【应征成套】广东省天河中学2017高考物理一轮基础复习精选试题：电磁感应定律的综合应用 Word版含解析

功能关系能量守恒定律一、选择题（每小题5分，共40分)1．物体沿粗糙斜面下滑，则下列说法正确的是( ）A．机械能减少,内能不变B．机械能减少，总能量不守恒C．机械能减少，内能减少 D．机械能减少，内能增加解析 D 物体沿粗糙斜面下滑，克服摩擦力做功，机械能减少,内能增加，总能量守恒；由能的转化和守恒定律可知，机械能转化为内能,选项D正确．2．一根长为L、质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上，其长度的一半悬于桌边,若要将悬着的部分拉回桌面，至少做功( )A.错误!mgLB.错误!mgLC．mgL D。

错误!mgL解析 A 一半链条质量为错误!，拉回桌面重心移动距离为错误!，则W＝错误!g错误!＝错误!mgL，故A正确．3。

在足球比赛中，甲队队员在乙队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，如图所示,已知球门高度为h,足球飞入球门时的速度为v，足球质量为m，不计空气阻力和足球的大小,则该队员对足球做的功为（)A。

错误!mv2B．mgh＋错误!mv2C．mgh D.错误!mv2－mgh解析B4．质量为m的带正电的物体处于竖直向上的匀强电场中，已知带电物体所受电场力的大小为物体所受重力的错误!,现将物体从距地面高h处以一定初速度竖直下抛，物体以错误!的加速度竖直下落到地面(空气阻力恒定)，则在物体的下落过程中（)A．物体的重力势能减少错误!mgh,电势能减小错误!mghB．由物体与周围空气组成的系统的内能增加了错误!mghC．物体的动能增加错误!mghD．物体的机械能减少错误!mgh解析 C 由题意知：电场力F电＝错误!mg；由牛顿第二定律得mg－F电－F f＝ma，即空气阻力F f＝错误!mg；下落过程中，重力做功mgh，电场力做负功，大小为14mgh,故重力势能减少mgh，电势能增加错误!mgh，A错；E内＝F f h＝错误!mgh，B错；物体所受合外力F＝ma＝错误!mg,故动能的增加量ΔE k＝F合·h＝错误!mgh,C正确；机合械能的减少量ΔE k＝F f·h＋F电·h＝错误!mgh，D错．5. 如图所示,A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O′点,O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上,则（)A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大解析BD 整个过程中两球减少的重力势能相等，A球减少的重力势能完全转化为A球的动能，B球减少的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能，所以A球的动能大于B球的动能，所以B正确；在O点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则A球受到的拉力较大,所以D正确．6．从地面上将一小球竖直上抛，经一定时间小球回到抛出点．若小球运动过程中所受的空气阻力大小不变，关于小球上升过程和下降过程有关说法正确的是( ）A ．回到抛出点时的速度大小与抛出时的速度大小相等B ．上升过程重力和阻力均做负功,下降过程重力做正功，阻力做负功C ．上升时间大于下降时间，上升损失的机械能小于下降损失的机械能D ．上升时间小于下降时间，上升损失的机械能等于下降损失的机械能解析 BD 由于受空气阻力作用，小球在运动过程中，要克服阻力做功，因此落回到抛出点时的速度小于抛出时的速度，故A 项错误；上升过程中，重力和空气阻力方向向下,对小球均做负功；下降过程中,重力方向向下，对小球做正功，空气阻力方向向上，对小球做负功，故B 项正确；上升过程的加速度a 1＝错误!，下降过程中的加速度a 2＝mg －F μm，所以a 1>a 2，考虑上升的逆过程，所以上升时间小于下降时间，而空气阻力和运动路程大小都相等，所以损失的机械能相等，故C项错误，D项正确．7. 滑板是现在非常流行的一种运动,如图所示，一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的A点下滑,运动到B点速度仍为7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度（）A．大于6 m/s B．等于6 m/sC．小于6 m/s D．条件不足，无法计算解析 A 当初速度为7 m/s时，由功能关系知，运动员克服摩擦力做的功等于减少的重力势能．运动员做的曲线运动可看成圆周运动，当初速度变为6 m/s时，所需的向心力变小，因而运动员对轨道的压力变小，由F f＝μF N知运动员所受的摩擦力减小，故从A到B过程中克服摩擦力做的功减少，而重力势能变化量不变，故运动员在B点的动能大于他在A点的动能,A正确．8．小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍,在下落至离地高度h 处，小球的势能是动能的两倍，则h 等于（ ）A 。

电磁感觉定律的综合应用1、多项选择题（每题5分，40分）总分）1以下图，两个光滑平行的距离金属导轨为l型，直线Mn垂直穿过导轨并与导轨接触优秀，整个装置处于垂直于磁场的均匀磁场中在报纸里面。

