安装好实验器材。
b、接通电源后，让拖着纸带的小车沿 ( http: / / www.21cnjy.com )平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、2……6点所示。
c、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3……S6。
d、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e、分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值。
f、以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。
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结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点及时器（含纸带、 ( http: / / www.21cnjy.com )复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在厦门的仪器和器材中，必须使用的有 和 。（填选项代号）
A、电压合适的50Hz交流电源 B、电压可调的直流电源
C、刻度尺 D、秒表 E、天平 F、重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与 ( http: / / www.21cnjy.com )0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图4所示，则S2= cm，S5= cm。
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③该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t。
④根据—t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0= m/s；它在斜面上运动的加速度a= m/s2。
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50．如图所示是一种自动跳闸的闸刀 ( http: / / www.21cnjy.com )开关，O是固定转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N是通电的电极，闸刀处在垂直纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场中,CO间距离是10 cm,C处最大静摩擦力是0.1 N.今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,CO间所通电流至少为_______A.
51．如图所示，用粗细均匀的电阻丝折 ( http: / / www.21cnjy.com )成平面三角形框架，三边的长度分别为3L、4L和5L，电阻丝L长度的电阻为r,框架与一电动势为E、内阻为r的电源相连通，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的磁场力大小为___________，方向是__________.
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52．在赤道上空，沿东西水平放置一根直导线，通以由西向东的电流，则此导线所受地磁场的作用力的方向是___________________.
53．如图所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面MN连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，试分析导线ab将如何运动.
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54．家用照明电路的火线和零线是相互平 ( http: / / www.21cnjy.com )行的，当用电器工作，火线和零线都有电流时，它们将_______________.（填“相互吸引”“相互排斥”“一会儿吸引，一会儿排斥”中的一个）21世纪教育网版权所有
55．电磁炮是一种理想的 ( http: / / www.21cnjy.com )兵器，它的主要原理如右图所示，利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_________T，磁场力的最大功率P=_________W（轨道摩擦不计）.
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56．根据磁场对电流会产生作用力的 ( http: / / www.21cnjy.com )原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置—电磁炮，其原理如图，把待发射的炮弹（导体）放置在匀强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，试判断图中炮弹的受力方向，如果想提高某种电磁炮的发射速度，理论上可采取什么措施？
57．如图所示，在xOy区域内的第Ⅰ象限内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直xOy平面向外，区域内的其他象限无磁场。在A点有一电子以速度v沿y轴正方向射入磁场。求电子在磁场中的运动时间。
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58．据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，
其原理如图所示。炮弹（可 ( http: / / www.21cnjy.com )视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离w＝0.10 m，导轨长L＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v＝2.0×103 m/s，忽略摩擦力与重力的影响，通过导轨的电流I=
评卷人 得分
五、计算题
59．（15分）两根足够长的光滑平 ( http: / / www.21cnjy.com )行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、阻值为R的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，导轨的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
⑴求ab杆下滑的最大速度vm；
⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
60．如图所示，倾斜角θ=30° ( http: / / www.21cnjy.com )的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．
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（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；
（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；
（3）若已知cd棒开始运动时距水平 ( http: / / www.21cnjy.com )轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．
61．如图所示，质量为m的 ( http: / / www.21cnjy.com )足够长的“［”金属导轨abcd放在倾角为θ的光滑绝缘斜面上，bc段电阻为R，其余段电阻不计。另一电阻为R、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PbcQ构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ，棒左侧有两个固定于斜面的光滑立柱。导轨bc段长为L，以ef为界，其左侧匀强磁场垂直斜面向上，右侧匀强磁场方向沿斜面向上，磁感应强度大小均为B。在t=0时，一沿斜面方向的作用力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度为a。
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）请通过计算证明开始一段时间内PQ中的电流随时间均匀增大。
（2）求在电流随时间均匀增大的时间内棒PQ横截面内通过的电量q和导轨机械能的变化量△E。
（3）请在F-t图上定性地画出电流随时间均匀增大的过程中作用力F随时间t变化的可能关系图，并写出相应的条件。（以沿斜面向下为正方向）
