安徽省舒城中学2016-2017学年高二物理寒假作业第十四天安培力

第14天安培力（预习篇）1.通过实验探究安培力的方向与电流的方向、磁感应强度的方向之间的关系.2.掌握安培力的公式F＝IlB sin θ，并会进行有关计算.3.了解磁电式电流表的构造及其工作原理．一、安培力的方向1．安培力：通电导线在磁场中受的力．2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B与I所决定的平面．二、安培力的大小1．垂直于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝IlB. 2．当磁感应强度B的方向与电流方向成θ角时，公式F＝IlB sin_θ.三、磁电式电流表1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到安培力而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越大．根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向．2．构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相等．4．优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流．缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱．一、安培力的方向例题1.画出图中各磁场对通电直导线的安培力的方向(与纸面垂直的力只需用文字说明)．答案如图所示解析无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I所决定的平面，且满足左手定则．对于A、B、C、D选项，直接用左手定则判断．E选项中由安培定则可判断出通电导线A处的磁场方向如图甲所示，由左手定则可判断出A受到的安培力方向如图甲所示．F选项中由安培定则可判断出通电导线A处的磁场如图乙所示，由左手定则可判断出A受到的安培力方向如图乙所示．解题归纳：1．安培力方向的特点安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流I和磁场B所决定的平面．(1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直．应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直．(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向．应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心．2．判断安培力方向的步骤(1)明确研究对象；(2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向；(3)由左手定则判断安培力方向．3．应用实例应用左手定则和安培定则可以判定平行通电直导线间的作用力：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．二、安培力的大小例题2.长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向分别如图所示，已知磁感应强度均为B，对于下列各图中导线所受安培力的大小计算正确的是()答案A解析题A图中，导线不和磁场垂直，将导线投影到垂直磁场方向上，故F＝BIL cos θ，A正确；题B图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，B错误；题C图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，C错误；题D图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，D错误．解题归纳：对公式F＝IlB sin θ的理解1．公式F＝IlB sin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响．2．公式F＝IlB sin θ中θ是B和I方向的夹角(1)当θ＝90°时，即B⊥I，sin θ＝1，公式变为F＝IlB.(2)当θ＝0°时，即B∥I，F＝0.3．公式F＝IlB sin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端．推论：对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度l＝0，故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零，如图所示．1.如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受到的安培力方向向右的是()答案B解析根据左手定则，选项A中导线受到的安培力方向向左，选项B中导线受到的安培力方向向右，选项C中导线与磁场方向平行，不受安培力，选项D中导线受到的安培力方向垂直纸面向里，故A、C、D错误，B正确．2.将长1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放于B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入I＝25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为()A.32N B. 3 N C．1 N D．2 N答案B解析由题意知导线在磁场内的有效长度为L＝2·l2sin 60°＝l sin 60°，故整个通电导线受到的安培力的大小为F＝BIL＝BI·l sin 60°＝0.08×25×1×32N＝ 3 N，B正确．（建议用时：30分钟）一、单选题1．一根容易发生形变的弹性导线两端固定，导线中通有电流，方向竖直向上．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是()答案D解析用左手定则可判断出，A中导线所受安培力为零，B中导线所受安培力垂直于纸面向里，C、D中导线所受安培力向右，导线受力以后的弯曲方向应与受力方向一致，故D正确，A、B、C错误．2．如图所示，A为一水平旋转的橡胶圆盘，带有大量均匀分布的正电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向已在图中标出．当圆盘绕中心轴OO′按图示方向高速转动时，通电直导线所受安培力的方向是()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向外D．水平向里答案C解析带正电圆盘如题图转动时，从上向下看，形成顺时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向下，根据左手定则，通电直导线所受安培力的方向水平向外，故选C.3．如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接．已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为()A．2F B．1.5F C．0.5F D．0答案B解析设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML和LN的电流大小为I2，如图所示，依题意有F＝BlI，则导体棒ML和LN所受安培力的合力为F1＝12BlI＝12F，方向与F的方向相同，所以线框LMN受到的安培力大小为F＋F1＝1.5F，选项B正确．4．如图所示,足够长的导体棒MN固定在相互平行的金属导轨上,导轨间距离为0.5 m,通过的电流为1 A,导体棒MN与导轨的夹角为30°,且处于垂直于纸面向外的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为0.2 T,则导体棒MN所受的安培力大小为()A.0.02 NB.0.05 NC.0.1 ND.0.2 N答案Dm=1 m,导体棒受到的安培力F=BIL=0.2×1×1 N=0.2 解析导体棒MN在导轨间的有效长度为L=0.5sin30°N,故选D。

通电导体在安培力作用下的平衡问题分析思路．(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析．(2)画出受力平面图．（侧视图、剖面图等）(3)依据平衡条件或牛顿第二定律列方程．一、例题讲解例1．重力为G长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上。

通过MN的电流强度为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与导轨平面呈θ斜向右上方，如图所示。

求：MN受到的支持力和摩擦力。

例2．如图所示，一根长为0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？例3．质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如右图所示，现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？(g取10 m/s2)BIθ二、巩固练习1．在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度为I,长度为L，质量为m的导体棒a，（通电方向垂直纸面向里），如图所示。

