高三練習(xí)五(含答案)

1、練習(xí)五1、如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中點(diǎn)處的小磁針，靜止時(shí)N極指向左，關(guān)于電源的正負(fù)極和螺線管的南北極，下列判定正確的是（ B ）A.端是南極，是電源正極 B.端是北極，是電源正極C.端是南極，是電源負(fù)極 D.端是北極，是電源負(fù)極2、如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由平移到第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到，設(shè)先后兩次通過(guò)金屬框的磁通量變化分別為1和2，則（C ）A. 12 B. 1=2 C. 12 D. 不能判斷設(shè)在位置時(shí)磁通量大小為1，位置時(shí)磁通量大小為2 第一次將金屬框由平移到，穿過(guò)線框的磁感線方向沒有改變，磁通量變化量1=1-2； 第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)

2、到，穿過(guò)線框的磁感線的方向發(fā)生改變，磁通量變化量2=1+2所以：12 故選：C3、在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相同的恒定電流，方向如圖。過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)椋?C ）cba上右A.與ab平行，豎直向上 B.與ab平行，豎直向下C.與ab邊垂直，指向左邊 D.與ab邊垂直，指向右邊解：等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處均有一通電導(dǎo)線，且導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流由安培定則可得：導(dǎo)線a、b的電流在c處的合磁場(chǎng)方向豎直向下再由左手定則可得：安培力的方向是與ab邊垂直，指向左邊故選：CNabcdsI4、在條形磁鐵N極附近，放置一通有方向如圖電

3、流I的輕質(zhì)線圈abcd，則線圈運(yùn)動(dòng)情況是（ A ）A.ab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)靠近N極；B.ab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)遠(yuǎn)離N極；C.ab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)靠近N極；D.ab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)遠(yuǎn)離N極。5、如圖所示，在傾角為30的光滑斜面上沿水平方向（垂直紙面的方向）放置一根長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)體棒，棒內(nèi)電流大小為I，方向如圖示。以水平向右為x正方向，豎直向上為y正方向，建立直角坐標(biāo)系。（1）若加一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使導(dǎo)體棒在斜面上保持靜止，求磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B1的大小。（2）若加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使導(dǎo)體棒在斜面上保持靜止，求磁場(chǎng)的

4、磁感強(qiáng)度B2的大小。（3）如果磁場(chǎng)的方向限定在xOy平面內(nèi)，試確定使導(dǎo)體棒在斜面上保持靜止的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B所有可能的方向。答案：（1）（2）根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向豎直向上，這時(shí)導(dǎo)體棒受力示意圖如右圖，得（3）可用三種方式表述磁場(chǎng)B的方向應(yīng)在水平向右至沿斜面向上的范圍內(nèi)，包括水平向右，但不包括沿斜面向上；B與x軸正向間的夾角滿足0150（或0，）；如圖所示答案：（3）磁場(chǎng)B的方向應(yīng)在水平向右至沿斜面向上的范圍內(nèi)，包括水平向右，但不包括沿斜面向上6.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角=37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌

5、所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50的直流電源?，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，求：abErB（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大??；（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力。（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I=1.5A3分（2）導(dǎo)體棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N3分（3）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1

6、=mgsin37=0.24N由于F1小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f1分 根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件mgsin37+f=F安1分解得：f=0.06N1分7、如圖所示，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m，電阻為R，放在與水平面夾角為a的傾斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為d，電阻不計(jì)，系統(tǒng)處于豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電池內(nèi)阻不計(jì)，求： （1）導(dǎo)體光滑時(shí)，電源電動(dòng)勢(shì)E為多大才能使導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上？a（2）若導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且不通電時(shí)導(dǎo)體桿不能靜止在導(dǎo)軌上，要使桿靜止在導(dǎo)軌上，E應(yīng)為多大？解：(1)從b向a看該圖可以畫出如圖所示的平面圖F安=mgRtan，F(xiàn)安=BId，E=IR由以上各式可得(2

7、)當(dāng)導(dǎo)軌不光滑時(shí)，摩擦力有兩種可能：一種是沿斜面向上，受力情況如下圖所示，采用正交分解法mgsin=F+F安cos，F(xiàn)N=mgcos+F安sin，f=FN，F(xiàn)安=BId，E=IR由以上各式可得E另一種情況是摩擦力沿斜面向下，同理可得綜上所述，電池電動(dòng)勢(shì)取值范圍是：EEE即8、電源電動(dòng)勢(shì)E2V，r0.5，豎直導(dǎo)軌電阻可略，金屬棒的質(zhì)量m0.1kg，R=0.5，它與導(dǎo)體軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，有效長(zhǎng)度L=0.2 m，為使金屬棒不下滑，我們施一與紙面夾角為600且與導(dǎo)線垂直向外的磁場(chǎng)（g=10 m/s2），求：（1）此磁場(chǎng)是斜向上還是斜向下？ （2）B的范圍是多少？解析: (1)斜向上(2)電流A,

8、當(dāng)棒將要上滑(趨勢(shì))時(shí):,解得T；當(dāng)棒將要下滑(趨勢(shì))時(shí):,解得T。9如圖所示，x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有兩個(gè)質(zhì)量相同，電荷量也相同的帶正、負(fù)電的離子（不計(jì)重力），以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，射入方向與x軸均夾角.則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中 ( BCD )A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.運(yùn)動(dòng)軌道半徑相同C.重新回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同D.重新回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相同10如圖所示，分布在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。已知帶電量為q（粒子帶負(fù)電）、質(zhì)量為m的粒子從磁場(chǎng)的邊緣A點(diǎn)沿圓的半徑AO方向射入磁場(chǎng)，穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，速度方向偏轉(zhuǎn)了60角。（不計(jì)該粒子的重力

9、）（1）請(qǐng)畫出該帶電粒子在該圓形區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖。（2）請(qǐng)推導(dǎo)該帶電粒子在進(jìn)入該圓形區(qū)域時(shí)的入射速度的大小v0的表達(dá)式。解：（1）畫出的該帶電粒子在該圓形區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖：（2）由得由示意圖分析知：解得，11.長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距也為L(zhǎng)的兩平行板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖1所示，磁感強(qiáng)度為B，今有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子，從平行板左端中點(diǎn)以平行于金屬板的方向射入磁場(chǎng)，欲使離子恰從平行板右端飛出，入射離子的速度應(yīng)為多少？解析應(yīng)用上述方法易確定圓心O，則由幾何知識(shí)有L2+(R-)2=R2又離子射入磁場(chǎng)后，受洛倫茲力作用而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且有qvB=m由以上二式聯(lián)立解得v=5qB

10、L/4m12.一束電子以速度v垂直射入寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向發(fā)生了60的偏轉(zhuǎn)，求電子穿出磁場(chǎng)所用的時(shí)間解析由幾何關(guān)系，易求得本題電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的圓心角為60，而非120，則由圖4，得r=而電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足evB=m故可得電子穿出磁場(chǎng)所用時(shí)間為t=13.如圖5所示一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的粒子從A孔以速度v0垂直AO進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并恰好從C孔垂直于OC射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知電場(chǎng)方向跟OC平行，OCAD，OD=2OC，粒子最后打在D點(diǎn)(不計(jì)粒子重力)求：(1)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所需的時(shí)間t；(2)粒子抵達(dá)D點(diǎn)的動(dòng)能Ek解析(1)由題意可知，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了1/4圓周進(jìn)入電場(chǎng)，則R=OC=OD/2，這時(shí)有qv0B=m即R=而tB=T/4=進(jìn)入電場(chǎng)后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，用時(shí)