62．电磁阻尼制动是一种利用电 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示。水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的电流会对磁铁的运动产生阻碍作用。电磁阻尼制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式，某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的制动过程。车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L1=0.6m，宽L2=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过B1=2T，将铝板简化为长大于L1，宽也为L2的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L2，每个线圈的电阻为R1=0.1Ω，导线粗细忽略不计。在某次实验中，模型车速度为v0=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a1=2m/s2做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B1时就保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为m1=36kg，空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响。
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度v1为多大？
（2）模型车的制动距离为多大？
（3）某同学受到上述装置的启发，设计了进一步 ( http: / / www.21cnjy.com )提高制动效果的方案如下，将电磁铁换成多个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，相邻线圈接触紧密但彼此绝缘，如图丙所示，若永磁铁激发的磁感应强度恒定为B2，模型车质量m1及开始减速的初速度v0均不变，试通过必要的公式分析这种设计在提高制动能力上的合理性。
63．（17分）如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下．当导体棒EF以初速度沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上，若两导体棒质量均为m、电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q，求：
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(1)导体棒MN受到的最大摩擦力；(2)导体棒EF上升的最大高度．
64．如图，竖直平面内放着两根间距L = 1m、电阻不计的足够长平行金属板M、N，两板间接一阻值R= 2Ω的电阻，N板上有一小孔Q，在金属板M、N及CD上方有垂直纸面向里的磁感应强度B0= 1T的有界匀强磁场，N板右侧区域KL上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B1=3T和B2=2T。有一质量M = 0.2kg、电阻r =1Ω的金属棒搭在MN之间并与MN良好接触，用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动，当金属棒达最大速度时，在与Q等高并靠近M板的P点静止释放一个比荷的正离子，经电场加速后，以v =200m/s的速度从Q点垂直于N板边界射入右侧区域。不计离子重力，忽略电流产生的磁场，取g=。求：
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（1）金属棒达最大速度时，电阻R两端电压U；
（2）电动机的输出功率P；
（3）离子从Q点进入右侧磁场后恰好不会回到N板，Q点距分界线高h等于多少。
65．如图所示，有一光滑、不计电阻且较长的“"平行金属导轨，间距L=l m，导轨所在的平面与水平面的倾角为3 7°，导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场。现将一质量m=0.1kg、电阻R=2的金属杆水平靠在导轨处，与导轨接触良好。(g=l0m／s2，sin37°=0.6 cos37°=0.8)
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(1)若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t(T)，金属杆由距导轨顶部l m处释放，求至少经过多长时间释放，会获得沿斜面向上的加速度；
(2)若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F，其大小为为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a=10m／s2沿导轨向下做匀加速运动，求匀强磁场磁感应强度B的大小；
(3)若磁感应强度随时间变化满足时刻金属杆从离导轨顶端So=l m处静止释放，同时对金属杆施加一个外力，使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生，求金属杆下滑5 m所用的时间。
66．（15分）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.下图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Ｑ，大小为．
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（１）求此时线圈所受安培力的大小和方向。
（２）若此时线圈水平向右运动的速度大小为，求安培力的功率．
67．（12分）如图，一长为10cm ( http: / / www.21cnjy.com )的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。
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68．（18分）如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且aB.cd边保持水平，重力加速度为g；求
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（1）线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍
（2）磁场上下边界间的距离H
评卷人 得分
六、作图题
69．（1）如图所示为一列沿x轴负方向传播的横波，请在图上标出该时刻质点P与点Q的振动方向。
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（2）如图所示，竖直放置 ( http: / / www.21cnjy.com )的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
70．（本题8分）如图所示，小球放在 ( http: / / www.21cnjy.com )水平面OA和斜面OB之间且处于静止状态，试画出小球C所受力的示意图，并标明力的名称(所有接触面都是光滑的).
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（2）如图所示为一皮带传动装置，请在图上标出质点A的线速度方向和质点B的加速度方向.
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（3）如图所示为一列横波在某时刻的波动图像,假定A点的振动方向向上
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①若已知波的频率为1.2Hz,波速为2.4m/s,振幅为2cm,试在图上标出横轴的标度；
②画出经过四分之一周期后的波形图.
（4）如图所示，竖直放置的平行导轨上搁 ( http: / / www.21cnjy.com )置了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
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71．如图所示，L为垂直于纸面的通电直导 ( http: / / www.21cnjy.com )线（通有垂直于纸面向里的电流I），放在水平向左的匀强磁场B中，请用箭头在图中标出通电直导线L所受安培力方向（用F表示）
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参考答案
1．A
【解析】
试题分析：由左手定则可知，导体受到向上的安培力作用，故弹簧的长度将缩短，开始没通电时：；通电后：，其中，解得：B=，故选A.
考点：胡克定律；安培力；左手定则.
2．D
【解析】
试题分析：人在沿直线匀速前进的车厢内竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直向上跳起后，由于惯性，所以人还要保持原来的运动状态，故将落在起跳点，选项A错误；安培总结出了通电导线在磁场中受力方向的判定法则，选项B错误； 回旋加速器利用了运动电荷在磁场中受力而做圆周运动，选项C错误；无论是做什么运动，物体所受的合外力方向与加速度方向一定是共线的，故选项D正确；故选D.
考点：惯性；物理学史；回旋加速器.
