2020-2021学年高二物理寒假自主复习作业：沪科版（2019）选择性必修第二册1.1安培力

2020-2021学年高二寒假自主复习作业：物理沪科版（2019）选择性必修第二册1.1安培力
1．如图所示，把柔软的铝箔条折成“天桥”状并用胶纸粘牢两端固定在桌面上，当电池与铝箔条接通时，以下情形中，会使“天桥”中部的铝箔条向上运动的是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，金属杆两端被不可伸长的绝缘细线吊起而处于水平状态，整个装置处于竖直平面内，杆中通有水平向右的电流I，现在装置所在空间施加一匀强磁场，不计空气阻力。下列关于所施加磁场方向及施加磁场后杆的运动情况的说法正确的是（　　）
A．施加水平向右的匀强磁场，杆一定水平向右摆动
B．施加垂直于纸面向里的匀强磁场，杆一定向上运动
C．施加垂直于纸面向外的匀强磁场，杆一定向里摆动
D．施加竖直向上的匀强磁场，杆一定向纸面外摆动
3．关于磁感线和磁通量的说法正确的是（　　）
A．磁感线的方向总是从N极指向S极
B．通电直导线所受磁场力方向一定与该处的磁感线方向垂直
C．小磁针所受磁场力方向一定与该处磁感线方向相同
D．磁通量等于垂直通过某面的磁感线条数
4．将一个半径为由粗细均匀同种材料制成的导电金属圆环放置在粗糙的水平桌面上。在桌面上方加有竖直向上的磁感应强度为的匀强磁场，如图所示（俯视图）。、、、是圆环上的四等分点，现将金属圆环、点接入电路中，电路的电流为，金属圆环质量为且始终处于静止状态，重力加速度为，则（　　）
A．金属圆环受到的安培力大小为0
B．金属圆环受到的安培力大小为
C．金属圆环对桌面的压力大小为
D．金属圆环对桌面的摩擦力大小为
5．实验是物理学研究问题的重要方法，下列有关实验的说法中正确的是（　　）
A．图1为卡文迪许扭秤，卡文迪许用其测出了引力常量
B．图2所示的实验，目的是探究平行板电容器电容与其两极板间距离的关系
C．图3所示的实验，只能探究磁场中通电导线所受磁场力与电流大小的关系
D．图4所示的实验，证明了磁场中是存在磁感线的
6．如图所示，长为L的通电直导体棒，质量为m，放在光滑竖直绝缘轨道上，劲度系数为k的竖直轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，仅轨道间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，弹簧伸长x（mg>kx），棒处于静止状态。不考虑磁场对弹簧的影响。则下列说法不正确的是（　　）
A．导体棒中的电流方向从a流向b
B．导体棒中的电流大小一定为
C．若使弹簧处于原长，其他条件不变，则电流大小变为
D．若使弹簧处于原长，其他条件不变，则磁感应强度大小变为（1-）B
7．为探测某空间存在的匀强磁场的磁感应强度的大小，某同学用两根绝缘细线将质量为，长为的导体棒水平悬挂于、两点，如图甲所示。已知磁场的方向与导体棒垂直，当导体棒中通入沿向方向、大小为的恒定电流时，稳定后，细线与竖直方向的夹角均为；当导体棒中通入沿向方向、大小为的恒定电流时，稳定后，细线与竖直方向的夹角均为，如图乙所示。重力加速度为，则该匀强磁场的磁感应强度的大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，两根直导线垂直纸面放在a、d两点，现给导线通有大小相等，方向垂直纸面向里的电流，下列说法正确的是（　　）
A．O处磁感应强度最大
B．d处导线所受安培力方向沿ad连线向右
C．b、c、e、f四点的磁感应强度相同
D．c和f两点的磁感应强度等大反向
9．在等腰直角三角形的三个顶点、、处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，三条导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。已知通有电流的长直导线在距离导线处产生的磁场的磁感应强度大小为，为常量，则导线、单位长度所受的磁场作用力大小之比为（　　）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，光滑“Ⅱ”型金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒与框架接触良好。空间存在连续多个方向相反的有界匀强磁场，已知磁场方向与导体框垂直且磁感应强度大小。将金属棒从图示位置由静止释放，则（　　）
A．金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动，最终匀速运动
B．若金属棒已经匀速运动，进入下一个磁场区域后，会做减速运动
C．若金属棒已经匀速运动，进入下一个磁场区域后，会做加速运动
D．金属棒每次进入下一个磁场区域后，安培力的方向都会发生变化
