吉林省长春市汽车经济技术开发区第三中学2020-2021学年高二晨测练习4含答案
文档属性
| 名称 | 吉林省长春市汽车经济技术开发区第三中学2020-2021学年高二晨测练习4含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 149.1KB | ||
| 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 | 2020-11-04 22:52:41 | ||
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文档简介
汽车经济技术开发区第三中学晨测（四）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
水平放置的金属框架cdef固定于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab放于框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则?????
A.
ab棒受向右的大小不变的摩擦力
B.
ab棒受向左的大小不变的摩擦力
C.
ab棒受向左的大小在逐渐增大的摩擦力
D.
ab棒受向右的大小在逐渐增大的摩擦力
关于磁感应强度，下列说法正确的是
A.
某处磁感应强度的方向就是一小段通电直导线放在该处时所受磁场力的方向
B.
磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与导线有无检验电流无关
C.
垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D.
沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1．在a和b间的中线c处放置电流方向与b相同的平行长直导线后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）
A.
F2
B.
|F1-F2|
C.
F1+F2
D.
|2F1-F2|
一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，下图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是（ ）
A.
磁铁对桌面的压力不变
B.
磁铁对桌面的压力增大
C.
磁铁受到向右的摩擦力
D.
磁铁受到向左的摩擦力
通电导体棒水平放置在绝缘斜面上，整个装置置于匀强磁场中，导体棒能保持静止状态．以下四种情况中导体棒与斜面间一定存在摩擦力的是（）
A.
B.
C.
D.
质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示。则下列说法正确的是
A.
导体棒中电流垂直纸面向外，大小为
B.
导体棒中电流垂直纸面向外，大小为
C.
导体棒中电流垂直纸面向里，大小为
D.
导体棒中电流垂直纸面向里，大小为
二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）
如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q．下列说法正确的是（ ）
A.
金属棒在导轨上做匀减速运动
B.
整个过程中金属棒克服安培力做功为
C.
整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D.
整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
如图所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力)．现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，下列说法正确的是()
A.
圆环稳定时的速度一定为零.
B.
圆环稳定时的速度可能为
C.
圆环运动过程中克服摩擦力做的功可能为零
D.
圆环运动过程中机械能的损失必为
三、计算题（本大题共1小题，共10.0分）
如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6
kg、有效长度为2
m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5
A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8
A时，金属棒能获得2
m/s2的加速度，则磁场的磁感应强度为多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
磁感应强度均匀增大，穿过回路的磁通量均匀增大，回路中产生恒定的电流，安培力F=BIL，分析安培力的变化，由平衡条件即可判断摩擦力的变化。
本题关键根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势如何变化，即可判断感应电流和安培力的变化，要注意B是增大的。
【解答】
磁感应强度均匀增大，穿过回路的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变，ab棒所受的安培力F=BIL，由于B均匀增大，安培力F均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则摩擦力也均匀增大；由左手定则知安培力方向向左，则摩擦力方向向右，故D正确，ABC均错误。
故选D。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
磁感应强度的大小为，但B与F、I、L无关，其方向与安培力的方向垂直，磁场可用磁感线描述，磁感线的疏密表示磁场的强弱。
本题是磁感应强度的理解，难度不大。
【解答】
AC.由左手定则可知，某处磁感应强度的方向与通电直导线放在该处时所受磁场力的方向垂直，故AC错误；
B.是磁感应强度的定义式，但是B与F、I、L无关，B由磁场本身决定，故B正确；
D.磁场的强弱由磁感线的疏密反映，越密磁场越强，故D错误。
?故选B。
3.【答案】D
