全国通用2022版高考物理考前三个月高考题型集训第6题预测题型2安培力及力电综合问题

预测题型2　安培力及力电综合问题1.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(　　)图1A．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2.长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近a处，且通入垂直纸面向里的电流如图2中“⊗”所示，在圆线圈开始通以顺时针方向电流的瞬间，线圈将(　　)图2A．向下平移B．向上平移C．从a向b看，顺时针转动D．从a向b看，逆时针转动3.如图3所示，水平光滑导轨接有电源，电动势为E，内电阻为r，其他的电阻不计，导轨上有三根导体棒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，整个装置置于向下的匀强磁场中，三棒受到安培力的关系为(　　)5\n图3A．Fa>Fb>FcB．Fa＝Fb＝FcC．Fb<Fa<FcD．Fa>Fb＝Fc4.如图4所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态．则(　　)图4A．导体棒中的电流方向从b流向aB．导体棒中的电流大小为C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大5．如图5所示为电磁轨道炮的工作原理图．待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动．电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道．轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与电流I成正比．弹体在安培力的作用下滑行L后离开轨道．离开轨道时的速度大小为v0.为使弹体射出时的速度变为2v0，理论上可采用的方法有(　　)图5A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I变为原来的2倍C．只将电流I变为原来的4倍D．只将弹体质量变为原来的2倍6.如图6所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．图中直流电源的电动势为E，内阻不计，电容器的电容为C5\n.闭合开关，待电路稳定后，则有(　　)图6A．导体棒中电流为B．轻弹簧的长度增加C．轻弹簧的长度减少D．电容器带电荷量为CR27．如图7为某种电磁泵模型，泵体是长为L1、宽与高均为L2的长方体．泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U的电源(内阻不计)，理想电流表示数为I，若电磁泵和水面高度差为h，液体的电阻率为ρ，在t时间内抽取液体的质量为m，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g.则(　　)图7A．泵体上表面应接电源负极B．电磁泵对液体产生的推力大小为BIL1C．电源提供的电功率为D．质量为m的液体离开泵时的动能为UIt－mgh－I2t5\n答案精析预测题型2　安培力及力电综合问题1．B　[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．]2．D　[根据右手螺旋定则知，直线电流在a点的磁场方向竖直向上，与a点电流方向平行，所以a点不受安培力．同理b点也不受力，取线圈上下位置上一微元研究，上边微元电流方向水平向右，下边微元电流方向水平向左，直线电流在此处位置产生的磁场方向为斜向下，根据左手定则，上边微元受到的安培力垂直纸面向里，下边微元所受安培力垂直纸面向外，所以从a向b看，圆线圈将以直径ab为轴逆时针转动，故D正确．]3．D　[设a、b两棒的长度分别为La和Lb，c的直径为d.由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a、b两棒所受的安培力大小分别为：Fa＝BILa，Fb＝BILb＝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：Fc＝BId；因为La>d，则有：Fa>Fb＝Fc.故选D.]4．B　[因弹簧伸长，故导体棒受安培力向右，由左手定则可知，电流方向由a到b，选项A错误；对导体棒满足kx＝BIL，解得I＝，选项B正确；若只将磁场方向缓慢顺时针或者逆时针转过一小角度θ，则安培力变为Bcosθ·IL，变小，则x变小，选项C、D错误．]5．B　[弹体在轨道上做匀加速运动，由运动学公式有：v2＝2aL；弹体的加速度a＝＝，其中B＝kI；联立解得：v2＝，则为使弹体射出时的速度变为2v0，则可将轨道长度L变为原来的4倍；或只将电流I变为原来的2倍；或只将弹体质量变为原来的倍．故选B.]6．C　[闭合开关，电路稳定后，导体棒中电流为，选项A错误；对导体棒，由左手定则可知，受向左的安培力，故弹簧被压缩，由B··L＝kΔx，解得：Δx＝，选项B错误，C正确；电容器两端的电压为：UC＝Ir＝，故电容器带电荷量为Q＝CUC＝，选项D错误．]7．D　[当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体，故A错误；电磁泵对液体产生的推力大小为F＝BIL25\n，B错误；电源提供的电功率为P＝UI，C错误；根据电阻定律，泵体内液体的电阻：R＝ρ＝，电源提供的电功率为P＝IU，若t时间内抽取液体的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分液体离开泵时的动能为Ek＝UIt－mgh－I2Rt＝UIt－mgh－I2t，故D正确．]5