3．AC
【解析】
试题分析：A、甲在磁场中做匀加速运动，由，可得甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s，故A正确．B、乙金属杆进入磁场前的加速度为a=gsin30°=5m/s2，可知其加速度与甲的加速度相同，甲乙做相同的加速运动．当乙进入磁场时，甲刚出磁场．乙进入磁场时:;已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，受力平衡有:,故得，故B错误．C、甲在磁场中做匀加速运动时，根据牛顿第二定律得：F+mgsin30°-FA=ma，得F=FA，即外力F始终等于安培力，由于速度一直增加，安培力一直增大，F一直增大，其功率也增大，故C正确．D、乙金属杆进入磁场时做匀速运动，由功能关系知：乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率等于电路中电阻的热功率，即，，解得P=0.2W，故D错误．故选AC.
考点：本题考查动生电动势、共点力平衡的条件及其应用、牛顿第二定律、功能关系。
4．B
【解析】
试题分析：由右手定则可知ab中感应电流的方向向上，由法拉第电磁感应定律得E=BLv，由欧姆定律得：.感应电流从上向下流过cd棒，由左手定则可知，产生的安培力向右，大小为，
对cd进行受力分析可知，cd棒竖直方向受到重力和轨道的支持力；水平方向受到安培力和摩擦力的作用，由共点力的平衡可得,水平方向受到的摩擦力与安培力大小相等,方向相反,即方向向左,大小为，可得大小与速度v成正比，与速度的方向相反．故B正确，A、C、D错误．故选B。
考点：本题考查动生电动势、左手定则、右手定则、力的平衡。
5．ACD
【解析】
试题分析：因通过直导线N的电流恒定，则不会引 ( http: / / www.21cnjy.com )起感应电流，而直导线M，在0～t0时间内，电流渐渐增大，根据右手螺旋定则可知，向里穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律可知，感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故A正确；同理，t0～2t0时间内，向里穿过线圈的磁通量仍在增大，则感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故B错误；0～t0时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，M对AB的安培力向右，而N对AB的安培力向左，由于通过M的电流小于N的电流，则向右的安培力小于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向左，故C正确；同理，当t0～2t0时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，M对AB的安培力向右，而N对AB的安培力向左，由于通过M的电流大于N的电流，则向右的安培力大于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向右，故D正确；故选：ACD
考点：安培力；电流之间的相互作用；右手螺旋定则.
6．A
【解析】
试题分析：A接电源正极，B接电 ( http: / / www.21cnjy.com )源负极，将形成从圆周到圆心的电流，在磁场中，根据左手定则可知，液体在安培力的作用下将顺时针旋转，选项A正确，B错误；若A、B与50Hz交流电源相接，液体受到的安培力方向变化较为频繁，因而液体没有明显的持续旋转，选项C错误；磁场N、S极互换后，重做该实验，液体所受的安培力方向反向，则液体的旋转方向随之改变，选项D错误；故选A.
考点：左手定则；安培力.
7．B
【解析】
试题分析：由右手定则可知，通电导线下方的磁场垂直纸面向外，故小磁针N极垂直于纸面向外转，选项B正确.
考点：右手定则.
8．D
【解析】
试题分析：由F=BIL得到，因开关跳开时，要求安培力向左，由左手定则得电流方向O→C，所以答案选D。
考点：本题考查安培力公式，左手定则
9．D
【解析】
试题分析：根据右手螺旋定则可得，A ( http: / / www.21cnjy.com )中电流的磁场向里且逐渐增大，根据楞次定律可得，磁场增大，感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩展的趋势，故D正确；21cnjy.com
考点：考查了楞次定律，右手螺旋定则
10．B
【解析】
试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为，根据欧姆定律产生的感应电流为，由图乙可得，时间内，B均匀增大，所以穿过线圈的竖直向上磁通量增大，由楞次定律可得产生的感应电流为顺时针方向，为正．在内，磁感应强度不变，所以穿过线圈的磁通量不变，故感应电流为零；在内，磁感应强度在均匀减小，穿过线圈垂直向上的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流为逆时针方向，为负，因为正比于，即图像的斜率越大，产生的感应电流越大，所以B正确； www.21-cn-jy.com
考点：考查了电磁感应与图像
11．D
【解析】
试题分析：从图乙中可得第3s内垂直向里的磁场均匀增大，穿过线圈垂直向里的磁通量增大，由楞次定律可得，感应电流为逆时针方向；根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为，根据欧姆定律产生的感应电流为，正比于，第3s内磁通量的变化率恒定，所以产生的感应电流恒定，AB错误；圆环各微小段受安培力，由于磁场逐渐增大，电流不变，根据公式，可得圆环各微小段受力逐渐增大，由左手定则可得，安培力的方向沿半径指向圆心．故C错误；D正确．
考点：考查了电磁感应与图像
12．A
【解析】
试题分析：在0-1s内，电流 ( http: / / www.21cnjy.com )是正值并且是定值，方向为正即沿顺时针方向，定值则磁感应强度均匀变化，在1-2s内，电流为零，故磁感应强度不变，在2-4s内，感应电流为负，方向沿逆时针，电流为定值，则磁感应强度是均匀变化的；由楞次定律可知，0-1s内感应电流感应电流沿顺时针方向（从上向下看），在1-2s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，在2-4s内，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，符合题意，故A正确；B错误在1-2s内，磁感应强度是变化的，穿过线圈的磁通量是变化的，线圈中有感应电流，不符合题意，故C错误；由楞次定律可知，0-1s内感应电流感应电流逆时针方向（从上向下看），在1-2s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，在2-4s内，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，不符合题意，故D错误；
考点：考查了楞次定律
13．D
【解析】
试题分析：由感应电动势公式得：E=BLv，感应电流
0-L内，感应电流，逆时针方向取正值；时间间隔t1==0.05s
L-2L内，，顺时针方向取负值；时间间隔t2==0.05s
2L-3L内，，逆时针方向取正值；时间间隔t3==0.05s
因为线框匀速运动，所以外力做的功等于电流做的功：=102×0.5×0.05+202×0.5×0.05+102×0.5×0.05=15J，故ABC错误，D正确；
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.
