2019-2020年高中物理 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中物理 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3 1．均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有（ ） A.感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a B.cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為 C.ab邊消耗的電功率為 D.若此時(shí)線框加速度恰好為零，線框下落的高度應(yīng)為 2．如圖所示，abcd是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框，導(dǎo)體棒MN有電阻，可在ad邊與bf邊上無(wú)摩擦滑動(dòng)，且接觸良好，線框處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)MN棒由靠ab邊處向cd邊勻速移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A．MN棒中電流先減小后增大 B．MN棒兩端電壓先增大后減小 C．MN棒上拉力的功率先增大后減小 D．矩形線框中消耗的電功率先減小后增大 3．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)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向 （ ） A.與ab邊平行，豎直向上 B.與ab邊平行，豎直向下 C.與ab邊垂直，指向左邊 D.與ab邊垂直，指向右邊 4．如圖，兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)體棒AB、CD與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，CD固定，AB可以自由滑動(dòng)。通有恒定電流I的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠導(dǎo)軌固定。當(dāng)AB在平行于導(dǎo)軌的外力F作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→C B．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→D C．電流I對(duì)導(dǎo)體棒CD的安培力向左 D．外力F須逐漸減小 5．如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。當(dāng)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）．設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過(guò)程 A．桿的速度最大值為 B．流過(guò)電阻R的電荷量為 C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量 D．恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量 6．將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)，回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中?；芈返膱A形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)Ⅱ，以向里為磁場(chǎng)Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是（ ） 7．如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為，質(zhì)量為的直導(dǎo)體棒．在導(dǎo)體棒中的電流垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向正確的是 A.，方向垂直斜面向上 B. ，方向豎直向上 C. ，方向垂直斜面向下 D.，方向豎直向下 8．如圖，導(dǎo)線ab、cd跨接在電阻不計(jì)，足夠長(zhǎng)光滑的導(dǎo)軌上，ab的電阻為2R，cd電阻為R，整個(gè)裝置放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)cd在外力F1作用下，勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab在外力F2的作用下保持靜止。則F1、F2及兩導(dǎo)線的端電壓Uab、Ucd的關(guān)系為 a b c d F1 F2 × × × × × × × × A．F1>F2 B．F1=F2 C．Uab>Ucd D．Uab=Ucd 9．兩根相互靠近的長(zhǎng)直導(dǎo)線1、2中通有相同的電流，相互作用力為F．若在兩根導(dǎo)線所在空間內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，導(dǎo)線2所受安培力的合力恰好為零．則所加磁場(chǎng)的方向是（ ） A.垂直紙面向里 B.垂直紙面向外 C.垂直導(dǎo)線向右 D.垂直導(dǎo)線向左 10．如圖所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab棒以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 v0 A．a(chǎn)b棒做勻減速運(yùn)動(dòng) B．回路中電流均勻減小 C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低 D．a(chǎn)b棒受到水平向左的安培力 11．如圖所示，一根長(zhǎng)度L的直導(dǎo)體棒中通以大小為I的電流，靜止放在導(dǎo)軌上，垂直于導(dǎo)體棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，B的方向與豎直方向成θ角。下列說(shuō)法中正確的是 A．導(dǎo)體棒受到磁場(chǎng)力大小為BLIsinθ B．導(dǎo)體棒對(duì)軌道壓力大小為 C．導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為 D．導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為BLIcosθ 12．矩形導(dǎo)線框abcd放在分布均勻的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，如圖（甲）所示。在外力控制下線框處于靜止?fàn)顟B(tài)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖（乙）所示，t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線框平面向里。在0~4s時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框ad邊所受安培力隨時(shí)間變化的圖象（規(guī)定向左為安培力正方向）應(yīng)該是下圖中的（ ） 13．如圖甲所示，導(dǎo)線MN和矩形線圈abcd共面且均固定。在MN中通以圖乙所示的電流（電流正方向?yàn)镸指向N），則在0——T時(shí)間內(nèi) A．線圈感應(yīng)電流方向始終為abcda B. 線圈感應(yīng)電流方向始先abcda后adcba C．