（1）如斜面光滑，欲使导体棒静止在斜面上，应加匀强磁场，磁场应强度B最小值是多少？（2）如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场磁感应强度又如何？2．如图所示，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，电流强度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？此时绳的拉力？(g取10 m/s2)【拓展】：电流仅反向、经多长时间绳的拉力为零？(g取10 m/s2)3．(2012·辽宁联考)如图所示，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＝20g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M＝30g．在垂直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在空中静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？4．如图所示，电源电动势E＝2V，r＝0.5Ω,竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m＝0.1kg，R=0.5Ω，它与导体轨道的动摩擦因数μ＝0.4，有效长度为0.2 m,靠在导轨的外面，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外的磁场，（g=10 m/s2）求：（1)此磁场是斜向上还是斜向下？（2）B是多少？5．如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定一金属框，框宽L＝0.25 m，电动势E＝12 V 、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m＝0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数μ＝36.整个装置放在磁感应强度B＝0.8 T、垂直框面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围时，可使金属棒静止在框架上？(框架与棒的电阻不计，g取10 m/s2)6．如图所示，质量为60g的铜棒长为a=20cm，棒的两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中。

安徽省六安市舒城中学高中物理法拉第电磁感应定律压轴题易错题一、高中物理解题方法：法拉第电磁感应定律1．如图所示,在磁感应强度B =1.0 T 的有界匀强磁场中(MN 为边界)，用外力将边长为L =10 cm 的正方形金属线框向右匀速拉出磁场，已知在线框拉出磁场的过程中，ab 边受到的磁场力F 随时间t 变化的关系如图所示，bc 边刚离开磁场的时刻为计时起点(即此时t =0).求:(1)将金属框拉出的过程中产生的热量Q ; (2)线框的电阻R .【答案】（1）2.0×10-3 J （2）1.0 Ω 【解析】 【详解】(1)由题意及图象可知，当0t =时刻ab 边的受力最大，为：10.02N F BIL ==可得：10.02A 0.2A 1.00.1F I BL ===⨯ 线框匀速运动，其受到的安培力为阻力大小即为1F ，由能量守恒：Q W =安310.020.1J 2.010J F L -==⨯=⨯(2) 金属框拉出的过程中产生的热量：2Q I Rt=线框的电阻：3222.010Ω 1.0Ω0.20.05Q R I t -⨯===⨯2．如图甲所示，两根足够长的水平放置的平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，间距为L ，导轨间电阻为R 。

PQ 右侧区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B ；PQ 左侧区域两导轨间有一面积为S 的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向，图象中B 0和t 0都为已知量。

一根电阻为r 、质量为m 的导体棒置于导轨上，0〜t 0时间内导体棒在水平外力作用下处于静止状态，t 0时刻立即撤掉外力，同时给导体棒瞬时冲量，此后导体棒向右做匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触。

求：(1)0~t 0时间内导体棒ab 所受水平外力的大小及方向 (2)t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小 【答案】(1) ()00=BB SL t F R r + 水平向左 (2) 00mB SBLt【解析】 【详解】(1)由法拉第电磁感应定律得 ：010B SBS E t t t ∆Φ∆===∆∆ 所以此时回路中的电流为：()100B S E I R r R r t ==++ 根据右手螺旋定则知电流方向为a 到b.因为导体棒在水平外力作用下处于静止状态，故外力等于此时的安培力，即：()00==BB SLF F BIL R t r =+安由左手定则知安培力方向向右，故水平外力方向向左. (2)导体棒做匀速直线运动，切割磁感线产生电动势为：2E BLv =由题意知：12E E =所以联立解得：00B Sv BLt =所以根据动量定理知t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小为：000mB SI mv BLt =-=答：(1)0~t 0时间内导体棒ab 所受水平外力为()00=BB SLt F R r +，方向水平向左.(2)t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小00mB SBLt3．如图，匝数为N 、电阻为r 、面积为S 的圆形线圈P 放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈P 通过导线与阻值为R 的电阻和两平行金属板相连，两金属板之间的距离为d ，两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场。

安徽舒城一中2017－2018学年第一学期高二物理期末模拟测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是：（）A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2．如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右3．如图所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路，细杆与导轨间的摩擦不计．整个装置分别处在如图所示的匀强磁场中，其中可能使金属细杆处于静止状态的是（）A．B．C．D．4．如图所示，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑动片向上滑动时，对两灯明暗变化判断正确的是（）A．A、B灯都变亮B．A、B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮5．某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示．粒子重力不计，则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是（）A．若粒子带正电，其加速度和动能都增大，电势能减小B．若粒子带正电，其动能增大，加速度和电势能都减小C．若粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势能减小D．若粒子带负电，其加速度和动能都减小，电势能增大6．熄火前先关闭大灯是夜晚停车的好习惯，原因是再次启动时启动电流较大容易烧坏电路，图示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，电表可视为理想电表。

只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机时，电流表示数变为8A，则此时通过干路的电流是（）A ．62AB ．42AC ．58AD ．70A7．如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m 2、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m 2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T ，则从上向下看( )A ．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VB ．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VC ．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3VD ．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V8．在x 轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从O 点射入磁场．当入射方向与x 轴的夹角60α=︒时，速度为v 1、v 2的两个粒子分别从a 、b 两点射出磁场，如图所示，当45α=︒时，为了使粒子从ab 的中点c 射出磁场，则速度应为（ ）A ．121()2v v + B 12)v v +C 12)v v +D 12)v v +二、多选题9．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q 。

第14天 电磁感应中的电路和图象问题考纲要求：Ⅱ难易程度：★★★★☆如下列图，在一磁感应强度B =0.5 T 的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放着两根相距为h =0.1 m 的平行金属导轨MN 和PQ ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N 、Q 之间连接一阻值R =0.3 Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L =0.2 m ，每米阻值r =2.0 Ω 的金属棒ab ，金属棒与导轨正交放置，交点为c 、d ，当金属棒在水平拉力作用于以速度v =4.0 m/s 向左做匀速运动时，如此如下说法正确的答案是A ．金属棒a 、b 两端点间的电势差为0.2 VB ．水平拉金属棒的力的大小为0.02 NC ．金属棒a 、b 两端点间的电势差为0.32 VD ．回路中的发热功率为0.06 W 【参考答案】BC【试题解析】金属棒cd 段产生的感应电动势为E cd =Bhv =0.5×0.1×4 V=0.2 V；cdQN 中产生的感应电流为0.2A=0.4A 0.30.2cd E I R hr ==++；金属棒ab 两端的电势差等于U ac 、U cd 、U db 三者之和，由于U cd =E cd –Ir cd ，所以U ab =E ab –Ir cd =BLv –Ir cd =0.32 V ，故A 错误，C 正确；使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力，方向向左，大小为F =F 安=BIh =0.5×0.4×0.1 N=0.02 N，选项B 正确；回路中的热功率P 热=I 2(R +hr )=0.08 W ，D 错误。