【解析】解：根据平行直导线之间的相互作用规律可知，同向电流吸引，反向电流排斥，长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，则a受到b对a的排斥力大小为F1，在a和b间的中线c处放置电流方向与b相同的平行长直导线后，a受到c对a的排斥力，受到的合力大小为F2，则c对a的排斥力大小为F2-F1。
同理，b受到a对b的排斥力大小为F1，c对b的吸引力大小为F2-F1，则合磁场力大小为|2F1-F2|，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据平行直导线之间的相互作用规律分析。
导线受到的磁场力为其他导线施加的磁场力的矢量和。
本题考查了通电直导线周围的磁场和磁场力的叠加，解题的关键是理解平行直导线之间的相互作用规律可知，同向电流吸引，反向电流排斥。
4.【答案】D
【解析】解：以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方，磁铁有向右运动的趋势，受到向左的摩擦力，同时磁铁对地的压力减小。故D正确，ABC错误。
故选：D。
以导线为研究对象，根据电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向，再根据牛顿第三定律，分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择。
本题考查灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力。关键要明确电流受磁场力的方向的判断方法。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
左手定则判断安培力的方向，对通电导体棒ab受力分析，根据共点力平衡条件判断导体棒是否处于静止状态。
解决本题的关键掌握安培力的方向判定，以及能正确地进行受力分析，根据受力平衡判断。
【解答】
A.杆子受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三个力平衡则静止，不受摩擦力，故A错误；
B.杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，三力合力不为零，要是导体棒处于平衡状态，导体棒一定受摩擦力，故B正确；
C.导体棒受重力、沿斜面向上的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，三力平衡，故可不受摩擦力，故C错误；
D.导体棒受重力、竖直向上的安培力、由共点力平衡可知，可以不受摩擦力，D错误。
故选B。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件求解安培力，根据安培力公式FA=BIL求解电流。
本题关键对导体棒受力分析后，根据平衡条件列式求解出安培力，然后根据安培力公式求解电流。
【解答】
ABCD.对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，如图所示：
安培力向右，根据左手定则，电流垂直纸面向里，?
根据平衡条件有：
故电流：?，故ABD错误，C正确。
故选C。
7.【答案】BC
【解析】解：金属棒在整个运动过程中，受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，这两个力合力为零，受到水平向左的安培力，金属棒受到的合力为安培力；
A、金属棒受到的安培力F=BIL=BL=BL=，金属棒受到安培力作用而做减速运动，速度v不断减小，安培力不断减小，加速度不断减小，故金属棒做加速度逐渐减小的变减速运动，故A错误；
B、整个过程中由动能定理可得：-W安=0-mv2，金属棒克服安培力做功为W安=mv2，故B正确；
C、整个过程中感应电荷量q==，又E==，联立得?q=，故金属棒的位移s=，故C正确；
D、克服安培力做功把金属棒的动能转化为焦耳热，由于金属棒电阻与电阻串联在电路中，且阻值相等，则电阻R上产生的焦耳热Q=W安=mv2，故D错误；
故选：BC。
对金属棒进行受力分析，求出金属棒受到的合外力，然后判断金属棒的运动性质；由动能定理求出克服安培力所做的功；求出感应电荷量的表达式，然后求出金属棒的位移；由能量守恒定律和串联电路的特点求出电阻R上产生的焦耳热。
金属棒在运动过程中克服安培力做功，把金属棒的动能转化为焦耳热，在此过程中金属棒做加速度减小的减速运动；对棒进行受力分析、熟练应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、动能定理等正确解题。
8.【答案】BC
【解析】
【分析】
圆环向右运动的过程中可能受到重力、洛伦兹力、杆的支持力和摩擦力，根据圆环初速度的情况，分析洛伦兹力与重力大小关系可知：圆环可能做匀速直线运动，或者减速运动到静止，或者先减速后匀速运动，根据动能定理分析圆环克服摩擦力所做的功。
本题考查分析问题的能力，摩擦力是被动力，要分情况讨论，在受力分析时往往先分析场力，比如重力、电场力和磁场力，再分析弹力、摩擦力。
【解答】
ABC.当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，速度在减小，洛伦兹力减小，杆的支持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动，故A错误；当qv0B=mg时，圆环不受支持力和摩擦力，做匀速直线运动，当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，故稳定有可能静止速度为0，有可能稳定时做匀速运动速度可能为，故A错误；故B正确；
CD.当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功，根据动能定理得：，解得，当qv0B＞mg时，圆环先做减速运动，当qvB=mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动，当qvB=mg时解得：，根据动能定理得：，代入解得：，故C正确；故D错误。
故选BC。
9.【答案】解：对金属棒进行受力分析，利用牛顿第二定律可得：?
当金属棒中的电流为5
A时，?
BI1?L－?F阻＝0①?
当金属棒中的电流为8
A时，?
BI2?L－?F阻＝?ma②?
由①②可得?
