高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.3安培力(基础篇)(电磁部分)

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高中物理-专题单导体棒切割磁感线问题(计算题)(基础篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.16 单导体棒切割磁感线问题（计算题）（基础篇）计算题1．(13分) （2020浙江稽阳联考）如图为二根倾角θ=300的平行金属导轨，上端有一个电动势为E =5 V 、内阻为r =1 Ω的电源，以及一个电容为C 的电容器，导轨通过单刀双掷开关可分别与1、2相连。

导轨中间分布有两个相同的有界磁场AA’CC’及DD’FF’，磁场方向垂直导轨向下，磁场内外边界距离等于导轨间距L ，L =1 m ，磁场的上下边界距离如图所示均为d =2 m ，CC’到DD’的距离也为d 。

除电源内阻外，其它电阻忽略不计，导体棒与导轨光滑接触。

初始时刻，开关与1相连，一根质量为m =1 kg 的导体棒恰好能静止在导轨上AA’位置，导体棒处于磁场之中。

当开关迅速拨向2以后，导体棒开始向下运动，它在AA’CC’、 CC’DD’两个区域运动的加速度大小之比为4/5。

（1）求磁感应强度B 的大小；（2）求导体棒运动至DD’时的速度大小v 2；（3）求电容C 的值；（4）当导体棒接近DD’时，把开关迅速拨向1，求出导体棒到达FF’的速度v 3。

【参考答案】（1）B =ELmgr sin （2）v 2=6m/s （3）C=0.25 F （4）v t =4m/s 【名师解析】（1）由平衡条件知，初始时刻mg sin θ=Bil （1分）i=E r（1分）得B =ELmgr θsin 代入数据得B =1T 。

（1分）(2) 从CC’到DD’，导体棒做的匀加速运动，加速度为a 2=g sin θ=5m/s 2由题意知，导体棒在AA’CC’运动的加速度a 1=4m/s 2（1分）其到达CC’的速度满足 v 12=2a 1d从CC’到DD’，有v 22-v 12=2a 2d （1分）计算得v 1=4m/sv 2=6m/s （1分）（3）开关拨向2后，导体棒开始在磁场中运动，当速度为v 时，由牛顿运动定律得mg sin θ-BiL =mai =Δq Δt（1分） q =CU （1分）U =BLv （1分）可得a =22sin L CB m mg +θ计算得C=0.25 F （1分）(4)进入第二个磁场后，导体棒受到重力、弹力、安培力，其动力学方程可写作mg sin θ-BiL =ma其中i =rBLv E + 代入后mg sin θ－r BEL －rv L B 22=ma （1分）注意到B =ELmgr θsin ，上式写为－r v L B 22=ma 可等效为导体棒在仅受安培力作用下的运动，上式变形可得－rx L B 22=mv t -mv 2 （1分）代入x =2m ，得v t =4m/s ，即到达FF’时的速度为4m/s 。