【名师点睛】此题是电磁感应与电路知识的综合，要区分清楚哪局部电路是电源，哪局部是外局部，以与ab 两端点间的电势差与感应电动势的关系。

【知识补给】电磁感应中图象类选择题的两个常见解法1．排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势〔增大还是减小〕、变化快慢〔均匀变化还是非均匀变化〕，特别是物理量的正负，排除错误的选项。

高二物理：安培力班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________1． （2019•海南）如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。

当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向（ ）A ．向前B ．向后C ．向左D ．向右 2． (2017·沙坪坝区校级模拟)均匀带正电的薄圆盘的右侧，用绝缘细线A 、B 悬挂一根水平通电直导线ab ，电流方向由a 到b ，导线平行于圆盘平面．现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动，细线仍然竖直，与圆盘静止时相比，下列说法正确的是（ ）A ．细线上的张力变大B ．细线上的张力变小C ．细线上的张力不变D ．若改变圆盘转动方向，细线上的张力变大3． (2016·兰州模拟)如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ，A 与螺线管垂直．A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上4． 如图1所示，装有导电液的玻璃器皿放在上端为S 极的蹄形磁铁的磁场中，器皿中心的圆柱形电极与电源负极相连，内壁边缘的圆环形电极与电源正极相连．电流方向与液体旋转方向(从上往下看)分别是( )A ．由边缘流向中心、顺时针旋转B ．由边缘流向中心、逆时针旋转C ．由中心流向边缘、顺时针旋转D ．由中心流向边缘、逆时针旋转5． 在赤道处沿东西方向放置一根直导线，导线中电子定向运动的方向是从东向西，则导线受到地磁场作用力的方向是（ ）A ．向东B ．向北C ．向上D ．向下6． (2014·上海二模)如图5所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a 、b 、c ，长度关系为c 最长，b 最短，将c 弯成一直径与b 等长的半圆，将装置置于向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三棒受到安培力的大小关系为( )A ．F a ＞F b ＞F cB ．F a ＝F b ＝F cC ．F b ＜F a ＜F cD ．F a ＞F b ＝F c7． (2015·江苏单科·4)如图10所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )8． 如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架abcd .其中ab 、cd 边与ad 边夹角均为60°，ab ＝bc ＝cd ＝L ，长度为L 的电阻丝电阻为R0，框架与一电动势为E 、内阻r ＝R 0的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B 的匀强磁场，则梯形框架abcd 受到的安培力的大小为（ ）A ．0B ．5BEL 11R 0 C.10BEL 11R 0 D.BEL R 09． (2018●海南)如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上，通有电流I 的金属细杆水平静止在斜面上。

第二十天 电磁感应规律的综合应用1．如图所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为( ) A.12E B.13E C.23E D ．E2．如图所示，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH上滑动的导体横杆．有均匀磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB( ) A ．匀速滑动时，I 1＝0，I 2＝0 B ．匀速滑动时，I 1≠0，I 2≠0 C ．加速滑动时，I 1＝0，I 2＝0 D ．加速滑动时，I1≠0，I 2≠03．如图所示，正方形导线框abcd 的边长为L ＝10 cm ，线框平面位于竖直平面内，上下两边处于水平状态．当它从某高处落下时通过一匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，线框的ab 边刚进入磁场时，由于安培力的作用使得线框恰能匀速运动．已知磁场的宽度h ＝4L ，线框刚进入磁场时的速度v 0＝2.5 m/s.那么若以向下为力的正方向，则线框通过磁场区域过程中所受安培力的图象可能是以下四图中的 ( )4．如图（a ），线圈ab 、cd 绕在同一软铁芯上，在ab 线圈中通以变化的电流，测得cd 间的的电压如图（b ）所示，已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比， 则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )5．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为q +的小球，已知磁感强度B 随时间均匀增加，其变化率为k ，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功大小是( ) A ．0B ．212r qk C ．22r qk πD ．2r qk π6．如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道，其轨道平面与水平面成θ角，上端用一电阻R 相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中．质量为m 、电阻为r 的金属杆ab ，从高为h 处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v 匀速运动直到轨道的底端．金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为g.则( )A ．金属杆加速运动过程中的平均速度为v/2B ．金属杆加速运动过程中克服安培力做功的功率大于匀速运动过程中克服安培力做功的功率C ．当金属杆的速度为v/2时，它的加速度大小为g sin θ2D ．整个运动过程中电阻R 产生的焦耳热为mgh －12mv 27． 如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中。

第十四天 安培力1．画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向 （ ）2．如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd ，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（ ） A ．ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时向下运动 B ．ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时向下运动C ．ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时向上运动D ．ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时向上运动3．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（ ）A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上4．一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力（ ）A ．大小不变，方向也不变B ．大小由零渐增大，方向随时改变C ．大小由零渐增大，方向不变D ．大小由最大渐减小到零，方向不变 5．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（ ）6．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向 （ ）A ．竖直向上B ．竖直向下C ．由南向北D ．由西向东7. 如图所示，两平行金属导轨CD 、EF 间距为L ，与电动势为E 的电源相连，质量为m 、电A B CD N S a b c d阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。