【解析】.?本题考查了受安培力作用下的牛顿第二定律，解决方法和力学部分一样，难度不大，本题关键是受力分析后根据牛顿第二定律和安培力公式列式求解，基础问题。
先根据金属棒匀速运动求出所受摩擦力的大小，然后结合牛顿第二定律对加速运动时列方程。
第2页，共2页
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
水平放置的金属框架cdef固定于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab放于框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则?????
A.
ab棒受向右的大小不变的摩擦力
B.
ab棒受向左的大小不变的摩擦力
C.
ab棒受向左的大小在逐渐增大的摩擦力
D.
ab棒受向右的大小在逐渐增大的摩擦力
关于磁感应强度，下列说法正确的是
A.
某处磁感应强度的方向就是一小段通电直导线放在该处时所受磁场力的方向
B.
磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与导线有无检验电流无关
C.
垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D.
沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1．在a和b间的中线c处放置电流方向与b相同的平行长直导线后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）
A.
F2
B.
|F1-F2|
C.
F1+F2
D.
|2F1-F2|
一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，下图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是（ ）
A.
磁铁对桌面的压力不变
B.
磁铁对桌面的压力增大
C.
磁铁受到向右的摩擦力
D.
磁铁受到向左的摩擦力
通电导体棒水平放置在绝缘斜面上，整个装置置于匀强磁场中，导体棒能保持静止状态．以下四种情况中导体棒与斜面间一定存在摩擦力的是（）
A.
B.
C.
D.
质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示。则下列说法正确的是
A.
导体棒中电流垂直纸面向外，大小为
B.
导体棒中电流垂直纸面向外，大小为
C.
导体棒中电流垂直纸面向里，大小为
D.
导体棒中电流垂直纸面向里，大小为
二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）
如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q．下列说法正确的是（ ）
A.
金属棒在导轨上做匀减速运动
B.
整个过程中金属棒克服安培力做功为
C.
整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D.
整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
如图所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力)．现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，下列说法正确的是()
A.
圆环稳定时的速度一定为零.
B.
圆环稳定时的速度可能为
C.
圆环运动过程中克服摩擦力做的功可能为零
D.
圆环运动过程中机械能的损失必为
三、计算题（本大题共1小题，共10.0分）
如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6
kg、有效长度为2
m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5
A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8
A时，金属棒能获得2
m/s2的加速度，则磁场的磁感应强度为多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
磁感应强度均匀增大，穿过回路的磁通量均匀增大，回路中产生恒定的电流，安培力F=BIL，分析安培力的变化，由平衡条件即可判断摩擦力的变化。
本题关键根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势如何变化，即可判断感应电流和安培力的变化，要注意B是增大的。
【解答】
磁感应强度均匀增大，穿过回路的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变，ab棒所受的安培力F=BIL，由于B均匀增大，安培力F均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则摩擦力也均匀增大；由左手定则知安培力方向向左，则摩擦力方向向右，故D正确，ABC均错误。
故选D。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
磁感应强度的大小为，但B与F、I、L无关，其方向与安培力的方向垂直，磁场可用磁感线描述，磁感线的疏密表示磁场的强弱。
本题是磁感应强度的理解，难度不大。
【解答】
AC.由左手定则可知，某处磁感应强度的方向与通电直导线放在该处时所受磁场力的方向垂直，故AC错误；
B.是磁感应强度的定义式，但是B与F、I、L无关，B由磁场本身决定，故B正确；
D.磁场的强弱由磁感线的疏密反映，越密磁场越强，故D错误。
?故选B。
3.【答案】D
【解析】解：根据平行直导线之间的相互作用规律可知，同向电流吸引，反向电流排斥，长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，则a受到b对a的排斥力大小为F1，在a和b间的中线c处放置电流方向与b相同的平行长直导线后，a受到c对a的排斥力，受到的合力大小为F2，则c对a的排斥力大小为F2-F1。
同理，b受到a对b的排斥力大小为F1，c对b的吸引力大小为F2-F1，则合磁场力大小为|2F1-F2|，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据平行直导线之间的相互作用规律分析。
导线受到的磁场力为其他导线施加的磁场力的矢量和。
本题考查了通电直导线周围的磁场和磁场力的叠加，解题的关键是理解平行直导线之间的相互作用规律可知，同向电流吸引，反向电流排斥。
4.【答案】D
【解析】解：以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方，磁铁有向右运动的趋势，受到向左的摩擦力，同时磁铁对地的压力减小。故D正确，ABC错误。
故选：D。
以导线为研究对象，根据电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向，再根据牛顿第三定律，分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择。
本题考查灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力。关键要明确电流受磁场力的方向的判断方法。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
左手定则判断安培力的方向，对通电导体棒ab受力分析，根据共点力平衡条件判断导体棒是否处于静止状态。
解决本题的关键掌握安培力的方向判定，以及能正确地进行受力分析，根据受力平衡判断。
【解答】
A.杆子受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三个力平衡则静止，不受摩擦力，故A错误；
B.杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，三力合力不为零，要是导体棒处于平衡状态，导体棒一定受摩擦力，故B正确；
C.导体棒受重力、沿斜面向上的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，三力平衡，故可不受摩擦力，故C错误；
D.导体棒受重力、竖直向上的安培力、由共点力平衡可知，可以不受摩擦力，D错误。
故选B。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件求解安培力，根据安培力公式FA=BIL求解电流。
本题关键对导体棒受力分析后，根据平衡条件列式求解出安培力，然后根据安培力公式求解电流。
【解答】
ABCD.对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，如图所示：
安培力向右，根据左手定则，电流垂直纸面向里，?