14．B
【解析】
试题分析：条形磁铁的磁感线可知通电导线受到的 ( http: / / www.21cnjy.com )安培力向上，故通电导线对条形磁铁的作用力向下，条形磁铁受到的支持力将始终大于条形磁铁受到的重力，故A说法错误、B说法正确；通电导线受到的安培力在S极上方时为斜向左上方，在N极上方时为斜向右上方，故通电导线对条形磁铁的作用力的方向从斜向右下方变为斜向左下方，摩擦力的方向由向左变为向右，故CD说法均错误。
考点：本题考查了条形磁铁的磁感线、判定安培力方向的左手定则、作用力与反作用力的概念
15．D
【解析】
试题分析：当导线与磁场方向垂直时，安培力最大，所以导线受到的安培力，故，解得，D正确
考点：考查了磁感应强度
16．AB
【解析】
试题分析：在t1时间内，gh棒切割磁感线的长度逐渐增大，则根据E=BLv可知，回路中的感应电动势增大，向下A正确；在t2时间内，根据E=BLv可知，回路中的感应电动势不变，a、e间的电压等于路端电压，外电路电阻变大，故a、e间的电压增大，选项B正确；在t1时间内，设bc与OO’夹角为θ，导体单位长度的电阻为r，则回路中的电流，则回路中电流保持不变，根据F=BIL可知，当L变大时，F变大，选项C错误；在t2时间内，由于电动势不变，但是回路的电阻变大，根据可知，回路中的热功率减小，选项D错误；故选AB.【来源：21·世纪·教育·网】
考点：法拉第电磁感应定律；电功率.
17．B
【解析】
试题分析：当ab边进入磁场时，ab边切割磁感线的有效长度均匀增大，电流方向为从b到a；当cd边进入磁场时，cd边切割磁感线的有效长度均匀增大，电流方向为从a到b；故选项B正确，A错误；0-t0时间内细绳的张力为零；在t0-2t0时间内，设时间t内，cd进入磁场的距离为x，则x=vt，则cd边所受安培力，因为细绳的张力等于安培力，故张力与时间t不是线性关系，故选项CD错误；故选B.
考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律；安培力.
18．B
【解析】
试题分析：由右手定则可知，ab进入磁场时产生的感应电流由b流向a，故A错误；当ab进入磁场时做匀速运动，则，解得，故B正确；ab进入磁场产生的感应电动势：E=Blv，解得，故C错误；由左手定则可知，cd受到的安培力平行与斜面向下，则cd对两根小柱的压力不为零，故D错误；故选B.
考点：法拉第电磁感应定律.
