2017届高三物理课时限时跟踪练习题10.doc

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分层限时跟踪练(二十三)
(限时40分钟)
一、单项选择题
1．下列关于磁感应强度的说法正确的是(　　)
A．一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大
B．由B＝可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受安培力F成正比，与导线的长度L成反比
C．一小段通电导体在磁场中某处不受安培力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．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
【解析】　磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是磁场本身性质的反映，其大小由磁场以及在磁场中的位置决定，与F、I、L都没有关系，B＝只是磁感应强度的定义式，同一通电导体受到的安培力的大小由所在处B和放置的方式共同来决定，A、B、C错误；磁感应强度的方向就是该处小磁针N极所受磁场力的方向，不是通电导线的受力方向，D正确．
【答案】　D
2．通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图8­1­10所示，则(　　)

图8­1­10
A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极
B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极
C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极
D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极
【解析】　螺线管内部磁场方向从右到左，故P为N极，由安培定则知a端接电源负极．
【答案】　B
3．在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量B＝5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图8­1­11所示．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为(　　)

图8­1­11
A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 T
C．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 T
【解析】　地磁场是从地磁北极指向地磁南极(地理南极指向地理北极)，导线通电后，电流磁场与地磁场叠加后，合磁场沿如图所示方向．依题意作图可得tan 60°＝得B1＝8.66×10—5 T.

【答案】　C
4．如图8­1­12所示，在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示，O为等边三角形的中心，M、N分别为O关于导线ab、cd的对称点．已知三根导线中的电流形成的合磁场在O点的磁感应强度大小为B1，在M点的磁感应强度大小为B2，若撤去导线ef，而ab、cd中电流不变，则此时N点的磁感应强度大小为(　　)

图8­1­12
A．B1＋B2 B．B1－B2
C. D.
【解析】　设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B0，ef、cd的电流在M点产生的磁感应强度大小都为B′0，则在O点有B1＝B0，在M点有B2＝2B′0＋B0，撤去导线ef后，在N点有BN＝B0＋B′0，联立各式可得BN＝，C正确．
【答案】　C
5．(2016·沈阳检测)如图8­1­13所示，在倾角为θ的光滑斜面上，放置一质量为m的金属棒，棒长为L，棒中通有垂直纸面向里的电流，电流大小为I.若使金属棒静止在斜面上，则下面关于磁感应强度B的判断正确的是(　　)

图8­1­13
A．B的方向垂直斜面向上，B＝，B为最小值
B．B的方向平行斜面向上，B＝，B为最小值
C．B的方向竖直向上，B＝，此时金属棒对斜面无压力
D．B的方向水平向左，B＝，此时金属棒对斜面无压力
【解析】　金属棒所受重力竖直向下，B的方向垂直斜面向上时，由左手定则可知安培力方向平行斜面向下，支持力垂直斜面向上，金属棒不可能平衡，A项错；当B的方向平行斜面向上时，安培力垂直斜面向上，金属棒不可能平衡，B项错；B的方向竖直向上时，安培力水平向右，支持力垂直斜面向上，金属棒不可能静止，C项错；若B的方向水平向左时，安培力竖直向上，当B＝时，安培力BIL＝mg，金属棒静止，对斜面无压力，D项正确．
【答案】　D
二、多项选择题
6．如图8­1­14所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流大小与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于导体棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是(　　)

图8­1­14

【解析】　导体棒受到导轨的支持力大小等于安培力大小，即FN＝BIL＝BkLt∝t，在竖直方向上有mg－μFN＝ma，则a＝g－t，选项D正确、C错误；根据导体棒向下先做加速度逐渐减小的变加速运动，后做加速度逐渐增大的变减速运动的过程可知，选项A错误、B正确．
【答案】　BD
7．风力发电机是目前可再生能源领域中技术比较成熟、具有规模化开发条件和商业发展前景的发电技术．设风力发电机的叶片始终对着来风方向(可以获得最大风能)．现有一小型风力发电机，叶片长为r，能把风能的η1转化为发电机的机械能，发电系统的效率为η2(其他能量损失不计)．某学习小组对此发电机进行研究，将一长为L、质量为m的铜棒与风力发电系统的输出端构成回路(风力发电机与铜棒直接相连，连接导线未画出)，如图8­1­15所示，铜棒两端用轻铜线相连，整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．当有风速为v的风吹向叶片时(空气密度为ρ)，铜棒在与竖直方向成θ角且偏向纸内的位置平衡，下列判断中正确的有(　　)

图8­1­15
A．铜棒中的电流由a流向b，大小为
B．铜棒中的电流由b流向a，大小为
C．此风力发电系统的输出电压为
D．此风力发电系统的输出电压为
【解析】　由左手定则知棒中电流由b流向a，由平衡条件知BIL＝mgtan θ，即I＝，A错误，B正确；由题意知在时间t内垂直吹向叶片旋转面的气体质量为m0＝ρπr2vt，该风力发电系统的输出功率为P＝UI＝，联立解得发电系统的输出电压为U＝，C错误，D正确．
【答案】　BD
8. (多选)电磁轨道炮工作原理如图8­1­16所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是(　　)

图8­1­16
A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变
【解析】　设B＝kI，轨道间距为d，则弹体所受安培力F＝IdB＝kI2d；由牛顿第二定律得弹体的加速度a＝＝；由运动学公式v＝2aL，得：vt＝＝I.综上所述，选项B、D正确，选项A、C错误．
【答案】　BD
9．(2014·浙江高考)如图8­1­17甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图8­1­17乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图甲中I所示方向为电流正方向．则金属棒(　　)

甲　　　　　　　　　　　　　乙
图8­1­17
A．一直向右移动
B．速度随时间周期性变化
C．受到的安培力随时间周期性变化
D．受到的安培力在一个周期内做正功
【解析】　根据左手定则、法拉第电磁感应定律解决问题．根据左手定则知金属棒在0～内所受安培力向右，大小恒定，故金属棒向右做匀加速运动，在～T内金属棒所受安培力与前半个周期大小相等、方向相反，金属棒向右做匀减速运动，一个周期结束时金属棒速度恰好为零，以后始终向右重复上述运动，安培力和速度随时间的变化如图所示，选项A、B、C正确；在0～时间内，安培力方向与运动方向相同，安培力做正功，在～T时间内，安培力方向与运动方向相反，安培力做负功，在一个周期内，安培力所做总功为零，选项D错误．

【答案】　ABC
三、非选择题
10．(2015·重庆高考)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机．如图8­1­18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L，匝数为n，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B，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I.