高中物理 3.3《磁场对电流的作用安培力》每课一练教科版选修31

高中物理 3.3《磁场对电流的作用安培力》每课一练教科版选修31一、单项选择题1．关于安培力、磁感应强度的说法，正确的是( )A．通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场B．将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受安培力一定相同C．磁感线指向磁感应强度减小的方向D．以上说法都不正确解析：由F＝BIL sinθ，当I∥B时，F＝0，此时通电导线不受磁场力，但导线处有磁场，故A错；如果I、L相同，放在同一匀强磁场中因放置角度不同，安培力也可能不同，故B 不对；在匀强磁场中沿磁感线方向磁感应强度不变，故C错，正确答案为D.答案：D2．如图3313所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )图3313A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2解析：Φ＝BS中S指磁感线垂直穿过的面积，所以Φ＝B·πr2，B正确．答案：B3．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受到的力也不相同．下图中的几幅图象表现的是导线所受到的力F与通过导线的电流I的关系．a、b各自有一组F、I的数据，在图象中各描出一个点．下列四幅图中正确的是( )解析：两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点，并且电流方向都与磁场方向垂直．由于磁场方向是不变的，故导线所在处的磁感应强度是确定的．根据磁感应强度的定义式B＝FIL，当L确定时，F∝I时，则FI图象应是过原点的一条直线，故C对．答案：C4．如图3314所示，一根通电直导线放在磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是( )图3314A．直导线中电流方向是垂直纸面向外B．c点的实际磁感应强度也为0C．d点实际磁感应强度的 2 T，方向斜向下，与B夹角为45°D．以上说法均不正确解析：因a点的实际磁感应强度为0.可知通电直导线在a点的磁感应强度大小为1 T．方向与B相反．由安培定则可知导线中电流方向垂直纸面向里且在abcd圆周上产生磁感应强度大小为B，方向沿切线方向．由矢量合成知C正确．答案：C二、双项选择题5．一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )A．0.4 N B．0.3 NC．0.2 N D．0.1 N解析：据安培力的定义，当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时，磁场力有最大值为F＝BIL＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N．当两方向平行时，磁场力有最小值为0 N．随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在0.2 N与0 N之间取值．答案：CD6．停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图3315所示．开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态( )图3315A．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起B．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起D．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置解析：两块磁铁原来静止，则磁铁所受静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力，当电梯突然向下开动，由于失重，最大静摩擦力会减小，当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时，两磁铁会相互靠近而碰在一起，故A对B错；若电梯向上开动，当电梯在最后减速运动时，磁铁同样处于失重状态，故C对D错．答案：AC7．两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图3316所示．在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d 在导线横截面连线的垂直平分线上．导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )图3316A．a点B．b点C．c点D．d点解析：由安培定则可判知，电流I1、I2分别在a、b两点产生的磁感应强度方向相反，大小有可能相等，合磁感应强度可能为0，而c、d两点的合磁感应强度不可能为0.答案：AB8．质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止，如图3317所示．下面的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( )图3317解析：对A 、B 、C 、D 四种情况受力分析，只有A 、B 正确．答案：AB9．如图3318所示，一边长为h 的正方形线圈A ，其中电流I 大小和方向(逆时针)均保持不变，用两条长度恒为h 的绝缘细绳静止悬挂于水平长直导线CD 的正下方．当导线CD 中无电流时，两细绳中张力均为T ；当通过CD 的电流为i 时，两细绳中张力均降到αT (0＜α＜1)；而当CD 上的电流为i ′时，两细绳中张力恰好为零．已知通电长直导线的磁场中某点的磁感应强度B 与该点到导线的距离r 成反比．由此可知，CD 中的电流方向、CD 中两次通入的电流大小之比ii ′分别为( )图3318A ．电流方向向左B ．电流方向向右C ．电流大小之比i i ′＝1＋αD ．电流大小之比ii ′＝1－α解析：当无电流时，绳子的拉力等于线圈重力的12，当通过电流i 时，绳子受力减小说明受到的安培力的方向向上，可判断CD 中的电流方向向左；由于线圈的上边是下边距离导线CD 的距离的一半，所以受到的力是下边的二倍，设下边受力为F ，则F ＋2αT ＝mg ，当通过的电流为i ′时，绳子没有张力，设此时下边受力为F ′，则此时F ′＝mg ，整理可得结论．答案：AD 三、非选择题10．通电直导线A 与圆形通电导线环B 固定放置在同一水平面上，通有如图3319所示的电流时，通电直导线 A 受到水平向________的安培力作用．当A 、B 中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A 所受到的安培力方向水平向________．图3319解析：由图可知，直导线A 位于导线环B 产生的垂直向里的磁场中，根据左手定则，可判断导线A 受到的安培力方向向右．当A 、B 中的电流方向改变时，A 导线处于导线B 产生垂直向外的磁场中，同时导线A 的电流方向改变，依据左手定则可以判定，A 受安培力仍水平向右．答案：右右11．如图3320所示，一根长为L 的细铝棒用两根劲度系数为k 的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中．当电流I 方向向右时，两根弹簧缩短；当I 的方向向左时，两弹簧伸长，并且相对于平衡位置伸长、缩短的长度都是Δl ，则磁场的磁感应强度为多少？图3320解析：不通电流时，铝棒受力平衡有mg ＝2kx ；弹簧缩短时，有mg ＝2k (x －Δl )＋BIL ；弹簧伸长时，有mg ＋BIL ＝2k (x ＋Δl )；可解得B ＝2k ΔlLI.答案：2k Δl LI12．质量为m ＝0.02 kg 的通电细杆ab 放置于倾角为θ的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，如图3321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？图3321解析：本题考查包括安培力在内的受力分析，可根据平衡条件列式求解．杆ab 中的电流为a 到b ，所受的安培力方向平行于导轨向上．当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下；当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值F 1，此时通过ab 的电流最大为I max ；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为F 2，电流为I min . 正确地画出两种情况下的受力图，由平衡条件列方程求解．根据图甲列式如下：F1＝mg sinθ＋Fμ1，F N＝mg cosθ，Fμ1＝μF N，F1＝BI max d，解上述方程得：I max＝0.46 A. 根据图乙列式如下：F2＋Fμ2＝mg sinθ，F N＝mg cosθ，Fμ2＝μF N，F2＝BI min d，解上式方程得：I min＝0.14 A. 答案：0.14 A≤I≤0.46 A。