19．BC
【解析】
试题分析：根据右手定则，通过R的感应电流的方向为由a到d，所以A错误；E=BLv=1×1×2V=2V，B正确；I==，F=BIL=0.5N，C正确；由能量守恒可知，外力F做功还有一部分转换成了内能，D错误。
考点：本题主要考查了电磁感应和闭合欧姆定律的知识。
20．BD
【解析】
试题分析：由楞次定律可知，线框进入区域I时 ( http: / / www.21cnjy.com )感应电流为逆时针方向，而离开区域I时的电流方向为顺时针方向，故选项A错误；由楞次定律可知，线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同，均向上，选项B正确；因穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同，则可知线圈进入磁场区域I一定是减速运动，选项C错误；线圈出离磁场区域I的速度应等于出离磁场区域Ⅱ的速度，则在此过程中，线圈的机械能的减小量等于线圈通过产生区域Ⅱ产生的电能，即Q2= mg(d+h)，则线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2Q2=2mg(d+h)，选项D正确；故选BD。
考点：楞次定律；能量守恒定律。
21．BC
【解析】
试题分析：C、D、设正三角形的边长为a,匀速运动的速度为v．线框匀速进入磁场的过程,由右手定则可知，电流方向为逆时针为正方向,线框所受的安培力方向向左,t时刻线框有效切割长度，产生的感应电动势,感应电流的大小,电流与时间成正比；同理，线框离开磁场的过程,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针为负方向,，,电流随时间均匀减小,故选项C正确、选项D错误.A、B、进磁场根据安培力公式,F-t图线是开口向上的抛物线；线框离开磁场，F-t图线是开口向上的抛物线．根据数学知识可知选项B正确、选项A错误．故选BC．
考点：本题考查电磁感应、楞次定律、图象问题。
22．AB
【解析】
试题分析：P向右摆动的过程中，线圈平面内从右 ( http: / / www.21cnjy.com )往左的磁通量减小，根据楞次定律可以得出电流方向为顺时针方向，所以A项正确；根据P中产生的感应电流方向流过Q线圈也是顺时针，根据左手定则判断Q下边受安培力向右摆动，所以B项正确；P向右摆动的过程中，感应电流没有发生变化，线圈Q的电流方向没有发生变化，所以C项错误；若用手左右摆动Q，线圈Q的下边切割磁感线会产生感应电流，线圈P中会有电流通过，在磁场下会受到安培力运动，所以D项错误。
考点：本题考查了左手定则和楞次定律
23．-F；-3F或5F
【解析】由牛顿第三定律，b受到 ( http: / / www.21cnjy.com )a对它的磁场力为-F；a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，c在a、b 两导线处的磁感应强度大小相等，方向相反，c导线对b导线的作用力是它对a导线的作用力的两倍，方向相反，a受到的磁场力大小变为2F，那么c导线对a导线的作用力可能是F也可能是-3F，c导线对b导线的作用力可能是-2F也可能是6F，故此时b受到的磁场力为-3F或5F。
【考点定位】安培力
24．（1）ab,a （2）0.032, 向右 （3）0.256
【解析】
试题分析：（1）电路abcd中相当于电源的部分是ab；由右手定则可知，相当于电源的正极是a端；
（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力等于安培力：，方向与安培力方向相反，水平向右；（3）电阻R上消耗的功率
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；电功率.
25．0.8，0.5
【解析】
试题分析：在前t0时间内线圈中产生的感应电动势：，故线圈中产生的感应电流为；当绳松弛时，安培力等于重力：，解得：21·cn·jy·com
考点：法拉第电磁感应定律；安培力.
26．1:2 1:4 1:2
【解析】
试题分析：因为匀速拉出，所以拉力做的功就应等于安培力做的功且都用于产热，设cb边长为d即:
考点：电磁感应现象中的能量转化问题
27． 沿ba方向向上
【解析】
试题分析：这是一个力矩平衡的问题，因为ab、 ( http: / / www.21cnjy.com )cd电流方向相反，如果有安培力，则它们对OO′产生的力矩也会正好抵消，所以可以不考虑。当安培力的方向垂直于ab边向上时，安培力最小，磁感应强度最小，此时U型金属导线受力侧视图如下。由力矩平衡有
L2m0g·L1sin θ+2L1m0g·sin θ=BIL2·L1,解得B=。
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：安培力，力矩平衡
点评：要知道力矩平衡，会分析安培力最小时，是力臂最长的情况。
28．（1）0.02A 0.2N (2) =10m/s s=1.5m
(3) ① g＝ ②CD ③
【解析】
试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，则有：
=0.2V；
根据闭合电路欧姆定律则有，R2中电流大小为：=0.02A，
左侧边ab所受的安培力大小F=BlabI=0.2N
（2）根据动能定理：EqL=mv12，代入数据得：v1=20m/s；
小球相碰后粘在一起，根据动量守恒定律：mv1=2mv2，v2=10m/s。
当两球所受洛伦磁力等于重力时，离开地面，则：qv3B=2mg，v3=40m/s
根据动能定理：Eqx=2m（v32-v22），x=1.5m；
（3）①周期为一次全振动的时间，所以T=t/n；
根据周期公式得：T=，所以g===
②实验室的海拔太高，g偏小 ( http: / / www.21cnjy.com )，A错误；摆球太重，不影响周期，B错误；测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算，造成T偏小，g偏大，C正确；用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算，造成L偏大，g偏大，D正确。故选CD