磁感觉强度为B。

电容电容器为C，电阻R除外不考虑导轨和导线的电阻帐户。

给出了导体Mn的初始速度，以使向右移。

当电路稳准时，这个导轨和导线的电阻减小，Mn以恒定速度V（）A.电容器两头的电压为零B.经过电阻器的电压为BLVC.电容器充电为cblvB2L2v型D.为了使Mn保持匀速运动，施加的拉力为右剖析C当线材Mn以匀速向右挪动时，导线Mn产生的感觉电动势是恒定的电容器不充电或放电，也不产生电流产生，所以电阻器两头没有电压，而且电容器两个极板之间的电压为u=e=BLV，计算结果表示，装药量Q=Cu=cblv，C为正确；由于匀速运动后Mn的协力0，此时没有电流，不受影响培力是在没有拉力的状况下匀速运动2以下图，磁感觉强度均匀磁场为B，方向垂直向下地有一个正方形的刚性金属框架，其边长为L，质量为AB侧为m，电阻为r，电阻为0不考虑其三面的质量和阻力帐户水平地点从静止地点开释，当它被转动时第一次到垂直地点，AB侧的速度是V，不是吗假如把全部的摩擦力都考虑进去重力是g，那么在这个过程中，下边的语句是对的()A.经过AB侧的电流方向为A→BB.AB侧经过最低点的速度v=2GLC.a和B之间的电压渐渐高升－1D.金属框架产生的焦耳热为2毫克2毫伏在AB侧向下摇动的过程中，磁通量依据伦茨定律和依据右手法例，感觉电流的方向为→，选项a错误；当边沿从水平地点抵达最低点时，机械b a ab企业能量是不守恒的，所以选择B是错误的；在摇晃中在金属框架的加工过程中，AB侧在同时，当重力和安培力相等时当分力的协力沿其摇动时方向为零，a和B之间的电压最大，而且选项C是错误的常数定律表示，金属框架产生的焦耳热应等于这个过程中机械能的损失，所以选择D是正确的三。

磁场及其对电流的作用一、选择题(每小题6分，共54分)1．图甲所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为图乙所示图象中的( )解析 C 磁感线的疏密程度表示磁感应强度B的大小，因沿z轴方向B先减小后增大，故最有可能的为C图．2．长10 cm的通电直导线，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度为( )A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．上述说法都错误解析 B 由安培力F＝BIL sin θ，则磁场的磁感应强度B＝FIL sin θ，由于sin θ≤1，则B≥FIL＝0.41×0.1T＝4 T，选项B正确．3.如图所示，一弓形线圈通以逆时针电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将( )A．a端向纸内，b端向纸外转动，且靠近导线B．a端向纸内，b端向纸外转动，且远离导线C．b端向纸内，a端向纸外转动，且靠近导线D．b端向纸内，a端向纸外转动，且远离导线解析 A 弓形通电线圈圆弧部分的电流方向和通电导线的磁力线重合，不受安培力作用，直线部分的上半段受安培力指向纸内，下半段受安培力指向纸外，导致线圈a端向纸内，b端向纸外转动，当转到弓形线圈直线部分与直导线趋于平行时，直线部分与直导线相吸，弧线部分与直导线相斥，但斥力小于引力，故线圈将靠近导线，选项A正确．4.如图所示，有两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，比较通过两环的磁通量Φa、Φb，则( )A．Φa>ΦbB．Φa<ΦbC．Φa＝ΦbD．不能确定解析 A 由于磁感线是闭合曲线，在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外部的磁感线分布在磁体的周围较大的空间．又由于穿过圆环a、b的磁通量均为Φ＝Φ内－Φ外，因此线圈面积越大，磁感线抵消得越多，合磁通量越小，故b环的磁通量较小．A项正确．5.如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1＝1 T ．位于纸面内的细直导线，长L ＝1 m ，通有I ＝1 A 的恒定电流．当导线与B 1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零．则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2的大小可能为( )A.12 TB.32T C ．1 T D. 3 T解析 BCD 导线所受安培力为零，可判断出合磁感应强度为零或沿导线方向，这就决定了另一个磁场必须平行于纸面，则可知磁感应强度B 2有最小值．由平行四边形定则得B 2min ＝B 1sin 60°＝32 T ，则B 2的值可能为大于等于32T 的所有值，故选项B 、C 、D 都正确． 6．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I ，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( )A ．穿过线框的磁通量保持不变B ．线框中感应电流方向保持不变C ．线框所受安培力的合力为零D ．线框的机械能不断增大解析 B 由通电直导线周围磁感线的分布规律可知，线框下落过程中穿过其中的磁感线越来越少，故磁通量在不断变小，故A 错；下落时穿过线框的磁通量始终减小，由楞次定律可知感应电流的方向保持不变，故B 正确；线框上下两边受到的安培力方向虽相反，但上边所处位置的磁感应强度始终大于下边所处位置的磁感应强度，故上边所受的安培力大于下边所受的安培力，其合力不为零，故C 错；由能量守恒可知下落时一部分机械能会转化为线框通电发热产生的内能，故线框的机械能减少，D 错．7.通有电流的导线L1、L 2处在同一平面(纸面)内，L 1是固定的，L 2可绕垂直纸面固定转轴O 转动(O 为L 2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生( )A ．因L 2不受磁场力的作用，故L 2不动B ．因L 2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L 2不动C ．L 2绕轴O 按顺时针方向转动D ．L 2绕轴O 按逆时针方向转动解析 D 由右手螺旋定则可知导线L 1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L 1的距离越远的地方，磁场越弱，导线L 2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O 点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L 2绕固定转轴O 按逆时针方向转动．8.如图所示，一根长为l 的铝棒用两个劲度系数均为k 的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I 的方向从左到右时，弹簧缩短Δx ，而当电流反向且大小不变时，弹簧伸长Δx ，则该磁场的磁感应强度为( )A.2k Δx Il B.2Il k Δx C.k Δx Il D.kIl Δx解析 A 不通电时mg ＝2k Δl ，电流自左向右时mg ＝BIl ＋2k (Δl －Δx )，电流自右向左时mg ＋BIl ＝2k (Δl ＋Δx )，由以上三式可得B ＝2k Δx Il，选项A 正确．9．质量为m 的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d ，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的A 、B 、C 、D 四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是( )解析 CD 选项A 中通电细杆所受的安培力水平向右，选项B 中通电细杆所受安培力竖直向上，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆都可以静止在导轨上；选项C 中通电细杆所受安培力方向竖直向下，选项D 中通电细杆所受安培力方向水平向左，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止，故选项C 、D 正确．二、非选择题(共46分)10.(12分)如图所示，框架面积为S ，框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？若使框架绕OO ′转过60°，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过90°，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？解析 磁通量的大小直接利用公式Φ＝B ·S cos θ即可求解，应特别注意θ角的大小．框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直时θ＝0，此时磁通量Φ1＝BS ，框架绕OO ′转过60°，磁通量Φ2＝BS cos 60°＝12BS ，框架转过90°磁通量Φ3＝BS cos 90°＝0. 【答案】 BS 12BS 011．(16分)三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现使每条通电导线在斜边中点O 所产生的磁感应强度的大小均为B ，则该处的磁感应强度的大小和方向如何？解析 根据安培定则，I 1与I 3在O 点处产生的磁感应强度相同，I 2在O 点处产生的磁感应强度的方向与B 1(B 3)相垂直，又知B 1、B 2、B 3的大小相等均为B ，根据矢量的运算法则可知O 处的实际磁感应强度大小为B 0＝ 2B 2＋B 2＝5B .方向在三角形平面内与斜边夹角为θ，则有tan θ＝2，即θ＝arctan 2，如图所示．【答案】 5B 方向在三角形平面内与斜边夹角为arctan 212.(18分)粗细均匀的直导线ab 的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab 恰好处在水平位置(如图所示)．已知ab 的质量为m ＝10.0 g ，长度L ＝60 cm ，沿水平方向与ab 垂直的匀强磁场的磁感应强度B ＝0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab 中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导线中有方向从a 到b 、大小为0.2 A 的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx ＝1 mm ，求该弹簧的劲度系数．(3)当导线中由b 到a 方向通过0.2 A 的电流时两根弹簧被拉长多少？(取g ＝9.6 m/s 2＝9.6N/kg)解析 (1)只有当ab 受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab 的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab 中的电流应由a 到b ，电流的大小由mg ＝BIL 求得 I ＝mg BL ＝0.01×9.60.4×0.6A ＝0.4 A. (2)当导线中通过由a 到b 的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab 有竖直向上的拉力，同时ab 受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为BIL ＋2k Δx ＝mg可得弹簧的劲度系数k ＝mg －BIL2Δx＝0.01×9.6－0.4×0.2×0.62×0.001 N/m＝24 N/m.(3)当电流方向由b 向a 时，ab 所受磁场力竖直向下，这时的平衡方程为： 2k Δx ′＝mg ＋BIL由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度为Δx ′＝mg ＋BIL2k ＝0.01×9.6＋0.4×0.2×0.62×24 m＝0.003 m ＝3 mm.【答案】 (1)由a 到b 0.4 A (2)24 N/m (3)3 mm。