高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.4安培力(提高篇)(电磁部分)(含解析)

高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.4安培力（提高篇）（电磁部分）（含解析）一．选择题1．（6分）（2019江西南昌二模）如图所示，三条长直导线a、b、c都通以垂直纸面的电流，其中a、b 两根导线中电流方向垂直纸面向外。

o点与a、b、c三条导线距离相等，且处于oc⊥ab．现在o点垂直纸面放置一小段通电导线，电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示。

则可以判断（）A．o点处的磁感应强度的方向与F相同 B．长导线c中的电流方向垂直纸面向外C．长导线a中电流I1小于b中电流I2 D．长导线c中电流I3小于b中电流I2【参考答案】BC【名师解析】根据左手定则，可知，安培力与磁场方向总垂直，故A错误；由题目图，结合右手螺旋定则可知，长导线a在O处磁场方向由O指向C，同理，长导线b在O处磁场方向由C指向O，根据左手定则，可知，长导线a对O处的通电导线的安培力由O指向b，而长导线b对O处的通电导线的安培力由O指向a，依据电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示，则长导线c中的电流方向垂直纸面向外，且长导线a 中电流I1小于b中电流I2，故BC正确；由上分析，可知，长导线c中电流I3与b中电流I2大小无关确定，故D错误。

2．（4分）（2019海南乐东三模）如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。

接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2，已知I1＞I2，方向均向上。

若用F1和F2分别表示导线M和N受到的磁场力，则下列说法正确的是（）A．两根导线互相排斥 B．为判断F1的方向，需要知道I1和I2的合磁场方向C．两个力的大小关系为F1＞F2 D．仅增大电流I2，F1、F2会同时都增大【参考答案】D【名师解析】根据右手定则判断通电直导线周围产生磁场，再根据左手定则判断安培力的方向，可知两根导线相互吸引，故A错误；B、判断F1的方向，以M导线为研究对象，N导线提供磁场，根据左手定则，要知道的是I2产生的磁场，故B错误；通电直导线周围存在的磁场B的大小，和该直导线中通过的电流大小成正比，即B＝KI，安培力F＝BIL，即F1＝B2I1L＝KI2I1L，F2＝B1I2L＝KI1I2L，两个力大小相等，故C错误、D正确。

高考物理一轮复习磁场《安培力》典型题精排版(含答案)