为使ab 棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为 （ ）A ．El mgR 水平向右B ．El mgR θcos ，垂直于回路平面向上C ．El mgR θtan ，竖直向下D ．El mgR θsin ，垂直于回路平面向下 8． 如图所示,PQ 、MN 为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,一导体棒ab 跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3kg,棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体以a=1m/s2的加速度匀加速上升,应在棒中通入多大的电流?(g 取10m/s 2)9． 如图所示，电源电动势为E=2V ，内阻r=0.5Ω，竖直导轨电阻可以忽略不计，金属棒的质量m=0.1kg ，电阻R=0.5Ω，有效长度为0.2m ，靠在导轨的外面，它与导轨间的最大静摩擦力是其之间正压力的0.5倍。

舒城中学2016-2017学年第二学期第一次统考高二物理试卷命题:王劲松 审题:靳彪一、选择题（本题共 12 道小题，1-8 题为单选题，每小题 4 分,9—12 题为多选题,每小题 4 分,选错或不选得 0 分，漏选得 2 分。

共 48 分)1。

关于电场和磁场的概念,以下说法正确的是（ ）A ．点电荷沿电场线运动，电势能一定降低B ．放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零C ．电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零D ．一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零2．如图所示,虚线表示某电场的等势面， 一带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点的径迹如图中实线所示。

粒子在A 点的速度为A v 、电势能为PA E ；在B 点的速度为B v 电势能为PBE .则下列结论正确的是 （ ）A ．粒子带正电，,AB PA PB vv E E >> B ．粒子带负电，,A B PA PB v v E E ><C ．粒子带正电，,A B PA PB v v E E <<D ．粒子带负电，,A B PA PB v vE E <>第2题第3题第4题3．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形,角A为直角,角B等于60度，AB 长为10cm,电场线与三角形所在的平面平行，已知Aϕ=5V、Bϕ=﹣5V、Cϕ=15V，由此可以判断（）A．场强的方向由C指向B B．场强的方向垂直AD连线斜向上C．场强的大小为100V/m D．场强的大小为33200V/m 4．如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将B极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件不变．则在B极板移动的过程中，下列说法正确的是（)A．电容器的电容变大B．油滴将向上运动C．电流计中电流由a流向b D．极板带的电荷量增加5．如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( )A．R3断路B．R2断路C．R1短路D．R1、R2同时短路第5题第6题6。

高二物理：安培力（参考答案）一、选择题1． 【答案】A 。

【解析】先将半圆形粗铜线圈的左右两个端点连接起来，即是半圆形线圈在磁场中的等效长度，电流方向从左到右，再通过左右定则，即可判断出铜线圈所受安培力的方向为前方，选A. 2． 【答案】 A【解析】 ABC 项，圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动，产生环形电流，在导体棒ab 处会产生磁场，根据右手螺旋定则可知，磁场垂直于ab 向外，根据左手定则可知，受到的安培力竖直向下，根据共点力平衡可知，细线所受到的弹力变大，故A 项正确，B 项错误，C 项错误；D 项，若改变圆盘转动方向，环形电流的方向相反，磁场方向相反，安培力变为向上，故细线上的张力变小，故D 项错误． 3． 【答案】D【解析】先根据安培定则判断通电螺线管在A 处的磁场方向为水平向左，再根据左手定则可判断A 受力的方向为竖直向上． 4． 【答案】B【解析】根据电路可知，液体中的电流方向是由边缘流向中心；由左手定则可知，各个液体“半径”都受到使液体逆时针转动的安培力，故液体将逆时针旋转，选项B 正确． 5． 【答案】C【解析】首先要知道地球自转为自西向东 而地表带负电荷 所以地球磁场为s 到n 也就是从下到上接着 电子流动方向与电流反向所以电流方向也是自西向东 将点设置在你面对地球的右边的话四指向前 手心向下 大拇指往右 所以在地球上是竖直向上 6． 【答案】D【解析】设a 、b 两棒的长度分别为L a 和L b ，c 的直径为d 。

由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a 、b 三棒所受的安培力大小分别为：F a ＝BIL a ；F b ＝BIL b ＝BId ；c 棒所受的安培力与长度为直径的直棒所受的安培力大小相等，则有：F c ＝BId ；因为L a ＞d ，则有：F a ＞F b ＝F c 。

7． 【答案】 A【解析】 磁场发生微小变化时，因各选项中载流线圈在磁场中的面积不同，由法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt＝n ΔB ·S Δt 知载流线圈在磁场中的面积越大，产生的感应电动势越大，感应电流越大，载流线圈中的电流变化越大，所受的安培力变化越大，天平越容易失去平衡，由题图可知，选项A 符合题意． 8． 【答案】C【解析】并联部分的总电阻为R 并＝3R 0·2R 03R 0＋2R 0＝65R 0，电路中的总电流I ＝ER 并＋r，所以线框受到的合外力F ＝BI ·2L ＝10BEL11R 0，C 正确．9．【答案】A【解析】最初金属细杆受到三个力作用，且合力为零，如图所示：由平衡可知，安培力，若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，则安培力，根据牛顿第二定律，，故金属细杆以沿着斜面加速上滑，故A正确10．【答案】C【解析】假设磁铁不动，导线运动，根据安培定则可知，通电导线左边的磁场斜向下，而右边的磁场斜向上，那么在导线两侧取两小段，根据左手定则可知，左边一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，导线顺时针转动．如今导线不动，磁铁运动，根据相对运动，则知磁铁逆时针转动(从上向下看)，即N极向纸外转动，S极向纸内转动．当转动90°时，导线所受的安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线向下的作用力，故绳子对磁铁的拉力增大，C正确．11．【答案】B【解析】方法一(电流元法)把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转动．方法二(等效法)把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动．方法三(结论法)环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止．据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动．12．【答案】A【解析】题图可等效为如图，所以线圈左、右两边所受安培力合力为零，由结论法及直线电流磁场的分布情况可知同向电流的吸引力大于反向电流的排斥力，即线圈所受安培力的合力向下，A对．13．【答案】BC【解析】当匀强磁场的方向沿y轴正方向时，由左手定则判断可知，安培力方向竖直向上，则BIL＝mg，，故B正确；当匀强磁场的方向沿z轴负方向时，由左手定则判断可知，安培力沿水平方向，逆解得B＝mgIL着电流方向看，受力分析如图甲所示，其中安培力F安＝BIL，则BIL＝mg tanθ，解得B＝mgIL tanθ，故C正确；当匀强磁场方向沿z轴正方向时，受力如图乙所示，不可能平衡，故A错误；当匀强磁场方向沿悬线向上时，受力如图丙所示，不可能平衡，故D 错误。