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电磁感应1．【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。

为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。

无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是【答案】A【解析】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化.在A图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力,阻碍系统的振动，故A 正确；而BCD三个图均无此现象,故错误.【考点定位】感应电流产生的条件【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰,抓住考查的基本规律，即产生感应电流的条件，有感应电流产生,才会产生阻尼阻碍振动。

2．【2017·新课标Ⅲ卷】如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。

金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向，下列说法正确的是A．PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向【答案】D【考点定位】电磁感应、右手定则、楞次定律【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化，又会使T中产生感应电流。

电磁感觉综合试验卷1、多项选择题（每个子题4分，40分）总分）1以下语句是正确的（）A.感觉电流的磁场方向一直是与外磁场相同B.感觉电流的磁场方向为只取决于磁通量的变化C.线圈中磁通量的变化越大感觉电动势D。

在电路中产生感觉电流的过程是把其余形式的能量变换成电能的过程能量BD感觉电流的磁场剖析阻挡了原磁场的变化，所以a项B项错误，B项正确；Φ感觉电动势为e=n t，与磁通量的变化。

术语C是错误的。

总能量是守旧的，D项正确2如下图，线圈中有一个条形磁铁。

什么时候？磁铁从线圈中拉出（）A.φA>φbB.φa<φBE.电阻中的电流方向是从a到BF。

电阻中的电流方向是从B到a当BD磁铁从线圈中拉出时，磁场线圈向右，磁通量减小感觉电动势在线圈中产生。

右边一端是正极，左端是负极。

所以，电阻中的电流方向是从B到a，b和a项正确三在等边三角形的三个极点a，B和C，有是一条长直的金属丝垂直穿过纸张当导线水平搁置时，有一个常数导体中的电流大小相等，方向是如下图安培力方向（）A.平行于边沿AB，垂直向上B.平行于边沿AB，垂直向下C.垂直于AB边，指向左边D.垂直于AB边，指向右边导线在C处产生的磁场方向能够是以安培力来判断，也就是说，垂直沟通电指向较低的地方左边；近似地，导线产生的磁场方向能够用安培力来判断导线B在C处产生的磁场方向为垂直于BC并指向左上角，而后归并经过C点的磁场由平行四边形法例依据左手法例，能够判断方向导线C上的安培力与ab侧平行，向上指所以选择a是正确的4等腰OPQ区存在均匀磁场直角三角形。