a(chǎn)b邊始終不受安培力作用 D．bc邊受安培力方向先右后左 14．如圖所示，把長(zhǎng)為0.4m的導(dǎo)體棒置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)方向垂直，棒中通有電流0.8A，則導(dǎo)體棒所受安培力的大小和方向分別為 A．0.16N，豎直向下 B．0.16N，垂直紙面水平向里 C．0.25N，豎直向下 B．0.25N，垂直紙面水平向外 15．如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁感線成θ=30°角，導(dǎo)線中通過(guò)的電流為I，為了增大導(dǎo)線所受的安培力，下列四種方法，可行的是 A．增大電流I B．增加直導(dǎo)線的截面積 C．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30° D．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60° 16．下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.由B=F/IL可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與一小段通電直導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力成正比 B.一小段通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向就是磁場(chǎng)方向 C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的地方，一小段通電導(dǎo)線在該處不受磁場(chǎng)力 17．如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中有一光滑斜面體，在斜面體上放了一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖方向的電流后，導(dǎo)線恰好能保持靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足（ ） A. ，方向水平向左 B. ，方向垂直紙面向外 C. ，方向沿斜面向上 D. ，方向豎直向下 18．如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為2L的等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左側(cè)有一個(gè)用金屬絲制成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd，線框以水平速度v勻速通過(guò)整個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎畡t在線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律正確的是 A B C D 19．如圖所示，左端接有阻值為R的電阻。一質(zhì)量m，長(zhǎng)度L的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，棒的電阻為r，整個(gè)裝置置于豎直向上的如圖所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且間距為L(zhǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)。若保持外力的功率P不變，經(jīng)過(guò)時(shí)間t導(dǎo)體棒最終做勻速運(yùn)動(dòng)。求： （1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度； （2）t時(shí)間內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱。 20．（19分）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角α=30°，導(dǎo)軌間距為l = 0．50m，金屬桿ab、cd的質(zhì)量均為m=1．0kg，電阻均為r = 0．10Ω，垂直于導(dǎo)軌水平放置．整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 2．0T．用平行于導(dǎo)軌方向的拉力拉著ab桿沿軌道以某一速度勻速上升時(shí)，cd桿保持靜止．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，導(dǎo)軌和桿ab、cd之間是光滑的，重力加速度g =10m/s2．求： （1）回路中感應(yīng)電流I的大小． （2）拉力做功的功率． （3）若某時(shí)刻將cd桿固定，同時(shí)將ab桿上拉力F增大至原來(lái)的2倍，求當(dāng)ab桿速度v1=2m/s時(shí)桿的加速度和回路電功率P1 參考答案 1．BCD 【解析】 試題分析:當(dāng)cd邊剛進(jìn)去磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)切割磁感線，則必將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于線圈閉合，故一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)安培力做負(fù)功的原則，則安培力必定豎直向上，根據(jù)左手定則可知電流必定沿著逆時(shí)針?lè)较?。也可這樣判斷，當(dāng)cd進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)候穿過(guò)線圈的磁通量增大，故感應(yīng)磁場(chǎng)必定為出來(lái)的，根據(jù)右手螺旋定則可知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。故A錯(cuò)誤。當(dāng)cd邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)候，整個(gè)線框下降了h的高度，由動(dòng)能定律可知：，故cd邊剛剛進(jìn)入時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，而cd兩端的電勢(shì)差就相當(dāng)于外電壓，而金屬框的電阻為R則可認(rèn)為外電阻為R,故外電壓U=E=，故B正確。消耗功率可用,故C正確。線框加速度剛好為0時(shí)有,D正確。 考點(diǎn)：受力分析 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 2．AB 【解析】 試題分析：當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，abNM的電阻先小于cdMN的電阻，到中間位置等于cdMN的電阻，然后小于cdMN的電阻，所以路端總電阻先增大后減小，在中間位置時(shí)電阻最大，根據(jù)公式可得導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)恒定不變，根據(jù)閉合回路歐姆定律可得，電路中總電阻先增大后減小，故電流先減小后增大，根據(jù)閉合回路歐姆定律可得路端電壓和外電路電阻成正比，故路端電壓即導(dǎo)體棒兩端的電壓先增大后減小，故AB正確；因?yàn)閷?dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，所以拉力的功率等于電路電功率，即根據(jù)公式可得拉力的功率先減小后增大，C錯(cuò)誤；當(dāng)電路中外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，故有消耗的電功率先增大后減小，故D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng) 3．