高考物理一轮复习《安培力》典型题(精排版)1．直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直导线cd 和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动．关于cd中的电流下列说法正确的是( )A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向C．电流大小恒定，方向由c到dD．电流大小恒定，方向由d到c2．如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I 方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是( ) A．加水平向右的磁场B．加水平向左的磁场C．加垂直纸面向里的磁场D．加垂直纸面向外的磁场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4．如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB5．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线水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直，“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里．电键S闭合后，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6．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线，当通以电流I时，欲使导线静止在斜面上，外加匀强磁场B的大小和方向可能是( )A．B＝mg tan α/IL，方向垂直斜面向上B．B＝mg sin α/IL，方向垂直斜面向下C．B＝mg tan α/IL，方向竖直向上D．B＝mg/IL，方向水平向右7．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向( )A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边D．与ab边垂直，指向右边8．如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M指向N，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t＝0时导线恰好静止，若B按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是( )A．在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动B．在最初的一个周期内，导线一直向左运动C．在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小D．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小9．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现从t＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流与时间成正比，即I＝kt，其中k为恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是( )10．如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器．电源电动势E＝12 V，内阻为r＝1.0 Ω.一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力；(2)通过金属棒的电流；(3)滑动变阻器R接入到电路中的阻值．11．磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用．图甲是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成．如图乙所示，通道尺寸a＝2.0 m、b＝0.15 m、c＝0.10 m．工作时，在通道内沿z轴正方向加B＝8.0 T的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使金属板间的电压U＝99.6 V；海水沿y轴方向流过通道．已知海水的电阻率ρ＝0.20 Ω·m.(1)船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；(2)船以v s＝5.0 m/s的速度匀速前进．若以船为参照物，海水以5.0 m/s的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水速率增加到v d＝8.0 m/s.求此时两金属板间的感应电动势U感；(3)船行驶时，通道中海水两侧的电压按U′＝U－U感计算，海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力．当船以v s＝5.0 m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率．高考物理一轮复习《安培力》典型题(精排版)1．解析：导线ab向左滑动，说明通过回路的磁通量在减小，通过回路的磁感应强度在减弱，通过cd的电流大小在减小，与电流方向无关．答案：B2．解析：为使F＝0，则F安必竖直向上且F安＝mg，由左手定则可判定磁场一定是垂直纸面向里，故选项C正确．答案：C3．答案：A4．解析：由左手定则可判断，导线所受磁场力方向沿纸面向上，C、D错；导线的有效长度为ad的长度，即L有效＝(2＋1)L，故安培力的大小为F＝(2＋1)BIL，因此选A.答案：A5．解析：电键闭合后根据安培定则可判定导线所在位置处磁感线的方向为水平向右，再由左手定则判定导线受到安培力的方向为竖直向下，C项正确．答案：C6．解析：导线在重力、支持力和安培力三力作用下平衡，当磁场方向垂直斜面向上时，安培力沿斜面向下，三力不可能平衡，A错；当磁场方向垂直斜面向下时安培力沿斜面向上，则有mg sin α＝BIL，故B＝mg sin α/IL，B项正确；当磁场方向竖直向上时，安培力水平向右，三力不可能平衡，C错；若磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，三力也不可能平衡，D错．答案：B7．解析：根据安培定则，a、b在c处产生的磁场分别为垂直于ac连线斜向下和垂直于bc连线斜向下并且大小相等，由平行四边形定则可确定c处合磁场方向向下，又根据左手定则，可判定c处直导线所受安培力方向垂直于ab边，指向左边，所以C项正确．答案：C8．解析：由安培力的表达式F ＝BIL 结合图乙可知，安培力F 在一个周期内随磁感应强度B 的变化而变化，在前14周期内，安培力F 方向不变，大小变小，加速度方向不变，大小变小，由于初速度为零，所以在水平方向上做变加速直线运动；在14周期到12周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，加速度方向改变，速度减小，至12周期时速度减小到零，所以D 正确；而后在12周期到34周期内，MN 反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，所以A 正确．答案：AD9．解析：当F f ＝μBIL ＝μBLkt ＜mg 时，棒沿导轨向下加速；当F f ＝μBLkt ＞mg 时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为：F f ＝μBLkt ；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为：F f ＝mg ，故选项C 正确．答案：C10．解析：金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示． (1)F 安＝mg sin 30° F 安＝0.1 N (2)由F 安＝BIL 解得I ＝F 安BL＝0.5 A (3)设变阻器接入电路的阻值为R ，根据闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋r )解得R ＝EI－r ＝23 Ω答案：(1)F 安＝0.1 N (2)I ＝0.5 A (3)R ＝23 Ω11．解析：(1)根据安培力公式，推力F 1＝BI 1b ，其中I 1＝U R ，R ＝ρbac，则F 1＝B U Rb ＝Uac ρB ＝796.8 N ，对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右)．(2)U 感＝Bbv d ＝9.6 V.(3)根据欧姆定律，I2＝U′R＝U－Bvdb acρb＝600 A，安培推力F2＝BI2b＝720 N，对船的推力F＝80%F2＝576 N，推力的功率P＝Fv s＝80%F2v s＝2 880 W.答案：(1)796.8 N，沿y轴正方向(2)9.6 V (3)2 880 W。

高中物理-专题近三年高考真题精选精练(基础篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-5）第六部分原子物理专题6.17．近三年高考真题精选精练（基础篇）一．选择题1.【加试题】（2018年11月浙江选考物理）处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a 、b 两种可见光，a 光照射某金属表面时有光电子逸出，b 光照射该金属表面时没有光电子逸出，则 A. 以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a 光的侧移量小于b 光的 B. 垂直入射到同一单缝衍射装置，a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的 C. a 光和b 光的频率之比可能是20/27 D. a 光子的动量大于b 光子的【参考答案】.BD【命题意图】此题氢原子能级跃迁辐射的两种光照射金属是否逸出光电子切入，考查光电效应、光的折射、单缝衍射、光子能量公式、光子动量公式。