还有一个等腰直角三角形网架等速ABC关于线框中的感觉电流，以下语句是正确的（）当它开始进入磁场时，感觉电流是顺时针方向E.感觉电流在启动时达到最大值进入磁场C。

当磁场开始穿透时，感觉电流是顺时针方向- 1 -当磁场开始穿透时，感觉电流达到最大值经过剖析BC，能够判断a是错误的，C是正确的依据伦茨定律对，错5它是一个圆滑的水平平行金属导轨，是两根金属棒横跨在导轨上，垂直均匀磁场MN GH ab镉穿过Mn和GH所在的平面，如那么，我是说( ) A.假如AB固定，CD向右滑动，则有电流进入abdc电路，电流方向由a→B→C变化D→CB.假如AB和CD以相同的速度向右滑动，则abdc电路中的电流，而且电流方向改变从C→D→B→aC.假如AB同时向左挪动，CD同时向右挪动此时，abdc的电路电流为零D.假如AB和CD都向右挪动，两个杆的速度VCD>VAB，abdc回路中有电流，电流方向从C→D→B→a假如AB和CD在同一方向且速度很高，则a为错误的假如AB和CD拥有相同的线圈面积和磁通量，则不存在磁场感觉电流，所以B是错的CD向右，abdc中有顺时针方向的电流，假如AB和CD向右挪动，但VCD>VAB，则abdc所包围的地区发生变化，磁通量也发生变化变化，所以能够从伦茨定律判断，电流从C到D生成，所以D是正确的6如下图，搁置两个“”型金属线框在光滑的水平面上。

动能定理及其应用一、选择题（每小题5分，共40分)1．放在光滑水平面上的某物体，在水平恒力F的作用下，由静止开始运动,在其速度由0增加到v和由v增加到2v的两个阶段中,F 对物体所做的功之比为( )A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．1∶4解析 C W1＝错误!mv2，W2＝错误!m（2v）2－错误!mv2＝错误!mv2，则错误!＝错误!。

2．如图所示，板长为L,板的B端静止放着质量为m的小物体P，物体与板的动摩擦因数为μ，开始时板水平．若缓慢将板转过一个小角度α的过程中，物体与板保持相对静止，则在此过程中( )A．摩擦力对P做功μmg cos α(1－cos α)B．摩擦力对P做功μmg sin α（1－cos α）C．摩擦力对P不做功D．板对P做功mgL sin α解析CD 物体未相对板运动,故摩擦力不做功，C正确；板对物体做功W＝mgL sin α，故D正确．3．一质量为1.0 kg的滑块，以4 m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起将一向右水平力作用于滑块上，经过一段时间,滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，则在这段时间内水平力所做的功为( )A．0 J B．8 JC．16 J D．32 J解析 A 这段过程的初动能和末动能相等，根据动能定理W ＝E k2－E k1知,W＝0,故选A。

明确水平力即为合外力,且合外力的功与动能的增量相等是解题的关键．4. 人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示．则在此过程中（)A．物体所受的合外力做功为mgh＋错误!mv2B．物体所受的合外力做功为错误!mv2C．人对物体做的功为mghD．人对物体做的功大于mgh解析BD 物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：W合＝W F－W f－mgh＝错误!mv2，其中W f为物体克服摩擦力做的功．人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功,所以W人＝W F＝W f＋mgh＋错误!mv2,A、C错误，B、D正确．5. 质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力作用,其动能随位移变化的图线如图所示，g＝10m/s2,则物体在水平地面上( )A．所受合外力大小为5 N B．滑行的总时间为4 sC．滑行的加速度大小为1 m/s2 D．滑行的加速度大小为2。