安徽省六安市舒城中学2017-2018学年高二下学期第二次统考物理试题一、单选题1. 第一个发现电磁感应现象的科学家是（）A．焦耳B．库仑C．法拉第D．安培已知矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是（）2.A．t=0时刻线圈平面与中性面垂直B．t=0.01s 时刻的变化率达最大C．t=0.02s时刻感应电动势达到最大D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示3. 如图所示，先后以速度和匀速把一正方形线圈拉出有界的匀强磁场区域，，在先后两种情况下，下列说法正确的是（）A ．线圈中的感应电流之比B．作用在线圈上的外力大小之比C ．线圈中产生的焦耳热之比D ．通过线圈某一截面的电荷量之比4. 如图所示的电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，P、Q是两个完全相同的灯泡，灯泡始终在正常工作范围内．则（）A．S接通瞬间，P、Q同时亮B．S接通瞬间，P先亮、Q后亮C．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭D．S断开瞬间，P、Q两灯立即熄灭5. 如图所示为一交变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是（）A ．AB．5 AC．7AD．7 A6. 如图所示为真空冶炼炉．炉外有线圈，则真空冶炼炉在工作时，下列说法错误的是（）A．通过线圈的电流直接流经炉内金属，并使之发热B．通过线圈的电流是交流电二、多选题C ．炉内金属中会产生感应电流，这种电流叫涡流D ．炉内金属中会产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化7. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，PQ 为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为，，一个竖直放置的边长为a 、质量为m 、电阻为R 的正方形金属线框，以初速度v 垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时，线框的速度为，则下列判断正确的是（）A ．此过程中通过线框截面的电量为B ．此过程中线框克服安培力做的功为C ．此时线框的加速度为D ．此时线框中的电功率为8. 如图所示，圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上，在a 的正上方固定一竖直螺线管b ，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P 向上滑动，下面说法中正确的是A ．穿过线圈a 的磁通量变小B ．线圈a 有收缩的趋势C ．自上往下看，线圈a 中将产生顺时针方向的感应电流D ．线圈a 对水平桌面的压力将增大向，水平向右为安培力的正方向，磁感应强度B 随时间变化的规律如图2所示，关于线框中的电流i 、ad 边所受的安培力F 随时间t 变化的图象，闭合矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，规定垂直纸面向外为磁场的正方向，abcda 方向为电流的正方9.列说法正确的是( )A．B．C．D．10. 图中T是绕有两组线圈的闭合铁心,线圈的绕向如图所示,D是理想的二极管,金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行,磁场方向垂直纸面向里.若电流计G中有电流通过,则ab棒的运动可能是（）A．向右匀减速运动,B．向右匀速运动C．向左匀加速运动D．向左匀速运动11. 如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度顺时针转动阻值为R的电阻一端用导线和环上的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接下列判断正确的是三、解答题A ．金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为B ．通过电阻R 的电流的最小值为，方向从Q 到P C ．通过电阻R的电流的最大值为D ．OM两点间电势差绝对值的最大值为12. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →bC ．金属棒的速度为v 时，所受的按培力大小为F=D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少13. 如图所示，两条平行金属导轨ab 、cd 置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离l =0.6m ．电阻R =2Ω，电阻为1Ω的金属杆MN 沿两条导轨向右匀速滑动，速度v =10m /s ，产生的感应电动势为3V ．（1）求磁场的磁感应强度B ； （2）通电10秒该电阻产生的焦耳热．14. 截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，如图所示，磁感应强度正按＝0.02T/s的规律均匀减小，开始时S未闭合．R1＝4Ω，R2=6Ω，C=30µF，线圈内阻不计．求：（1）S闭合后，通过R2的电流大小；（2）S闭合后一段时间又断开，则S切断后通过R2的电量是多少？15. 一个匝数为n=200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁感强度大小为B=0.8T、初始位置如图所示（线圈平面和磁场方向平行），线圈以ab为轴匀速转动，角速度为ω=5rad/s，已知ab边，ad边，线圈的总电阻是R=100Ω．求：（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值；（2）线圈从初始位置开始，转过90°角的过程中，通过导线截面的电量；（3）线圈转动1分钟内外力所做的功．16. 如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω．质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置，距离顶端1m，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5．在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．先固定导体棒MN，2s后让MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光．重力加速度g取，sin37°＝0.6．求（1）1s时流过小灯泡的电流大小和方向；（2）小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度．（2）物块的质量m．（1）速度v 的大小；动，且速率也为v ．求：过定滑轮在一物块拉动下开始运动，稳定后棒的速度为v ，不计一切摩擦阻力．此时有一带电量为q 的液滴恰能在两板间做半径为r 的匀速圆周运R ，P 、Q 端接一对沿水平方向的平行金属板，导体棒ab 置于导轨上，其电阻为3R ，导轨电阻不计，棒长为L ，平行金属板间距为d ．今导体棒通17.如图所示，一无限长的光滑金属平行导轨置于匀强磁场B 中，磁场方向垂直导轨平面，导轨平面竖直且与地面绝缘，导轨上M 、N 间接一电阻。