③设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式T=2π得
T1=2π①
T2=2π②
联立两式解得
g=
考点：法拉第电磁感应定律、安培力、动能定理、动量守恒定律、单摆的周期
29．0.15 0.5
【解析】
试题分析：ab棒切割磁感线产生的感应电动势：，电路的总电阻为：Ω，则电路中的电流：＝，则金属棒受到安培力为：F＝BIL＝0.15N；通过R1的电流为，则R1消耗的功率为。
考点：本题考查闭合电路欧姆定律、安培力。
30．qvB、NqvB
【解析】
试题分析：电荷的速度方向垂直磁场，根据洛伦兹力来公式可得，每个电荷受到的洛伦兹力为，N个电荷受到的磁场力和即为导线受到的安培力，所以，
考点：考查了洛伦兹力，安培力
31．安培力，水平向左
【解析】
试题分析：通电导线P在磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )中受到的力称为安培力；根据左手定则可知：让四指指向电流方向，磁场方向穿过手心，则大拇指指向为所受力的方向，由此可知导体棒ab受力的方向向左．
考点：考查了安培力
32．S；大于
【解析】
试题分析: 由左手定则可知，cd棒中 ( http: / / www.21cnjy.com )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
考点： 右手定则；左手定则
33．
【解析】
试题分析：折线abc受力等效于a和c连线受力，由几何知识可知，所以有：；
考点：考查了安培力的求解
34．垂直纸面向里
【解析】
试题分析：当B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码．则有，所以 。
考点：安培力，左手定则
35．(1)0 (2)0.2 (3)0.1 (4)0.2
【解析】
试题分析：由安培力的公式，是B与I方向间夹角，当=0时，表示B与I平行，安培力为零，当=90°时，B与I方向间垂直，所受安培力为。图1知B与I平行，安培力，图2知B与I方向垂直，=0.2N，图3知当=120°时，=0,1N，图4知B与I方向垂直，=0.2N。解题是要分清B与I方向间夹角。
考点：安培力的公式的应用
36．0.03 ，竖直向上
【解析】
试题分析：匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从西向东．则由左手定则可得安培力的方向为竖直向上．安培力的大小为
考点：考查了磁场对通电导线的作用力的计算
37．向下；
【解析】
试题分析: 解：当存在垂直于纸面向里的磁场时，由左手定则判断线框所受安培力向上。根据受力平衡：
F1+nBIL=mg
当改为向外的磁场后，线框所受安培力向下,弹簧的弹力变大，线框将向下移动。根据受力平衡：
F2=mg+nBIL
由胡克定律：x==得：B=
考点：安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用
38．
【解析】
试题分析：电流方向与磁场方向垂直，根据安培力，但是是金属棒在磁场中的长度，根据几何关系可得磁场中金属棒的长度为，所以安培力
考点：安培力
39．BIL ；向右 ； mg
【解析】
试题分析：在水平方向上：根据左手定则可得，导体棒ab受到向左的安培力，和静摩擦力；因为其处于静止状态，故二力方向相反，静摩擦力方向向右；安培力和静摩擦力大小相等，故有；在竖直方向上：导体棒受到重力和支持力，等大反向，故支持力
考点：安培力，共点力平衡
40． 2.05T
【解析】
试题分析：由图可知，cd边受安培力向下，则，电流方向改变后，安培力方向变为向上，则，联立两式可得，;cd边所受的安培力大小为
考点：此题考查平衡知识及安培力的大小及方向的判断问题。
41． R≥1Ω
【解析】
试题分析：对金属棒受力分析，由左手定则知安培力向右与摩擦力平衡，，，，解得R≥1Ω
考点：考查了安培力、平衡条件、闭合电路的欧姆定律。
42．0.08 0
【解析】
试题分析：当导线和磁场方向垂直时，安培力最大为
当导线和磁场方向平行时，安培力最小，为0
考点：考查了安培力的计算
点评：关键是知道安培力大小和导线与磁场方向关系有关
43．控制变量法；正比；正比。
【解析】
试题分析：该小组同学在探究中应用的科学方 ( http: / / www.21cnjy.com )法是控制变量法。实验表明：导线长度一定时，安培力与电流大小成正比关系；导线中电流大小一定时，安培力与导线长度成正比关系。
考点：探究安培力与电流大小、导线长度的关系
44．（1）（2）乙图（3）
【解析】
试题分析：（1）磁场的水平分量对圆环的作用力为竖直向下，由做手定则判断电流方向为adcba
对磁铁由，解得
（2）当磁铁下降时，减小，增大，增大，故根据可知，I减小，故选乙图
（3）磁铁下降前后环中电流为
根据能量守恒
解得
考点：考查了安培力，能量守恒定律
45．D
【解析】
试题分析：由左手定则可知电流经流向，所以A错；若调换磁铁的南北极，磁场方向反向，则安培力的方向反向，变为向右，所以B错；若调换流经金属棒的电流方向，则安培力的方向反向，变为向右，所以C错；若同时调换磁铁的南北极和电流的方向，则导体棒所受安培力的方向不变，所以D正确。
考点：安培力，左手定则。
46．A 逆时针
47．B
48．吸引 排斥
【解析】46．无通电导线时小磁针S ( http: / / www.21cnjy.com )极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，根据左手定则，可以判断出从上向下看小磁针旋转方向为逆时针，故选A；
47．电子束运动径迹发生了弯曲，这表明运动电荷受到了磁场力，由左手定则知a为阴极；故B对。
48．由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；
49．（1）B
（2）①A，C ②（2.97~2.99），（13.19~13.21）
③如图 ④（0.16~0.20），（4.50~5.10）
【解析】
50．2
【解析】由于安培力要克服摩擦力,故有F·=Ff·CO,即F=BIL=2Ff,故I==2 A.