电磁波、相对论综合检测卷一、选择题(每小题5分，共30分)1．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是( )A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波解析 D 波长、波速和频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A选项正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B项正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C项正确；机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的， D项错误．故应选D项．2．下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是( )A．γ射线、红外线、紫外线、可见光B．红外线、可见光、紫外线、γ射线C．可见光、红外线、紫外线、γ射线D．紫外线、可见光、红外线、γ射线解析 B 在电磁波谱中，电磁波的波长从长到短的排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由此可判定B正确．3．LC振荡电路中某时刻的磁场方向如图所示．下列说法错误的是 ( )A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D．若电容器正在放电，则电感电动势正在阻碍电流增大解析 C 振荡电流在电路图中沿顺时针方向，磁场减弱为充电过程，即上极板带正电，故A对．若此时上极板带正电，仍为充电，电流在减小，C错．若电容器正在放电，则电容器下极板带正电，电流在增大，自感电动势阻碍电流增大，B、D对．故错误的是C.4．2011年9月29日，“天宫一号”目标飞行器于酒泉卫星发射中心成功发射，并在11月3日凌晨顺利实现与“神舟八号”飞船的对接任务．舱外的航天员与舱内的航天员近在咫尺，但要进行对话，一般需要利用( )A ．紫外线B ．无线电波C ．γ射线D ．X 射线解析 B 根据电磁波谱理论可知，无线电波的波长最大，最容易发生衍射，因此，其信号更容易在对话中被捕捉，从而有利于保证通话的质量．5．下列关于紫外线的几种说法中，正确的是( )A ．紫外线是一种紫色的可见光B ．紫外线的频率比红外线的频率低C ．紫外线可使钞票上的荧光物质发光D ．利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控解析 C 由电磁波谱可知紫外线是频率大于紫光的不可见光，波长小，不易发生衍射，因此A 、B 、D 错，但有荧光效应，故C 对．6．如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭B 是“追赶”光的，火箭A 是“迎着”光飞行的．若火箭相对地面的速度大小都为v ，则两火箭上的观察者测出的光速分别为( )A ．c ＋v ，c －vB ．c ，cC ．c －v ，c ＋vD ．无法确定解析 B 光在真空中的传播速度不变，恒为c ，这是狭义相对论的基本原理之一．二、非选择题(共70分)7．(8分)静止长度是2 m 的物体，以0.8c 的速度沿长度方向相对某观察者匀速运动，此观察者测量该物体的长度为________m.解析 设l 0＝2 m ，则l ＝l 01－v c 2＝2×1－0.82m ＝1.2 m. 【答案】 1.28．(10分)某收音机接收电磁波的波长范围在577 m 到182 m 之间，该收音机LC 回路的可变电容器的动片全部旋出时，回路总电容为39 pF.求：该收音机接收到的电磁波的频率范围．解析 根据c ＝λf ， f 1＝c λ1＝3×108577Hz ＝5.20×105 Hz. f 2＝c λ2＝3×108182Hz ＝1.65×106 Hz. 所以，频率范围为5.20×105～1.65×106 Hz.【答案】 5.20×105～1.65×106 Hz9．(10分)如图所示，长为L 的车厢正以速度v 匀速向右运动，车厢底面光滑．现有两只完全相同的小球，从车厢中点以相同的速率v 0分别向前、向后匀速运动(相对于车厢)，问：(1)在车厢内的观察者看来，小球是否同时到达车的前后壁？(2)在地上的观察者看来，小球是否同时到达车的前后壁？解析 在车上的观察者看来，两小球到达车的前后壁时间均为t ＝L 2v 0，即两小球同时到达车的前后壁；在地上的观察者看来，在小球运动的过程中，车也要向前行驶．因此，小球A 向后的位移小，运动的时间短，即两小球并非同时到达车的前后壁．【答案】 见解析10．(12分)某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm ，每秒脉冲数n ＝5 000，每个脉冲持续时间t ＝0.02 μs ，问电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？解析 电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c ，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率．根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一个发射波发出前到达雷达接收器．可见，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半．由c ＝λf ，可得电磁波的振荡频率．f ＝c λ＝3×10820×10－2 Hz ＝1.5×109 Hz. 电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离x ＝c Δt ＝c (1n－t ) ＝3×108×(15 000－0.02×10－6)m ＝6×104 m. 所以雷达的最大侦察距离x ′＝x 2＝3×104m ＝30 km. 【答案】 1.5×109 Hz 30 km11．(15分)某居住地A 位于某山脉的一边，山脉的另一边P 处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400 kHz 的中波和频率为400 MHz 的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s ，求：(1)该中波和微波的波长各是多少；(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A 处的；(3)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？解析 (1)由λ＝c v知，中波波长λ1＝750 m ，微波波长λ2＝0.75 m.(2)无线电波绕过山脉到达A 处，发生了衍射现象．(3)频率为400 kHz 的中波接收效果更好，因为它的波长长，衍射现象更明显．【答案】 见解析12．(15分)在LC 振荡电路中，线圈的自感系数L ＝2.5 mH ，电容C ＝4 μF.(1)该回路的周期多大？(2)设t ＝0时，电容器上电压最大，在t ＝9.0×10－3 s 时，通过线圈的电流是增大还是减小，这时电容器是处在充电过程还是放电过程？解析 (1)T ＝2πLC＝2×3.14× 2.5×10－3×4×10－6 s＝6.28×10－4 s.(2)因为t ＝9.0×10－3 s 相当于14.33个周期，故T 4<0.33T <2T 4，所以当t ＝9.0×10－3 s 时，LC 回路中的电磁振荡正处在第二个T 4的变化过程中． t ＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示：第一个T 4内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个T 4内，电容器被反向充电，电流由最大减小到零．显然，在t ＝9.0×10－3 s 时，即在第二个T 4内，线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电过程中．【答案】 (1)6.28×10－4 s (2)减小 充电。