C 【解析】 試題分析：根據(jù)安培定則可得a導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直ac指向左下，導(dǎo)線b在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直bc指向右下，合磁場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)左手定則導(dǎo)線c受到的安培力方向與ab邊垂直，指向左邊，故C正確 考點(diǎn)：考查了安培定則，安培力 4．BCD 【解析】根據(jù)右手定則判斷可知，AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)锽→A，AB與CD組成閉合回路，導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→D，選項(xiàng)A錯(cuò)誤， B正確；由左手定則判斷可知，CD棒受到安培力作用的方向向左，選項(xiàng)C正確；由及知，當(dāng)B逐漸變小時(shí)F亦逐漸變小，選項(xiàng)D正確。 考點(diǎn)：本題旨在考查法拉第電磁感應(yīng)定律。 5．BD 【解析】 試題分析：導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力、水平向左的恒力、水平向右的摩擦力和安培力，速度恰好達(dá)到最大時(shí)，向左恒力與向右摩擦力和安培力的合力平衡，可以列出平衡方程：可以得出，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)公式，流過(guò)電阻R的電荷量為，所以B項(xiàng)正確；根據(jù)對(duì)桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理：，因?yàn)榘才嗔ψ鲐?fù)功，恒力F做的功與摩擦力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；摩擦力也是在做負(fù)功，恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量，所以D項(xiàng)正確。 考點(diǎn)：本題考查了電磁感應(yīng)電路問(wèn)題和功能關(guān)系 6．B 【解析】 試題分析：在0到T/4時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定，由楞次定律可判斷出為順時(shí)針?lè)较?。由左手定則可判斷出ab邊受到的安培力方向?yàn)樗较蜃?。同理可判斷出其它時(shí)間段的安培力方向，能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是B。 考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、左手定則. 7．AB 【解析】 試題分析：若外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向上，則沿斜面向上的安培力、支持力與重力處于平衡狀態(tài)，則大小BIL=mgsin，解得；故A正確；若外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重力處于平衡狀態(tài)，則BIL=mgtan，解得；故B正確；若外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向下，則安培力沿斜面向下，導(dǎo)體棒不能平衡，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向下，則安培力水平向左，導(dǎo)體棒不能平衡，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AB. 考點(diǎn)：安培力、左手定則、物體的平衡. 8．BD 【解析】 試題分析：因cd勻速運(yùn)動(dòng)，故F1=F安，而ab靜止，則F2=F安，所以F1=F2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由于導(dǎo)軌無(wú)電阻，故ac兩點(diǎn)電勢(shì)相等，bd兩點(diǎn)電勢(shì)相等，所以Uab=Ucd，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選BD. 考點(diǎn)：物體的平衡、安培力、電勢(shì)差. 9．B 【解析】 試題分析：根據(jù)右手定則可判斷導(dǎo)線1在導(dǎo)線2處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，所以若使導(dǎo)線2所受安培力的合力恰好為零，即導(dǎo)線2處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，需加垂直紙面向外的磁場(chǎng)，故A.C、D錯(cuò)誤；B正確。 考點(diǎn)：本題考查安培定則 10．D 【解析】 試題分析：當(dāng)棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流通過(guò)棒時(shí)又會(huì)受到安培力的作用，使得棒做減速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榘羰艿降陌才嗔Υ笮镕=，故安培力的大小與速度有關(guān)，速度減小時(shí)，安培力也減小，故棒的加速也會(huì)減小，所以棒做變減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于回路中的電流與速度的大小有關(guān)，速度的減小不是均勻的，故回路中電流的減小也不是均勻的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由右手定則可知，棒中電流的方向由b到a，故a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；再由左手定則可知ab棒受到水平向左的安培力，故選項(xiàng)D正確。 考點(diǎn)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，安培力，牛頓第二定律。 11．BD 【解析】 試題分析：導(dǎo)體棒受到磁場(chǎng)力大小為BLI，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)榘才嗔Φ姆较虼怪盉以及I的方向斜向右上方，故導(dǎo)體棒對(duì)軌道壓力大小為，選項(xiàng)B正確；因?yàn)閷?dǎo)體靜止，處于平衡狀態(tài)，故所受的摩擦力等于安培力的水平分量，即導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為BLIcosθ，選項(xiàng)D正確；故選BD. 考點(diǎn)：安培力；物體的平衡. 12．D 【解析】 試題分析：設(shè)乙圖中的圖像斜率為k，則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=S=kS，，感應(yīng)電流I==，ab邊受到安培力FB=BIL=，0～1s內(nèi)，B逐漸減小，安培力逐漸減小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；0～1s內(nèi)，穿過(guò)線框的磁通量減小，根據(jù)楞次定律“增縮減擴(kuò)”，線框有擴(kuò)張趨勢(shì)，即ad邊受到安培力水平向左為正方向，大小逐漸減??