根据平衡条件有：
故电流：?，故ABD错误，C正确。
故选C。
7.【答案】BC
【解析】解：金属棒在整个运动过程中，受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，这两个力合力为零，受到水平向左的安培力，金属棒受到的合力为安培力；
A、金属棒受到的安培力F=BIL=BL=BL=，金属棒受到安培力作用而做减速运动，速度v不断减小，安培力不断减小，加速度不断减小，故金属棒做加速度逐渐减小的变减速运动，故A错误；
B、整个过程中由动能定理可得：-W安=0-mv2，金属棒克服安培力做功为W安=mv2，故B正确；
C、整个过程中感应电荷量q==，又E==，联立得?q=，故金属棒的位移s=，故C正确；
D、克服安培力做功把金属棒的动能转化为焦耳热，由于金属棒电阻与电阻串联在电路中，且阻值相等，则电阻R上产生的焦耳热Q=W安=mv2，故D错误；
故选：BC。
对金属棒进行受力分析，求出金属棒受到的合外力，然后判断金属棒的运动性质；由动能定理求出克服安培力所做的功；求出感应电荷量的表达式，然后求出金属棒的位移；由能量守恒定律和串联电路的特点求出电阻R上产生的焦耳热。
金属棒在运动过程中克服安培力做功，把金属棒的动能转化为焦耳热，在此过程中金属棒做加速度减小的减速运动；对棒进行受力分析、熟练应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、动能定理等正确解题。
8.【答案】BC
【解析】
【分析】
圆环向右运动的过程中可能受到重力、洛伦兹力、杆的支持力和摩擦力，根据圆环初速度的情况，分析洛伦兹力与重力大小关系可知：圆环可能做匀速直线运动，或者减速运动到静止，或者先减速后匀速运动，根据动能定理分析圆环克服摩擦力所做的功。
本题考查分析问题的能力，摩擦力是被动力，要分情况讨论，在受力分析时往往先分析场力，比如重力、电场力和磁场力，再分析弹力、摩擦力。
【解答】
ABC.当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，速度在减小，洛伦兹力减小，杆的支持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动，故A错误；当qv0B=mg时，圆环不受支持力和摩擦力，做匀速直线运动，当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，故稳定有可能静止速度为0，有可能稳定时做匀速运动速度可能为，故A错误；故B正确；
CD.当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功，根据动能定理得：，解得，当qv0B＞mg时，圆环先做减速运动，当qvB=mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动，当qvB=mg时解得：，根据动能定理得：，代入解得：，故C正确；故D错误。
故选BC。
9.【答案】解：对金属棒进行受力分析，利用牛顿第二定律可得：?
当金属棒中的电流为5
A时，?
BI1?L－?F阻＝0①?
当金属棒中的电流为8
A时，?
BI2?L－?F阻＝?ma②?
由①②可得?
【解析】.?本题考查了受安培力作用下的牛顿第二定律，解决方法和力学部分一样，难度不大，本题关键是受力分析后根据牛顿第二定律和安培力公式列式求解，基础问题。
先根据金属棒匀速运动求出所受摩擦力的大小，然后结合牛顿第二定律对加速运动时列方程。
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