2022屆高考物理總復(fù)習(xí)課時作業(yè)23新人教版選修3-1

課時作業(yè)二十三分鐘：

45分鐘

滿分：100分一、選擇題每題

8分，共

72分1．2022·廣東六校聯(lián)考一段長

0.2m

，經(jīng)過

2.5A

電流的直導(dǎo)線，對于在磁感覺強度為B的勻強磁場中所受安培力F的情況，正確的選項是A．如果B＝2T，F(xiàn)一定是1NB．如果F＝0，B也一定為零C．如果B＝4T，F(xiàn)有可能是1ND．如果F有最大值時，通電導(dǎo)線一定與B平行[解析]當導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時，＝BIL，力最大，當導(dǎo)線與磁場方向平行放置F時，F(xiàn)＝0，當導(dǎo)線與磁場方向成隨意其他角度放置時，0Ib當加一個垂直于a、b所在平面的勻強磁場B時；導(dǎo)線a恰巧不再受安培力的作用．則與加磁場B從前相比較A．b也恰巧不再受安培力的作用B．b受的安培力小于原來安培力的2倍，方向豎直向上C．b受的安培力等于原來安培力的2倍，方向豎直向下D．b受的安培力小于原來安培力的大小，方向豎直向下[解析]當a不受安培力時，Ib產(chǎn)生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感覺強度為零，此時判斷所加磁場垂直紙面向外，因Ia>Ib，所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里，b受安培力向下，且比原來?。畱?yīng)選項D正確．[答案]D4．如右圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中、導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線電流方向垂ac直紙面向內(nèi)．每根導(dǎo)線都受到此外兩根導(dǎo)線對它的安培力作用，則對于每根導(dǎo)線所受安培力的協(xié)力，以下說法中正確的選項是A．導(dǎo)線a所受協(xié)力方向水平向右B．導(dǎo)線c所受協(xié)力方向水平向右C．導(dǎo)線c所受協(xié)力方向水平向左D．導(dǎo)線b所受協(xié)力方向水平向左[解析]首先用安培定則判斷導(dǎo)線所在處的磁場方向，要注意是合磁場的方向，然后用左手定則判斷導(dǎo)線的受力方向．能夠確定B是正確的．[答案]B5．2022·黃岡中學(xué)期中如下圖，在圓滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時磁鐵對水平面的壓力為1當導(dǎo)體棒中通N，現(xiàn)在磁鐵左上方地點固定一導(dǎo)體棒，以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對水平面的壓力為N，則以下說法正確的選項是2A．彈簧長度將變長B．彈簧長度將變短C．1＞2D．1＜2NNNN[解析]畫出導(dǎo)體棒所在處的磁感線方向，用左手定則可判斷出條形磁鐵對導(dǎo)體棒的安培力斜向右下，由牛頓第三定律可知，導(dǎo)體棒對條形磁鐵的安培力斜向左上，所以彈簧長度將變短，N1＞N2，選項BC正確．[答案]BC6．如右圖所示，有兩根長為L、質(zhì)量為m的細導(dǎo)體棒a、b，a被水平放置在傾角為45°的圓滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一地點，且a、b平行，的同向電流時，a恰能在斜面上保持靜止，則b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感覺強度的說法錯誤的選項是A．方向向上B．大小為錯誤!C．要使a仍能保持靜止，而減小b在a處的磁感覺強度，可使b上移D．若使b下移，a將不能保持靜止[解析]由安培定則可知A正確；由in＝BLIcoα知＝錯誤!，B錯誤；若要使BmgαB最小，應(yīng)在垂直斜面向上的方向上，所以C、D正確．[答案]B7．2022·泉州模擬如右圖所示，abcd四邊形閉合線框，a、b、c三點坐標分別為0，L,0，L，L,0，L,0,0，整個空間處于沿軸正方向的勻強磁場中，通入電流I，方向如下圖，對于四邊形的四條邊所受到的安培力的大小，下列表達中正確的選項是A．a(chǎn)b邊與bc邊受到的安培力大小相等B．cd邊受到的安培力最大C．cd邊與ad邊受到的安培力大小相等D．a(chǎn)d邊不受安培力作用[解析]根據(jù)左手定則，ab邊受到的安培力大小為Fab＝BIab，bc邊平行于磁場方向受力為零，故A錯；ad邊受到安培力大小為Fad＝BIOd，故B、D錯；cd邊受到的安培力大小為Fad＝BIcd，故B正確．[答案]B8．2022·新課標全國電磁軌道炮工作原理如下圖．待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持優(yōu)秀接觸．電流I從一條軌道流入，經(jīng)過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回．軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場可視為勻強磁場，磁感覺強度的大小與成正比．通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出．現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是A．只將軌道長度