第14天 抛物线【课标导航】1.掌握抛物线的定义，2.掌握抛物线的标准方程和几何性质 一、选择题1．过抛物线24y x =的焦点作直线交抛物线于11(,)A x y 、11(,)B x y 两点,如果126x x +=,那么AB = A. 10 B. 8 C. 6 D.4( )2．过抛物线22(0)y px p =>的焦点且垂直于x 轴的弦长为AB ,O 为抛物线顶点,则AOB ∠大小为A. 小于90B. 等于90C. 大于90D. 不确定( )3．若抛物线px y 22=的焦点与椭圆12622=+y x 的右焦点重合，则p 的值为( )A ．－2 B.2 C.－4 D.44．过抛物线2(0)y ax a =>的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别是p 、q ,则11p q+等于( )A. 2aB.12aC. 4aD. 4a5．抛物线2y x =上到直线240x y --=距离最短的点的坐标为( )A. 11(,)24B. 39(,)24C. (2,4)D. (1,1)6．已知点P 是抛物线x y 42=上的一个动点，则点P 到点（0，2）的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )A.217B. 5C. 22D. 37．抛物线22x y =上两点),(11y x A 、),(22y x B 关于直线m x y +=对称，且2121-=⋅x x ，则m 等于( )A.23B. 2C.25D. 3 8．直线l 过抛物线)0(22>=p px y 的焦点，且交抛物线于B A ,两点，交其准线于C 点,已知BF CB AF 3,4||==,则=p( )A ．2B ．34C ．38D ．4二、填空题9． 一动圆M 和直线:2l x =-相切,且经过点(2,0)F ,则圆心的轨迹方程是 10．如图，抛物线形拱桥的顶点距水面4米时，测得拱桥内水面宽为16米；当水面升高3米后，拱桥内水面的宽度为 米．10．若直线2=-y x 与抛物线x y 42=交于A 、B 两点，则 线段AB 的中点坐标是______.12．若抛物线24y x =截直线2y x m =+所得弦长AB =以AB 为底边,以x 轴上点P 为顶点组成∆PAB 的面积为39,则点P 的坐标为 .三、解答题13．若抛物线2y =x 上总存在关于直线l ：y －1＝k （x －1）对称的相异两点，试求k 的取值范围.14．已知B A ,是抛物线y x 42=上的两个动点，O 为坐标原点，非零向量OB OA ,满足：+-.（Ⅰ）求证：直线AB 经过一个定点； （Ⅱ）求线段AB 中点M 的轨迹C ；（Ⅲ）求轨迹C 上的动点到直线x y 2=的最短距离.15．如图，曲线G 的方程为22(0)y x y =≥.以原点为圆心，以t （t >0）为半径的圆分别与曲线G 和y 轴的正半轴相交于点A 与点B .直线AB 与x 轴相交于点C .（Ⅰ）求点A 的横坐标a 与点C 的横坐标c 的关系式； （Ⅱ）设曲线G 上点D 的横坐标为a ＋2，求证：直线CD 的斜率为定值.16．已知抛物线)0(22>=p px y 的焦点为F ，A 是抛物线上横坐标为4、且位于x 轴上方的点，A 到抛物线准线的距离等于5.过A 作AB 垂直于y 轴，垂足为B ，OB 的中点为M.（Ⅰ）求抛物线方程； （Ⅱ）过M 作FA MN⊥，垂足为N ，求点N 的坐标；（Ⅲ）以M 为圆心，MB 为半径作圆M ，当)0,(m K 是x 轴上一动点时， 讨论直线AK 与圆M 的位置关系. ．【链接联赛】（2012一试4）抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ，准线为ｌ，,A B 是抛物线上的两个动点，且满足3AFB π∠=．设线段ＡＢ的中点M 在ｌ上的投影为N ，则||||MN AB 的最大值是 .第14天 抛物线1--8. BCDCD B A C 9. x y 82= 10. 8 ; 11. (4,2) 12. ()()15,011,0-或13.设直线l 垂直平分抛物线的弦AB ，设A （1x ，1y ）、B(2x ，2y ),则222121,x y x y ==.∴212121))((x x y y y y -=+-.∴212121y y y y x x k +=--=-.设AB 的中点M （),00y x ，则22210ky y y -=+=.又点M 在抛物线内部. ∴k k 121)2(2-<-,即0)22)(2(2<+-+kk k k .解得－2< k <0, 故k 的取值范围是（－2，0）. 14. 证明：（1+- ∴OA ⊥OB∵、为非零向量， ∴直线OB OA 、存在斜率且均不为零. 设直线OA ：kx y =,则直线OB ：x ky 1-=. ⎩⎨⎧==yx kx y 42⇒)4,4(2k k A ，⎪⎩⎪⎨⎧=-=y x x k y 412⇒)4,4(2k k B - 故直线AB ：412+-=x kk y ，过定点（0，4） （2）设.,）（y x M 则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=222222k k y k k x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-⇒②y k k ①xkk 212122②①-2式并整理得：4212+=x y （3）由题：∵52x y d -==524212x x -+=52)2(212+-x ∴min d =55215 .解：（Ⅰ）由题意知，(A a ． 因为OA t =，所以222a a t +=．2x=由于0t >，故有t = （1） 由点(0)(0)B t C c ，，，的坐标知，直线BC 的方程为1x y c t +=．又因点A 在直线BC上，故有1a c +=， 将（1）代入上式，得1a c =，解得2c a =+（Ⅱ）因为(2D a +，所以直线CD 的斜率为1CD k ====-．所以直线CD 的斜率为定值．.16. 解：（1）抛物线.2,524,222=∴=+-==p pp x px y 于是的准线为 ∴抛物线方程为y 2= 4x .（2）∵点A 的坐标是（4，4）， 由题意得B （0，4），M （0，2），又∵F （1，0）， ∴,43,;34-=∴⊥=MN FA k FA MN k 则FA 的方程为y=34（x －1），MN 的方程为.432x y -=-解方程组).54,58(5458,432)1(34N y x x y x y ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=得（3）由题意得，圆M 的圆心是点（0，2），半径为2.当m=4时，直线AK 的方程为x =4，此时，直线AK 与圆M 相离，2a + 当m ≠4时，直线AK 的方程为),(44m x my --=即为,04)4(4=---m y m x 圆心M （0，2）到直线AK 的距离2)4(16|82|-++=m m d ，令1,2>>m d 解得1>∴m 当时，直线AK 与圆M 相离； 当m=1时，直线AK 与圆M 相切；当1<m 时，直线AK 与圆M 相交【链接联赛】由抛物线的定义及梯形的中位线定理得.2AF BFMN +=在AFB ∆中,由余弦定理得2222cos3AB AF BF AF BF π=+-⋅a +22()3AF BF AF BF =+-⋅22()3()2AF BF AF BF +≥+-22().2AF BF MN +==当且仅当AF BF =时等号成立.故MNAB的最大值为1.。