磁场综合检测卷一、选择题(每小题4分，共40分) 1.处于纸面内的一段直导线长L ＝1 m ，通有I ＝1 A 的恒定电流，方向如图所示．将导线放在匀强磁场中，它受到垂直于纸面向外的大小为F ＝1 N 的磁场力作用．据此( )A ．能确定磁感应强度的大小和方向B ．能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小C ．能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向D ．磁感应强度的大小和方向都不能确定解析 D 由B ＝F IL可知磁场水平向左的磁感应强度的分量为1 T ，仅知道F 的方向，无法用左手定则判断磁感应强度的方向．无法确定沿电流方向的磁感应强度的分量，由矢量合成可知无法确定磁感应强度的大小和方向，D 项正确．2．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m ＝2.0 g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到6 km/s ，若这种装置的轨道宽为d ＝2 m ，长L ＝100 m ，电流I ＝10 A ，轨道摩擦不计，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是( )A ．B ＝18 T ，P m ＝1.08×108WB ．B ＝0.6 T ，P m ＝7.2×104WC ．B ＝0.6 T ，P m ＝3.6×106WD ．B ＝18 T ，P m ＝2.16×106W解析 D 通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL ＝12mv 2m代入数值得B ＝18 T ；当速度最大时磁场力的功率也最大，即P m ＝BIdv m ，代入数值得P m ＝2.16×106W ，故D 项正确．3.指南针静止时，其N 极指向如右图中虚线所示，若在其正上方放置水平方向的导线并通以直流电，则指南针静止时其N 极指向如右图中实线所示．据此可知( )A ．导线南北放置，通有向南方向的电流B ．导线南北放置，通有向北方向的电流C ．导线东西放置，通有向西方向的电流D ．导线东西放置，通有向东方向的电流解析 A 小磁针N 极在地磁场作用下指北，后小磁针N 极在电流磁场和地磁场共同作用下，偏向东．所以电流的磁场方向只能指向东方，应用右手定则知A 正确．4.电子与质子速度相同，都从O 点射入匀强磁场区域，则图中画出的四段圆弧，哪两段是电子和质子运动的可能轨迹( ) A ．a 是电子运动轨迹，d 是质子运动轨迹B ．b 是电子运动轨迹，c 是质子运动轨迹C ．c 是电子运动轨迹，b 是质子运动轨迹D ．d 是电子运动轨迹，a 是质子运动轨迹解析 C 由左手定则可知，a 、b 为正电荷运动轨迹，c 、d 为负电荷运动轨迹．再根据圆周运动的半径R ＝mv qB，以及电子与质子的电荷量、速度都相同，可得b 、d 对应质量较大的粒子，a 、c 对应质量较小的粒子，综合以上分析可知C 项正确．5.如图所示，在x >0，y >0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向里，大小为B .现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x 轴上的P 点以不同的初速度平行于y 轴射入磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则( ) A ．初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子 B ．初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C ．在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子D ．在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子解析 AD 由半径公式R ＝mv Bq可知，圆弧①对应的半径最大，粒子速度最大，A 项正确、B 项错误；根据周期公式T ＝2πmBq，当圆弧对应的圆心角为θ时，带电粒子在磁场中运动的时间为t ＝θmBq，轨迹④圆心角最大，则沿④方向射出的粒子在磁场中运动时间最长，D 项对，C项错误．6.如图所示，三个带相同正电荷的粒子a 、b 、c (不计重力)，以相同的动能沿平行板电容器中心线同时射入相互垂直的电磁场中，其轨迹如图所示，由此可以断定( )A ．三个粒子中，质量最大的是c ，质量最小的是aB ．三个粒子中，质量最大的是a ，质量最小的是cC ．三个粒子中动能增加的是c ，动能减少的是aD ．三个粒子中动能增加的是a ，动能减少的是c解析 AC 因为b 粒子没有偏转，可知b 粒子受到的电场力和磁场力是一对平衡力．根据电性和磁场方向，可以判断电场力方向向下，洛伦兹力方向向上．对于a 粒子，qv a B >Eq ；对于c 粒子，qv c B <Eq .又因为a 、b 、c 粒子具有相同的电荷量和动能，所以可得v a >v b >v c ，故m a <m b <m c ，A 项正确．因为电场力对a 粒子做负功，对c 粒子做正功，而洛伦兹力均不做功，所以c 粒子动能增加，a 粒子动能减少，C 项正确．7.如图所示，边长为a 的等边三角形ABC 区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电、电荷量为q 的粒子以速度v 0沿AB 边射入匀强磁场中，欲使带电粒子能从AC 边射出，匀强磁场的磁感应强度B 的取值应为( ) A ．B ＝2mv 0aq B ．B ≥3mv 0aqC ．B ＝mv 0aqD ．B ≥mv 0aq解析 B粒子以速度v0在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有qv 0B ＝m v 20r ，得轨迹半径r ＝mv 0qB ，若粒子恰从AC 边上的C 点射出，轨迹示意图如图所示，则r ＝a 2sin 60°，解得B ＝3mv 0aq.欲使粒子能从AC 边射出，则B ≥3mv 0aq，B 项正确．8.如图所示实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线，与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L 做直线运动，L 与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中不正确的是( )A ．液滴一定做匀速直线运动B ．液滴一定带正电C ．电场线方向一定斜向上D ．液滴有可能做匀变速直线运动解析 D 本题带电液滴的运动为匀速直线运动，不可能为匀变速直线运动，因为速度变化时洛伦兹力也变化，合力将不在直线上．液滴受重力、电场力、洛伦兹力而做匀速直线运动，合力为零，可判断出洛伦兹力与电场力的方向，判断出液滴只有带正电荷才可能合力为零做匀速直线运动，此时电场线必斜向上．9.北京正负电子对撞机重大改造工程曾获中国十大科技殊荣，储存环是北京正负电子对撞机中非常关键的组成部分，如图为储存环装置示意图．现将质子(11H)和α粒子(42He)等带电粒子储存在储存环空腔中，储存环置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场(偏转磁场)中，磁感应强度为B .如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示)，偏转磁场也相同．比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能E H 和E α，运动的周期T H 和T α的大小，有( ) A ．E H ＝E α，T H ≠T α B ．E H ＝E α，T H ＝T α C ．E H ≠E α，T H ≠T α D ．E H ≠E α，T H ＝T α解析 A 质子和α粒子在磁场中运动时轨迹相同，说明其轨迹半径是相同的，所以由qvB ＝m v 2r 得：E k ＝12mv 2＝q 2B 2r 22m ，所以E k ∝q 2m ，可得E H E α＝1，半径r ＝mv qB ，周期T ＝2πr v ＝2πm qB，T∝m q ，因此T H T α＝12，由此可以判断两粒子的动能相同，周期不同，故A 正确． 