L變?yōu)樵瓉淼?/p>

2倍B．只將電流

I

增加至原來的

2倍C．只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D．將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度

L變?yōu)樵瓉淼?/p>

2倍，其他量不變[解析]

由題意可知磁感覺強度

B＝I，安培力

F＝BId＝I2d，由動能定理可得：

FL＝錯誤!，解得

v＝I錯誤!，由此式可判斷

BD選項正確．[答案]

BD9．如圖甲所示，電流恒定的通電直導(dǎo)線MN，垂直平放在兩條相互平行的水平圓滑長導(dǎo)軌上，電流方向由M指向N，在兩軌間存在著豎直磁場，取垂直紙面向里的方向為磁感覺強度的正方向，當t＝0時導(dǎo)線恰巧靜止，若B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，下列說法正確的選項是A．在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線在導(dǎo)軌上做往復(fù)運動B．在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線一直向左運動C．在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的加快度先增大后減小D．在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的速度先增大后減小[解析]由安培力的表達式＝BIL聯(lián)合圖乙可知，安培力F在一個周期內(nèi)隨磁感覺強F度B的變化而變化，在前錯誤!周期內(nèi)，安培力F方向不變，大小變小，加快度方向不變，大小變小，由于初速度為零，所以在水平方向上做變加快直線運動；在錯誤!周期到錯誤!周期內(nèi)，磁場方向改變，安培力方向改變，加快度方向改變，速度減小，至錯誤!周期時速度減小到零，所以D項正確；爾后在錯誤!周期到錯誤!周期內(nèi)，反向加快，在一個周期結(jié)MN束時又回到原來的地點，即做往復(fù)運動，所以A項正確．[答案]AD二、非選擇題共28分10．14分如下圖，在傾角為

37°的圓滑斜面上有一根長為

0.4m，質(zhì)量為

6×10－2kg的通電直導(dǎo)線，電流強度I＝1A，方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感覺強度每秒增加T，方向豎直向上的磁場中．設(shè)t＝0時，B＝0，則2需要多長時間，斜面對導(dǎo)線的支持力為零g取10m/[解析]斜面對導(dǎo)線的支持力為零時導(dǎo)線的受力如右圖所示．由平衡條件FTco37°＝F①FTin37°＝mg②由①②解得：F＝錯誤!，代入數(shù)值得：F＝N由F＝BIL得：B＝錯誤!＝錯誤!T＝2TB與

t

的變化關(guān)系為

B＝

t．所以

t＝5[答案]

511．14分水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NM，電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感覺強度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如右圖所示，問：1當ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力各為多少2若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小起碼為多少此時B的方向怎樣[解析]從b向a看側(cè)視圖如下圖．1水平方向：F＝FAinθ①豎直方向：FN＋FAcoθ＝mg②又FA＝BIL＝B錯誤!L③聯(lián)立①②③得：FN＝mg－錯誤!，F(xiàn)＝錯誤!2使ab棒受支持力為零，且讓磁場最小，可知安培力豎直向上．則有A＝mgFBmin＝錯誤!，根據(jù)左手定則判斷磁場方向水平向右．[答案]1mg－錯誤!錯誤!2錯誤!方向水平向右拓展題：2022·重慶九校聯(lián)考有一長為＝

m、質(zhì)量為

m＝10g

的通電導(dǎo)線

cd，由兩杜絕緣細線水平懸掛在勻強磁場中的軸上，如右圖所示．軸垂直紙面向外，

g＝10m/

2求：1當磁感覺強度

B1＝

T，方向與軸負方向相同時，

要使懸線中張力為零，

cd

中通入的電流I1的大小和方向2當

cd中通入方向由

c到

d大小為

I2＝0.40A

的電流，這時磁感覺強度

B2＝

T，方向與軸正方向相同，當

cd靜止時懸線中的張力是多大3當

cd中通入方向由

c到

d、大小為

I3＝0.10A

的電流，若磁場方向垂直軸，且與軸負方向夾角為30°，與軸正方向夾角為60°，磁感覺強度B＝T，則導(dǎo)線cd靜止時懸線中3的張力又是多大[解析]1要使懸線的張力為零，導(dǎo)線cd受到的安培力必須與重力平衡，有＝11mgBIl所以I1＝mg/B1＝錯誤!A＝A由左手定則可判斷cd中的電流方向由c到d2根據(jù)題意，由左手定則可判斷此時cd受到豎直向下的安培力．當cd靜止時，有mg＋B2I2＝2T所以T＝錯誤!＝錯誤!N＝N3根據(jù)題意，作出導(dǎo)線cd所受重力、安培力