11．如图所示，质量为m、长度为L、电阻为R的直导体棒MN静止于电阻不计的光滑水平矩形导轨上，水平导轨的左端接有电动势为E、内阻不计的电源，整个装置处于一匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与轨道平面成θ角（斜向上）。现闭合开关S，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S后，导体棒向左运动
B．闭合开关S后，穿过闭合回路的磁通量减小
C．闭合开关S的瞬间，导体棒MN所受安培力的大小为
D．闭合开关S的瞬间，导体棒MN的加速度大小为
12．下列说法正确的是（　　）
A．同名磁极相互吸引
B．安培首先发现了电流的磁效应
C．地磁场的北极在地理北极附近
D．通有同向电流的两根平行直导线相互吸引
13．下列说法正确的是（　　）
A．若物体运动速率不变，则物体加速度一定为零
B．若物体所受合外力为零，则物体加速度一定为零
C．若检验电荷在某处电势能为零，则此处场强一定为零
D．若一小段通电导体在某处受磁场力大小为零，则此处磁感应强度一定为零
14．关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　）
A．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
B．由B=可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比
C．小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
D．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
二、解答题
15．如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽为的平行金属导轨。现在导轨上垂直导轨放置一质量，电阻R0=2.0Ω、长为的金属棒，它与导轨间的动摩擦因数为。整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。导轨所接电源的电动势为，内阻r=1.0Ω，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑动变阻器的阻值符合要求，其他电阻不计，取，，。开关S闭合后，金属棒在导轨上始终静止不动，求：
(1)当滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω时，金属棒所受的摩擦力；
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值范围。
16．如图所示，长为L质量为m的均匀铜杆AC水平地放在金属支座P、Q上，P、Q通过导线、开关与电源相连，在虚线所夹的区域内存在磁感应强度为B0的水平匀强磁场，方向如图所示，磁场区宽度为d，磁场边界与水平方向的夹角θ=30°，D、E为铜杆与磁场边界的交点，且AD=EC，当开关S闭合后，电路中的电流为I。重力加速度大小为g。
(1)求支座P对铜杆的支持力大小FP；
(2)若磁场方向反向，欲使铜杆AC不离开支座P、Q，则磁感应强度B的大小应满足什么条件？
17．如图，金属导轨M、N水平放置，平行地置于匀强磁场中，间距为L=0.1m，磁场的磁感强度大小为B=1T，方向与导轨平面夹角为α=53°。金属棒ab的质量为20g，与导轨垂直，且与导轨间的动摩擦因数为0.5。电源电动势为3V，定值电阻为R=1Ω，其余部分电阻不计。则当电键K闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大?（取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
18．如图所示，一根用同种材料制成、粗细均匀的金属棒，a、b、c、d为棒上四点，且ab=bc=cd=L。现通过两根轻质导线（轻质导线电阻不计）按图甲、乙所示的两种方式对称悬挂在天花板上，并在两导线间加一恒定电压U，处于静止状态。已知金属棒质量为3m、电阻为3R，处在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与天花板间距离为L。求甲、乙两种悬挂方式中单根导线上的拉力大小的比值。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．D
5．B
6．D
7．B
8．D
9．C
10．A
11．C
12．D
13．B
14．C
15．(1)
，方向沿斜面向上；(2)3ΩR27Ω
16．(1)；(2)
17．2.5m/s2
18．5：3