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、2 第一次將金屬框由平移到，穿過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)到，穿過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)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相同的恒定電流，方向如圖。過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

3、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)

4、，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

5、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0°150°（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=37º，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。現(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

6、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sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：aberb（1）通過導(dǎo)體棒的電流；（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大?。唬?）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= mg sin37º=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   

7、  根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件      mg sin37º+f=f安1分解得：f=0.06n 1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

8、安=bid，e=ir由以上各式可得 (2)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，fn=mgcos+f安sin，f=fn，f安=bi'd，e'=i'r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：e'ee''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

9、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,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)

10、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）（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，間距也為l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

11、o，則由幾何知識(shí)有l(wèi)2+(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=5qbl/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