；1s～2s內(nèi)，穿過(guò)線框的磁通量增大，線框有縮小趨勢(shì)，即ad邊受到安培力水平向右為負(fù)方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。 考點(diǎn)：楞次定律、安培力 13．AD 【解析】 試題分析：時(shí)間內(nèi)，電流方向，根據(jù)右手定則，線框所在平面產(chǎn)生垂直平面向里的磁場(chǎng)，隨電流逐漸減小，磁場(chǎng)減弱，根據(jù)楞次定律增反減同，線框的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直平面向里的磁場(chǎng)，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蚣碼bcda，根據(jù)左手定則，ab邊受力豎直向上，選項(xiàng)C錯(cuò)。bc邊受安培力水平向右。，電流變?yōu)樨?fù)向，即根據(jù)右手定則，線框所在平面產(chǎn)生垂直平面向外的磁場(chǎng)，隨電流增大，磁場(chǎng)增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律增反減同，線框的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直平面向里的磁場(chǎng)，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蚣碼bcda，選項(xiàng)A對(duì)B錯(cuò)。bc邊受安培力水平向左，選項(xiàng)D對(duì)。 考點(diǎn)：楞次定律 14．B 【解析】 試題分析：電流的方向與磁場(chǎng)方向垂直，根據(jù)左手定則導(dǎo)體棒所受安培力的方向垂直紙面水平向里，安培力的大小F=BIL，代入數(shù)據(jù)得：F=0.16N，故選B。 考點(diǎn)：安培力 15．AD 【解析】 試題分析：安培力的大小F=BILsin，為導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向的夾角。由公式F=BILsin30°，當(dāng)增大電流時(shí)，可增大通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力，故A正確；由公式F=BILsin30°，當(dāng)增加直導(dǎo)線的截面積時(shí)，不會(huì)影響通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力，故B錯(cuò)誤；當(dāng)使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30°時(shí)，雖導(dǎo)線長(zhǎng)度沒(méi)有變化，但導(dǎo)致導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行，變?yōu)?，則所受磁場(chǎng)力變?yōu)?，變小，故C錯(cuò)誤；當(dāng)使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60°時(shí)，雖導(dǎo)線長(zhǎng)度沒(méi)有變化，由公式F=BILsin30°，則所受磁場(chǎng)力變大，故D正確；故選：AD 考點(diǎn)：安培力 16．D 【解析】 試題分析：磁感應(yīng)強(qiáng)度B只與磁場(chǎng)本身有關(guān)，與通電直導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流組成的平面垂直，B錯(cuò)誤；如果通電導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，則不受磁場(chǎng)力，但該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，C錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的地方，通電導(dǎo)線一定不受磁場(chǎng)力，D正確。故選D。 考點(diǎn)：安培力 17．AD 【解析】 試題分析：磁場(chǎng)方向水平向左時(shí)，安培力豎直向上，與重力平衡，mg=BIL，，A正確；方向垂直紙面向外，電流方向與磁場(chǎng)方向平行，不受安培力，導(dǎo)線不可能靜止，B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)方向沿斜面向上時(shí)，安培力垂直斜面向上，導(dǎo)線不可能靜止，C錯(cuò)誤；磁場(chǎng)方向豎直向下時(shí)，安培力水平向左，導(dǎo)體棒還受到重力和支持力，根據(jù)平衡條件和安培力公式，有mgtanα=BIL，解得，故D正確。故選AD。 考點(diǎn)：安培力，共點(diǎn)力平衡 18．B 【解析】 試題分析：線框開始進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)L的過(guò)程中，只有邊bd切割磁感線，由知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，感應(yīng)電流不變，再由右手定則知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故可以排除選項(xiàng)A，前進(jìn)L后，bd邊開始出磁場(chǎng)，邊ac開始進(jìn)入磁場(chǎng)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為邊ac產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)減去在bd邊在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，隨著線框的運(yùn)動(dòng)回路中電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，電流逐漸增大，方向?yàn)樨?fù)方向；當(dāng)再前進(jìn)L時(shí)，邊bd完全出磁場(chǎng)，ac邊也開始出磁場(chǎng)，有效切割長(zhǎng)度逐漸減小，電流方向不變，故B正確，C、D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)電律 右手定則 19．（1） （2） 【解析】 試題分析：（1）對(duì)MN，達(dá)到最終狀態(tài)時(shí): 解得： （2）依題意： 解得： 考點(diǎn)：力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 能量守恒 20．（1）5A；（2）10W；（3）20W。 【解析】 試題分析：（1）cd桿保持靜止有：mgsinα=IlB （2分） 得到 （2分） （2）ab桿勻速上升，拉力F=mgsinα+IlB=2mgsinα=10N （2分） ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv=I·2r （2分） 得到： v=1m/s （1分） 拉力做功的功率P=Fv=10W （2分） （3）當(dāng)F=20N， ab桿速度v1時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) E=Blv1=2V （1分） =10N （2分） 由牛頓第二定律 （2分） 得到 a=5m/s2 （1分） 回路電功率P1= （2分） 考點(diǎn)：電磁感應(yīng)，牛頓第二定律，功率。