一、选择题1．如图所示，用粗细均匀的铜丝制成的等腰直角三角形线圈abc 置于垂直线圈所在平面的匀强磁场（图中未画出）中，线圈中通有如图所示的恒定电流I 。

若ab 边所受的安培力大小为F ，则线圈的bc 边受到的安培力大小为（ ）A ．FB ．2FC ．2FD ．22F 2．如图所示，半径为R 的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。

大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率v 从P 点射入磁场。

这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ 圆弧上，PQ 圆弧对应的圆心角恰好为106°。

（sin53°=0.8，cos53°=0.6）不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）A ．mv qRB ．54mv qRC ．53mv qRD ．35mv qR3．如图所示，圆形区域圆心为O ，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，MN 为圆的直径。

从圆上的A 点沿AO 方向，以相同的速度先后射入甲乙两个粒子，甲粒子从M 点离开磁场，乙粒子从N 离开磁场，已知60AON ∠=︒，粒子重力不计，以下说法正确的是（ ）A ．甲粒子带负电荷B ．甲粒子在磁场中做圆周运动半径比乙小C ．乙粒子的比荷比甲大D ．乙粒子在磁场中运动时间比甲长4．在同一匀强磁场中，α粒子（42He）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的质量和速度的乘积大小相等，则α粒子和质子（）A．运动半径之比是2∶1B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1D．受到的洛伦兹力之比是2∶15．如下图所示，导电物质为电子（电量为e）的霍尔元件长方体样品于磁场中，其上下表面均与磁场方向垂直，其中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。

1、3间距为a，2、4间距为b，厚度为c，若开关S1处于断开状态、开关S2处于闭合状态，电压表示数为0；当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数。

一、选择题1．(0分)[ID ：128265]如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd 的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I 时，调节两盘中的砝码，使天平平衡。

然后使电流I 反向，这时要在天平的左盘上加质量为2210kg -⨯的砝码，才能使天平重新平衡。

若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I =0.1 A ，bc 边长度为10 cm ，（g 取10 m/s 2）则磁场对bc 边作用力F 的大小和该磁场的磁感应强度B 的大小分别是（ ）A ．F =0.2N ，B =20TB ．F =0.2N ，B =2TC ．F =0.1N ，B =1TD ．F =0.1N ，B =10T2．(0分)[ID ：128263]如图所示，用粗细均匀的铜丝制成的等腰直角三角形线圈abc 置于垂直线圈所在平面的匀强磁场（图中未画出）中，线圈中通有如图所示的恒定电流I 。

若ab 边所受的安培力大小为F ，则线圈的bc 边受到的安培力大小为（ ）A ．FB ．2FC ．2FD ．22F 3．(0分)[ID ：128262]如图所示，在xOy 平面坐标系的第二象限内存在着垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，一质量为m 、带电量为q +的粒子从(2,0)P L -点处以初速度0v 射入第二象限，0v 的方向与x 轴正方向夹角为45θ=︒。

下列能使粒子离开磁场后进入第一象限的0v 值是（ ）（不计粒子的重力）A ．BqL mB ．2BqL mC ．2BqL mD 2BqL 4．(0分)[ID ：128260]如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B ＝0.30 T 。

磁场内有一块较大的平面感光板ab ，板面与磁场方向平行，在距ab 的距离l =32 cm 处，有一个点状的α粒子放射源S ，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v ＝3.0×106 m/s 。