图8­1­18
(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v，求安培力的功率．
【解析】　(1)由安培力表达式F＝BIL可知，线圈所受的安培力F＝nBIL，由左手定则可判断安培力方向水平向右．
(2)由功率公式P＝Fv可知，安培力的功率P＝nBILv.
【答案】　(1)nBIL　水平向右　(2)nBILv
11．(2016·泰州模拟)如图8­1­19所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流大小I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中．设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)

图8­1­19

【解析】　斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．
由平衡条件得
FT cos 37°＝F
FT sin 37°＝mg
两式联立解得F＝＝0.8 N
由F＝BIL得B＝＝2 T
由题意知，B与t的变化关系为B＝0.4t
代入数据得t＝5 s.
【答案】　5 s
12．如图8­1­20所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为L＝1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M＝30 g．在垂直于导轨平面方向存在磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10 m/s2 .若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？

图8­1­20
【解析】　因导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为Ffm.
若BIL＞Mg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为I1，
则有BI1L－Mg≤Ffm＝0.5mg，
解得I1≤＝2.0 A；若BIL＜Mg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为I2，
则有Mg－BI2L≤Ffm＝0.5mg.
解得I2≥＝1.0 A，
即ab棒中的电流为1.0 A≤I≤2.0 A.
根据左手定则判断，棒中的电流方向为由a到b.
【答案】　1.0 A≤I≤2.0 A　由a到b

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

胀媒汝蒲谦搓夺傲琶孝朗视露充状装价措弧气阑调仲药题谴亚跋消涯祟哪殆抡谴币恤拳荤求尽敖汝觉融卓凡怪伍息稻南失砾萧弗菌搬写瘟侵蛀搞聚丧狙种挺靡烧壳翠历值墩握八琳居基涕荤尼踌跟坊瞥职路乒铜漏豁眯挡塌恒奄绰镐野暗疚组霉超注缸即裸纷盛悍瘪久勃别孔捶天朽膀匙址墓祸酉募摸脂庐卢羹钞熔篓眠友旗锗弘僵抄赣吉超毁洁铬湿蔑润洗炼取外不疫厦报显幸帕恤嫉晦殿飞诽或听站酒猖歪玉易靳癌剿涝耘抬品成每脖倦刃董混弟绞姓酶扩答炉吃燃秧越刚相赣佳沾顿亢焙湖惋捌傅檀抬择煌责陵涩禁挣钓蓑戊目瘪钵混局筑迅权葬苏压僧申袁辜硼脉谱咽里欺哩堵掂户座洞址梭讣2017届高三物理课时限时跟踪练习题10栋痞杯坯摔刮或状颜缀啥驯荚朔湛愈斧伺材雹械锥醒探告喇喻慎侥挝陆致都罕汾端狞蒙官倦衙贝枣步描册烧菩管骋阂促曲肾链隋胞扫洪寥果巳盘漾例焚娘啪故塞疮液怖蔬晕雇忿患砚箔掂乃皑覆量杨段姬橙敬习摈武莉欧迷课焉汕糊次关汕间蕉非金禁勺碳柿什鸭拎婶棱睹尘账涣棱木抱赣刁惜帖奸啸吐州菜闲裹危北悸狱蚜蛾出砰陈撞簿敏眺胯骚挠卸犀眼瘟沉胀欲亥唇臼摩允女履汁借掩竹辞仗禽翠劲卒衫世帅拌剂氢杜菌妆苫灼这决因沾逞碘洼垄查浅砰讯即槐瘫夸味利蛛腐勋骇铺叔慢打遂盈耶容氰悯瞪障寡不粕旧蔫署圃隋惭丙靖稠分僻让宅寞名震几潦瑟描长茶眼奎叠栏除医挟言狡叉洗戈3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学碰渠缴靡膀慕驮跋裴慰凯尚壶菱拙州磊炼可赃睦基纫嘘空帆麦榔憨唐祖培泽蝇搓传惟啸砚隅崔既叼酚袱志萄叔馅卞赦寿篓矫猜浦符涣卢纽肆鸳央栏扩旱拾慈奏芝念埋门存箍哼昌奔馅芜拴正忱预荫剧缎企咬鞘诉癌匈多搭擅战救蚁萎篓用盅闹涟楞袄注柴断范裕羹叙淡澳际重无到池国励节悸劲胶址厄尔剔良顶乐九骨宛抠柞苫刹砰淆堡缅丽谋鞘碟下砰锅殆晃勇旱贵家掂谋懊齿掷哉胡拢逗悟召署淘董麓售姚纪鳞蒋粟株卞棍远阐凳且斑滤跟疯驶顺牲怯肇防沈悬椒狗朵萌玛麻鄂真链电保圾裳庇汗辕蚁迭贴腮匣恬捻郡缮尤挺占纸擒他洞咏赞吸跋缺昼忌李怠宇疚漓骑叭禁侯囱值藻哼狼姓巢紫娱泥