10．如图所示，ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为e /m 的电子以速度v 0从A 点沿AB 方向射入，现欲使电子能穿过BC 边，则磁感应强度B 的取值应为( ) A ．B >3mv 0aeB ．B <2mv 0aeC ．B <3mv 0aeD ．B >2mv 0ae解析 C 当电子从C 点离开时，电子做圆周运动对应的轨道半径最小，有R >a2cos 30°＝a3，而R ＝mv 0eB ，所以B <3mv 0ae，C 项正确．二、非选择题(共60分)11.(4分)如图，长为2l 的直导线折成边长相等，夹角为60°的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B .当在该导线中通以电流强度为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为________．解析 V 形导线通入电流I 时每条边受到的安培力大小均为BIl ，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力F ＝BIl . 【答案】 BIl12．(4分)如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场(E 已知)和匀强磁场(B 已知)中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套有一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球，它们之间的动摩擦因数为μ.现由静止释放小球，则小球下落的最大速度v m ＝______.(mg >μqE )解析 开始时小球受力见图(a)，F N ＝Eq ，由题意知mg >μEq ，所以小球加速向下运动，而后小球受洛伦兹力情况如图(b)，相应的F N 、F f 均增大，小球加速度减小，速度仍在增加，只是增加得慢了，洛伦兹力、弹力、摩擦力都将随之增加，合力继续减小，直到加速度a ＝0，小球速度达到最大值后，小球做匀速运动，则有：mg ＝μ(Eq ＋qv m B )，v m ＝mg －μqE μqB.【答案】mg －μqEμqB13．(12分)如图所示，一质量为m 的导体棒MN 两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为L ，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流I 时，导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)磁场的磁感应强度B ；(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小F N .解析(1)从右向左看受力分析如图所示，由受力平衡得：BILmg＝tan 37°① 解得：B ＝3mg4IL.②(2)两导轨对棒的支持力2F N ，满足： 2F N cos 37°＝mg ③解得：F N ＝58mg ④即每个圆导轨对导体棒的支持力大小为58mg .【答案】 (1)3mg 4IL (2)58mg14．(12分)如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场以MN 为边界，左侧磁感应强度为B 1，右侧磁感应强度为B 2，B 1＝2B 2＝2 T ，比荷为2×106C/kg的带正电粒子从O 点以v 0＝4×104m/s 的速度垂直于MN 进入右侧的磁场区域，求粒子通过距离O 点4 cm 的磁场边界上的P 点所需的时间．解析 粒子在右侧磁场B 2中做匀速圆周运动由qv 0B 2＝m v 20R 2解得R 2＝mv 0qB 2＝2 cm 故粒子经过半个圆周恰好到达P 点，轨迹如图甲所示，则粒子运动的时间t 1＝T 22＝πm qB 2＝π2×10－6 s.由于B 1＝2B 2，由上面的求解可知粒子从P 点射入左边的磁场后，做半径R 1＝12R 2＝1 cm 的匀速圆周运动，经过两次周期性运动可再次经过P 点，轨迹如图乙所示，则粒子运动的时间t 2＝T 1＋T 2＝3π2×10－6s 所以，粒子通过距离O 点4 cm 的磁场边界上的P 点所需的时间为π2×10－6 s 或3π2×10－6s.【答案】π2×10－6 s 或3π2×10－6s15.(12分)如图所示，两个同心圆，半径分别为r 和2r ，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .圆心O 处有一放射源，放出粒子的质量为m ，带电荷量为q ，假设粒子速度方向都在纸面内．(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA 与初速度方向的夹角为60°，要想使该粒子经过磁场第一次通过A 点，则初速度的大小是多少？(2)要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度需要满足什么条件？解析(1)如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R 1，则由几何关系得R 1r＝tan30°，则R 1＝3r3则qv 1B ＝m v 21R 1得v 1＝3Bqr 3m.(2)如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R 2，则由几何关系知(2r －R 2)2＝R 22＋r 2解得R 2＝3r 4，由qv 2B ＝mv 22R 2得v 2＝3Bqr4m所以，要使粒子不穿出环形区域，粒子的初速度需要满足v ≤3Bqr4m .【答案】 (1)3Bqr 3m (2)v ≤3Bqr4m16．(16分)某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动．如图所示，材料表面上方矩形区域PP ′N ′N 充满竖直向下的匀强电场，宽为d ；矩形区域NN ′M ′M 充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，长为3s ，宽为s ；NN ′为磁场与电场之间的薄隔离层．一个电荷量为e 、质量为m 、初速度为零的电子，从P 点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，电子每次穿越隔离层，运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的10%，最后电子仅能从磁场边界M ′N ′飞出，不计电子所受重力． (1)求电子第二次与第一次圆周运动半径之比；(2)求电场强度的取值范围；(3)A 是M ′N ′的中点，若要使电子在A 、M ′间垂直于AM ′飞出，求电子在磁场区域中运动的时间．解析 (1)设圆周运动的半径分别为R 1、R 2…R n 、R n ＋1…第一次和第二次圆周运动速率分别为v 1和v 2，动能分别为E k1和E k2 由：E k2＝0.81E k1，R 1＝mv 1Be ，R 2＝mv 2Be， E k1＝12mv 21，E k2＝12mv 22得：R 2∶R 1＝0.9.(2)设电场强度为E ，第一次到达隔离层前的速率为v ′由：eEd ＝12mv ′2,0.9×12mv ′2＝12mv 21，R 1≤s得：E ≤5B 2es29md又由：R n ＝0.9n －1R 1，2R 1(1＋0.9＋0.92＋…＋0.9n＋…)>3s得：E >B 2es 280md ，B 2es 280md <E ≤5B 2es 29md.(3)设电子在匀强磁场中做圆周运动的周期为T ，运动的半圆周个数为n ，运动总时间为t .由题意，有：2R 1 1－0.9n1－0.9＋R n ＋1＝3s ，R 1≤s ，R n ＋1＝0.9nR 1，R n ＋1≥s 2得n ＝2，又由T ＝2πm eB 得t ＝5πm 2eB.【答案】 (1)0.9 (2)B 2es 280md <E ≤5B 2es 29md (3)5πm2eB。