51．60BEL/47r 垂直于ac斜向上
【解析】将abc等效为直导线ac，则R=r+=r,I=,F=B·5L·I+B·5L· I=60BEL/47r,方向垂直ac斜向上.
52．竖直向上
【解析】在赤道上空地磁场的方向是水平地由南到北的，由左手定则可判断出导线所受安培力的方向为竖直向上.
53．a端向外转动，b端向里转动
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】首先分析出两个平行电流在直 ( http: / / www.21cnjy.com )线电流ab处产生的磁场情况，如图所示，两电流产生的、在直线电流ab上部分的磁感线方向都是从左向右，则ab上部分电流受到的安培力方向垂直纸面向外；ab下部分处的磁感线方向都是从右向左，故ab下部分电流受到的安培力方向垂直纸面向里.所以，导线的a端向外转动，导线的b端向里转动.
54．相互排斥
【解析】用电器工作时，火线和零线中的电流方向总是相反的，因此它们将相互排斥.
55．18 2.16×106
【解析】由动能定理W合=mv2-mv02可知
BILs=mv2,得出B=18 T.
故P=BILvm=2.16×106 W.
56．提高电磁炮的发射速度，可增大磁感应强度或增大电流或延长导轨。
【解析】由左手定则，炮弹的受力方向向右
安培力F=BIL，由动能定理：，即。
故要提高电磁炮的发射速度，可增大磁感应强度或增大电流或延长导轨。
57．
【解析】设电子以的速度射入磁场时，刚好从原点O
离开磁场（如图），这时电子在磁场中的运动半径
为 又 得
（1）当电子速度时，其运动半径小或等于，电子将从x轴上的某点离开磁场，运动时间为半个周期，
（2）当电子速度时，其运动半径大于，电子将从y轴上某点（如D点）离开磁场。
设此时的圆心为，由图可知，
所以。
( http: / / www.21cnjy.com )
58．
【解析】炮弹的加速度为：
炮弹做匀加速运动，有：
解得：
59．（1）；（2）；。
【解析】
试题分析：⑴ 根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和牛顿第二定律，有
； ； ； ；
即
当加速度为零时，速度达最大，速度最大值，
⑵根据能量守恒定律 有
得；
⑶ 根据电磁感应定律 有；
根据闭合电路欧姆定律 有 ；
感应电量；
得；
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力和牛顿第二定律。
60．（1）；（2）；（3）。
【解析】
试题分析：（1）做出侧视平面图，cd棒加速下滑，安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度减小到零时速度增大到最大，此时cd棒所受合力为零，此后cd棒匀速下滑。对cd棒受力分析，如图所示。21*cnjy*com
沿导轨方向有
感应电动势
感应电流
安培力
得最大速度
（2）设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q，此时回路中总焦耳热为2Q。
根据能量守恒定律，有
解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值
感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
（3）若回路中没有感应电流，则cd棒匀加速下滑，加速度为
初始状态回路中磁通量
一段时间后，cd棒下滑距离
此时回路中磁通量
回路中没有感应电流，则，即
由上可得磁感应强度
代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为
考点：电磁感应现象的综合应用
61．（1）tm=（2）（a–gsinθ）（3）见解析
【解析】
试题分析：（1）I=，
因为是常数，所以I∝t，即电流随时间均匀增大。
当PQ受到的安培力大于mgcosθ时，PQ会离开斜面，电路不再闭合，回路中会短时无电流。
FA=BIL = =mgcosθ
即tm=
（2）q=
ΔE=mv2- mgh =m a tm2（a–gsinθ）= （a–gsinθ）
（3）①若≥gsinθ-μgcosθ，则F始终向下，且随时间均匀增大；
②若≤gsinθ-gcosθ，则F始终向上，且随时间均匀减小（tm时F仍向上或为零）；
③若gsinθ-gcosθ＜＜gsinθ-μgcosθ，则F先向上逐渐减小，后向下逐渐增大。
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：考查了导体切割磁感线运动
62．（1）5m/s；（2）106.25m （3）见解析.
【解析】
试题分析：（1）假设电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为v1，则
①
②
③
④
由①②③④式并代入数据得
⑤
（2） ⑥
由第（1）问的方法同理得到磁感应强度达到最大以后任意速度v时，安培力的大小为
⑦
对速度v1后模型车的减速过程用动量定理得
⑧
⑨
⑩
由⑥⑦⑧⑨⑩并代入数据得
（3）完全进入永磁铁的每个线圈，当模型车的速度为v时，每个线圈中产生的感应电动势为
每个线圈中的感应电流为
每个磁铁受到的阻力为
n个磁铁受到的阻力为
考点：法拉第电磁感应定律；动量定理.
