2020学年高中物理（课堂同步系列二）每日一题 每周一测2（含解析）新人教版选修3-1
每周一测
（2020·高中期末考试复习题）关于磁通量的概念，下列说法正确的是
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大
B．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零
C．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量也越大
D．穿过线圈的磁通量的大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量
（2020·江西省浮梁一中高考冲刺训练）“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子发光引起的。假如我们在北极地区忽然发现正上方的某一高空出现了射向地球的、沿逆时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹），考虑大气的阻力。则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是
A．高速粒子带正电
B．高速粒子带负电
C．轨迹半径不变
D．轨迹半径逐渐增大
如图，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面压力大小为N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面压力大小为N2，则以下说法正确的是
A．弹簧长度将变短 B．弹簧长度将变长
C．N1
N2
如图所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，若线框的面积为S，则通过线框的磁通量为
A．BS B．
C． D．0
（2020·江苏省苏州市新区一中高二期末）在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中的电流大小关系为，切断哪一导线中的电源能使O点点为四根导线所围正方形的中心的磁感应强度减为最弱
A．切断 B．切断 C．切断 D．切断
关于磁电式电流表，下列说法中正确的有
A．电流表的线圈处于匀强磁场中
B．电流表的线圈处于均匀辐向磁场中
C．电流表的线圈转动时，安培力大小不变
D．电流表指针的偏转角与所测电流成正比
如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是
A．一起向左运动
B．一起向右运动
C．相向运动，相互靠近
D．相背运动，相互远离
（2020·湖南省师大附中高二期末）如图所示，两金属导轨平行放置，处于同一水平面内，匀强磁场垂直于导轨平面向下，导轨间接有电源，现垂直于导轨固定一电阻为r的金属棒MN，金属棒与导轨接触良好，接通电源后
A．金属棒受到向左的安培力作用
B．金属棒受到向右的安培力作用
C．若换用更粗的同种材料的金属棒，安培力将减小
D．若换用更粗的同种材料的金属棒，安培力大小不变
如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交流电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向。则金属棒
A．一直先向右后向左移动
B．速度随时间周期性变化
C．受到的安培力随时间周期性变化
D．受到的安培力在一个周期内做正功
（2020·安徽省六安二中河西校区高二期末）质量为1kg的金属杆静止于相距
1m的两水平轨道上，金属杆中通有方向如图所示大小为20A的恒定电流，两轨道处于竖直方向的匀强磁场中金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6（取10 m/s2）
（1）欲使杆向右匀速运动，求磁场的磁感应强度大小和方向
（2）欲使杆向右以加速度为作匀加速运动，求磁场的磁感应强度大小．
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I=1 A，方向垂直纸面向外，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，B=0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？（g取10 m/s2）
（2020·福建省福州市八县一中联考高二期末）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，此时导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，g取。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）导体棒受到的安培力大小；
（2）导体棒受到的摩擦力大小及方向；
（3）某个时刻匀强磁场的大小保持不变，方向变为垂直于导轨所在平面向下，求以该时刻为计时起点2 s末导体棒的速度大小。（设金属导轨足够长，导体棒与金属导轨之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）
【参考答案】
AD 以导体棒为研究对象，根据左手定则判断可知，其所受安培力方向为斜向右下方，根据牛顿第三定律分析得知，磁铁受到的安培力方向斜向左上方，则磁铁将向左运动，弹簧被压缩，长度将变短，故A正确，B错误；由于磁铁受到的安培力方向斜向左上方，对地面的压力减小，则N1>N2，故C错误，D正确。
【名师点睛】本题考查了磁电式电流表的工作原理，需要注意的是两蹄形磁铁中间的磁场大小相同，但是方向呈辐射状。
D 根据安培右手螺旋定则知，直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，当电流减小时，磁场减弱，根据楞次定律得，回路中的感应电流为acdb，根据安培左手定则知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向运动，相互远离，故D正确，ABC错误。
A 由图可知，电流由N到M，则根据左手定则可知，安培力向左； 故A正确，B错误；若换用更粗的同种材料的金属棒，金属棒的电阻减小，由欧姆定律可知，电流增大，所以安培力增大，故CD错误。所以A正确，BCD错误。
BC 根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F=BIL 知，安培力在第一个内做匀加速直线运动，在第二个内，安培力方向水平向左，大小不变，做匀减速直线运动，根据运动的对称性知，一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变，知金属棒一直向右移动，先向右做匀加速直线运动，再向右做匀减速运动，速度随时间周期性变化，故A错误，B正确；因为电流周期性变化，根据F=BIL，则安培力也周期性变化，故C
正确；在一个周期内，动能的变化量为零，则安培力在一个周期内做功为零，故D错误。
【名师点睛】解决本题关键先根据左手定则判断安培力的方向，导体棒在安培力作用下，先做匀加速直线运动，由于电流方向变化，所以安培力方向也是变化即与原来相反，故导体棒再在安培力作用下匀减速直线运动，根据电流周期性变化，安培力也周期性变化，速度也周期变化。
（1）0.3 T，方向竖直向上 （2）0.4 T
（1）杆向右匀速运动，说明杆受到的安培力是向右的，根据左手定则可以知道，磁场的方向竖直向上
杆向右匀速运动，安培力大小和杆受到的摩擦力大小相等，则
T=0.3 T
（2）欲使杆向右以加速度作匀加速运动，由牛顿第二定律可知
（1）0.3 N （2）0.06 N 方向沿斜面向下 （3）24 m/s
（1）闭合电路欧姆定律，则有：
而安培力大小公式为：
所以：
（2）对棒受力分析，并进行重力的分解，如下图所示