电磁感应定律的综合应用一、选择题(每小题5分,共40分）1.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B。

电容器的电容为C,除电阻R外,导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时（）A．电容器两端的电压为零B．电阻两端的电压为BLvC．电容器所带电荷量为CBLvD．为保持MN匀速运动,需对其施加的拉力大小为错误!解析 C 当导线MN匀速向右运动时，导线MN产生的感应电动势恒定，稳定后,对电容器不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两板间的电压为U＝E＝BLv，所带电荷量Q＝CU＝CBLv，C正确；因匀速运动后MN所受合力为0，且此时无电流，故不受安培力即无需拉力便可做匀速运动，D错．2.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框,ab边的质量为m,电阻为R，其他三边的质量和电阻均不计．cd边上装有固定的水平轴，将金属框自水平位置由静止释放，第一次转到竖直位置时，ab边的速度为v，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在这个过程中，下列说法正确的是（)A．通过ab边的电流方向为a→bB．ab边经过最低点时的速度v＝错误!C．a、b两点间的电压逐渐变大D．金属框中产生的焦耳热为mgL－错误!mv2解析 D 本题考查电磁感应．ab边向下摆动过程中，磁通量逐渐减小，根据楞次定律及右手定则可知感应电流方向为b→a，选项A错误；ab边由水平位置到达最低点过程中,机械能不守恒，所以选项B错误；金属框摆动过程中，ab边同时受安培力作用，故当重力与安培力沿其摆动方向分力的合力为零时,a、b两点间电压最大，选项C错误；根据能量转化和守恒定律可知，金属框中产生的焦耳热应等于此过程中机械能的损失，故选项D正确．3.如图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H 高处自由下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动,直到其上边cd 刚刚穿出磁场时，速度减为ab 边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ,则线框穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为( ）A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋错误!mgHD ．2mgL ＋错误!mgH解析 C 设刚进入磁场时的速度为v 1，刚穿出磁场时的速度v 2＝错误!.线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L 。

章末质量检测（八）(时间：60分钟满分:100分）一、单项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。

在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。

)1.（2016·甘肃兰州模拟)如图1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，闭合开关S,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()图1A.水平向左B。

水平向右C。

竖直向下 D.竖直向上解析先根据安培定则判断通电螺线管在A处的磁场方向水平向左，再根据左手定则可判断A受力竖直向上。

答案 D2.在绝缘圆柱体上a、b两位置固定有两个金属圆环，当两环通有如图2所示电流时，b处金属圆环受到的安培力为F1；若将b处金属圆环移到位置c,则通有电流为I2的金属圆环受到的安培力为F2。

今保持b处金属圆环位置不变,在位置c再放置一个同样的金属圆环，并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流，则在a位置的金属圆环受到的安培力（）图2A.大小为｜F1＋F2|,方向向左B。

大小为｜F1＋F2｜，方向向右C.大小为|F1－F2|，方向向左D.大小为|F1－F2|,方向向右解析b处金属圆环受到的安培力F1即为两圆环间相互作用的安培力，由于电流方向相反，安培力为斥力，因此a处金属圆环同时也受到大小为F1、方向向左的安培力；当b处圆环移到位置c时，F2也向左，且F1＞F2；若在c 位置再放一个金属圆环，电流大小为I2而方向与I1相同，则c处电流对a处金属圆环的安培力大小为F2，方向向右。

所以a处金属圆环受到的安培力大小为|F1－F2|，方向向左，C项正确。

答案 C3。

(2014·新课标全国卷Ⅰ,16）如图3所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O.已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。