63．（1） （2）
【解析】
试题分析：（1）EF获得向上初速度时，产生感应电动势
电路中电流为，由闭合电路欧姆定律：
此时对导体棒MN受力分析，由平衡条件：
解得：
（2）导体棒上升过程MN一直静止，对系统由能的转化和守恒定律：
解得：
考点：本题考查电磁感应、闭合电路的欧姆定律、能量守恒定律、平衡条件。
64．（1）2V（2）9W（3）
【解析】
试题分析：（1）离子从P运动到Q，由动能定理： ①
解得R两端电压 ②
（2）电路的电流 ③
安培力 ④
受力平衡 ⑤
由闭合电路欧姆定律 ⑥
感应电动势 ⑦
功率 ⑧
联立②-⑧式解得：电动机功率 ⑨
(3)如图所示，设离子恰好不会回到N板时，对应的离子在上、下区域的运动半径分别为和,圆心的连线与N板的夹角为φ。【来源：21cnj*y.co*m】
在磁场中，由 ⑩
解得运动半径为
在磁场中，由
解得运动半径为
由几何关系得
解 --得:
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.
65．（1）20s（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）设金属杆长为 ( http: / / www.21cnjy.com )L，距离导轨顶部也为L，经过ts后，金属杆有沿着斜面向上的加速度，此时安培力等于重力沿斜面的分力，则：FA=mgsinθ，
又：FA＝BIL＝BL，
其中：E=KL2=0.2V，
所以：(2+0.2t) L＝mgsinθ，
解得：t=20s．
（2）对金属杆由牛顿第二定律：
mgsinθ+F-FA=ma，
其中：FA＝BIL＝，
解得：mgsinθ+F ＝ma，
带入数据解得：，
因为是匀加速运动，加速度为定值，则：，
解得：
（3）设t=0时刻金属杆距离顶端 ( http: / / www.21cnjy.com )为S0，由金属杆与导轨组成的闭合电路中，磁通量保持不变，经过ts的位移为S，则：B1LS0=B2L（S+S0），【出处：21教育名师】
带入数据解得：S=t2，
金属杆做初速度为零的匀加速直线运动，S=5m，
解得：
考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；
66．（1），方向水平向右 ；（2）
【解析】（1）线圈的右边受到磁场的安培力，共有条边，
故
由左手定则，电流向外，磁场向下，安培力水平向右
（2）安培力的瞬时功率为
【考点定位】考查安培力、功率。
67．
【解析】金属棒通电后，闭合回路电流
导体棒受到安培力
根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下
开关闭合前
开关闭合后
【考点定位】安培力
【方法技巧】开关断开前后弹簧长度变化了0.3cm是解题的关键，变化的原因是安培力的出现，从而把安培力和金属棒重力联系起来。21教育名师原创作品
68．（1）； （2）
【解析】设磁场的磁感应强度大小写为B，cd边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为v1，cd边上的感应电动势为E1，由法拉第电磁感应定律可得：
设线框总电阻为R，此时线框中电流为I1，由闭合电路欧姆定律可得：
设此时线械所受安培力为F1，有：
由于线框做匀速运动，故受力平衡，所以有：
联立解得：
设ab边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得：
故可知：
（2线框自释放直到cd边进入磁场前，由机械能守恒定律可得：
线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律可得：
联立解得：
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、共点力平衡、机械能守恒、能量守恒定律
69．（1）P向下；Q向上（2）
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】
试题分析：（1）波向左传播，根据走坡法可得P向下；Q向上
（2）向下运动时根据楞次定律，穿过a ( http: / / www.21cnjy.com )bR的磁通量增大，产生的感应电流从a到b，根据左手定则，电流方向向右，磁场方向垂直向里，可得安培力向上，如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
考点：考查了机械波的传播，安培定则，安培力
70．见解析
【解析】
试题分析：（1）小球只受水平面的支持力，不受斜面的弹力，
（2）速度沿切线方向，加速度指向圆心
（3）根据公式，所以第一个交点为1m，第二个为2m，第三个为3m，
考点：考查了受力分析，圆周运动，和机械横波
点评：在判断弹力是否存在的时候，可根据状态用假设法判断
71．
【解析】
试题分析：判断安培力的方向利用左手定则，本题中由于电流方向与磁场方向垂直，所以磁场垂直手心穿过，四指指向电流方向，大拇指指向安培力方向
考点：考查对左手定则的应用
点评：左手定则是否能够掌握主要是要多伸手，掌握放手的技巧，注意的是不能放错手
f
丙
d
c
a
b
v
R
·
（1）
（2）
（3）
（4）
B
B
B
B
I
I
I
I
30
60
I
θ
θ
B
R
a
b
M
N
P
Q
Q
K
h
φ
O1
O2
r1
r2
v
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