高二物理探究安培力试题1.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有()A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果【答案】AB【解析】根据左手定则以及公式可知，线圈的两对对边受到的安培力等大反向，所以合力为零，A正确，根据左手定则，线圈任意一边受力方向均在线圈平面内，夹角为0，所以力矩为0，B正确，同理线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩为零，C错误，线圈所受安培力还有可能使其四边向内收缩的效果，D错误，思路分析：根据矩形线圈一对对边的电流等大反向，结合左手定则分析解题试题点评：本题考查了垂直放在磁场中的矩形线圈受到的安培力的特点，2.匀强磁场中有一段长为0.2 m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3 A的电流时，受到6.0×10-2 N的磁场力，则磁场的磁感应强度是____________ T；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是____________T；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是___________T．【答案】0.10.10.1【解析】由得：；磁感应强度是磁场本身性质，与放入其中的导线长短以及通入的电流大小都无关，所以不管导线长度和电流强弱怎样变化，始终是.思路分析：磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．比值与磁场力及电流元均无关．电流元所受磁场力是由左手定则来确定．试题点评：磁感应强度是通过比值定义得来，例如电场强度也是这种定义，电场强度与电场力及电荷量均没有关系．再如密度也是，密度与物体的质量及体积均无关．3.如图所示，一矩形线圈abcd的面积S为1×10-2 m2，它与匀强磁场方向之间的夹角θ为30°，穿过线圈的磁通量Φ为1×10-3 Wb，则此磁场的磁感强度B= ____________T，若线圈以ab边为轴翻转180°，则此过程中穿过线圈的磁通量的变化大小ΔΦ= ____________Wb.【答案】（1）0.2(2)2×10-3【解析】线圈的磁通量，所以若线圈以一条边为轴转，则穿过线圈的磁通量的变化量思路分析：根据公式计算试题点评：本题考查了对磁通量的计算，需要注意的是当线圈面积不与磁场垂直的时候，需要将线圈面积投影都垂直磁场方向上4.如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以()A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极【答案】AB【解析】将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面向外运动，符合题意．故A正确．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面向外运动，符合题意．故B正确．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则M N垂直纸面向里运动，不符合题意．故C错误．将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则M N垂直纸面向里运动，不符合题意．故D错误．思路分析：运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向．将选项逐一代入检验，选择符合题意的．试题点评：本题考查综合运用安培定则和左手定则分析在安培力作用导体运动方向的问题．5.如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面内，而且处在两导线的中央，则（）Ａ.两电流方向相同时，穿过线圈的磁通量为零Ｂ.两电流方向相反时，穿过线圈的磁通量为零Ｃ.两电流同向和反向时，穿过线圈的磁通量大小相等D.因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零【答案】A【解析】两电流方向相同时，左边的导线在线圈中的磁场方向是垂直指向纸面里的，右边的导线在线圈中的磁场方向是垂直指向纸面外的，因为两导线的电流大小相等，而线圈在两导线的中央位置，所以穿过线圈的磁通量为零，A正确，根据安培定则可知，当两电流方向相反时，两导线在线圈中的磁场方向是相同的，B错误，结合AB可知CD错误，思路分析：根据安培定则以及通电直导线产生的磁场的特点分解解题试题点评：本题考查了对安培定则的运用，对于安培定则的应用，要搞清两点：一是什么时候用；二是怎样用．6.如图所示，水平面内有两条平行金属导轨，导轨间距离为2 m，处在一个竖直向上的匀强磁场，B="1.2" T，质量为3.6 kg，导体棒ab垂直搁在导轨上.当导体通过8 A的电流时，ab向右运动的加速度为2 m/s2，求导体棒与导轨间的动摩擦因数.【答案】0.33【解析】设金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，则导体棒受到的摩擦力大小为，方向向左，导体棒受到的安培力大小为，方向向右，因为加速度为，所以根据牛顿第二定律可得即思路分析：对棒ab进行受力分析，棒在导轨方向上受安培力F和摩擦力f.然后结合牛顿第二定律和安培力公式分析解题试题点评：本题是磁场知识与力学知识的综合，比较简单，安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算．7.如图所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5 A的电流时，质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到8 A时，棒能获得2 m/s2的加速度.求匀强磁场的磁感应强度的大小.【答案】1.2 T【解析】设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，金属棒的质量为m，金属棒在磁场中的有效长度为L="2" m当棒中的电流为时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得：①当金属棒中的电流为时，棒做加速运动，加速度为a，根据牛顿第二定律得：②将①代入②得：思路分析：对棒MN进行受力分析，棒在导轨方向上受安培力F和摩擦力f.然后结合力的平衡条件和牛顿第二定律分析解题试题点评：本题是磁场知识与力学知识的综合，比较简单，安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算．8.如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m、长为l，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？【答案】mg-BIl cosθBIl sinθ【解析】以导体棒AC为研究对象，分析受力：受重力，摩擦力支持力和安培力四个力作用，因为处于静止状态，所以四个力的合力为零，将F分解到水平和竖直两个方向上，则水平方向上:,竖直方向上:,所以.因为棒对导轨的压力与导轨对棒的支持力为一对相互作用力，所以思路分析：导体棒AC静止于水平导轨上，受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力．导体=BIl，根据左手定则判断安培力方向，根据平衡条件求解导轨棒与磁场方向垂直，安培力大小FA对导体棒的支持力和摩擦力，再由牛顿第三定律求解导轨受到AC棒的压力和摩擦力．试题点评：本题是磁场知识与力学知识的综合，比较简单，安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算．9.如图所示，在磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中，放有一边长为l的正方形线圈aｂｃｄ，线圈平面与水平面成α角.若线圈绕ab边转动π－2α角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为多少?【答案】2Bl2cosα【解析】转动前通过线圈的磁通量为，此时磁感线是从下表面向上穿出，转动后线圈转动前的下表面变成上表面，所以磁通量方向发生变化，转动后，所以过程中磁通量变化量为思路分析：根据公式，先求出变化前的磁通量，再求出变化后的磁通量即可解题，试题点评：本题考查了对磁通量的计算，需要注意的是：注意过程中磁通量方向的变化，很多同学没注意从而导致出错10.发现“电流磁效应”的科学家是 ( )A．库仑B．牛顿C．富兰克林D．奥斯特【答案】D【解析】库仑发现了库仑定律；牛顿发现了牛顿运动定律；富兰克林发明了避雷针；奥斯特发现了电流的磁效应，D正确．。