【解题思路】根据题述，a 光照射某金属表面时有光电子逸出，b 光照射某金属表面时有光电子逸出，根据光电效应产生条件可知a 光子的能量大于b 光子的能量，根据光子能量与频率成正比可知a 光的频率大于b 光的频率，a 光和b 光的频率之比不可能是20/27，选项C 错误；根据光的频率越大折射率越大，可知a 光的折射率较大，根据折射定律，n=sin sin ir以相同的入射角i 射向同一平行玻璃砖，a 光的折射角r 较小，所以以相同的入射角射向同一平行玻璃砖，a 光的侧移量大于b 光的侧移量，选项A 错误；根据光的频率与波长的关系，νλ=c ，可知a 光的波长小于b 光的波长。

由于波长越长衍射现象越明显，所以a 光和b 光垂直入射到同一单缝衍射装置，a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的衍射中央亮条纹宽度，选项B 正确；根据光子动量与波长的关系，p=h/λ，由于a 光的波长小于b 光的波长，所以a 光子的动量大于b 光子的动量，选项D 正确。

【方法归纳】解答以光电效应为情景切入的光学综合题的方法是：首先根据题述情景判断哪种光的频率较大，然后根据光的频率与折射率的关系得出哪种光的折射率较大，利用光的折射定律分析解答有关光的折射和全反射问题；根据光的频率与波长的关系，利用波长越长衍射现象越明显，波长越长干涉条纹间隔越大分析光的干涉和衍射问题；根据光子的能量和动量与频率和波长的关系分析光子能量和动量问题。

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.21组合场问题(基础篇)(电磁部分)(含解析)

专题3.21 组合场问题（基础篇）一．选择题1.（2019黑龙江大庆三模）研究表明，蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点来定位的，蜜蜂飞行时就是根据这三个位置关系呈8字型运动来告诉同伴蜜源的方位．某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的8字形运动，即在y ＞0的空间中和y ＜0的空间内同时存在着大小相等，方向相反的匀强电场，上、下电场以x 轴为分界线，在y 轴左侧和图中竖直虚线MN 右侧均无电场，但有方向垂直纸面向里、和向外的匀强磁场，MN 与y 轴的距离为2d ．一重力不计的负电荷从y 轴上的P （0，d ）点以沿x 轴正方向的初速度v 0开始运动，经过一段时间后，电子又以相同的速度回到P 点，则下列说法正确的是（）A. 电场与磁场的比值为v 0.B. 电场与磁场的比值为2v 0.C. 带电粒子运动一个周期的时间为02d v +02d v π D. 带电粒子运动一个周期的时间为04d v +02d v π 【参考答案】BD【名师解析】粒子在电场中做类似平抛运动，根据类似平抛运动的分运动公式，有：d=v 0t 1，d=，粒子在磁场中做匀速圆周运动，有：R=结合几何关系，有：R=d ，联立解得：E/B =2v 0.选项A 错误，B 正确；带电粒子在电场中运动时间为：4t 1=；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹是两个半圆，故运动时间：t 2=；带电粒子运动一个周期的时间为：t=4t 1+ t 2=04d v +02d v π，故选项C 错误，D 正确。

2．（2018广州一模）如图，正方形abcd 中△abd 区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd 区域内有方向平行bc 的匀强电场（图中未画出）。

一带电粒子从d 点沿da 方向射入磁场，随后经过bd 的中点e进入电场，接着从b 点射出电场。

不计粒子的重力。

则（）A ．粒子带负电B ．电场的方向是由b 指向cC ．粒子在b 点和d 点的动能相等D ．粒子在磁场、电场中运动的时间之比为p ∶2【参考答案】．ABD【名师解析】根据题述，带电粒子从d 点沿da 方向射入磁场，随后经过bd 的中点e 进入电场，由左手定则可判断出粒子带负电，选项A 正确；根据粒子经过bd 的中点e 进入电场，接着从b 点射出电场，可知粒子所受电场力方向为由c 指向b ，电场的方向是由b 指向c ，选项B 正确；带电粒子在匀强磁场中运动，洛伦兹力不做功，在匀强电场中运动，电场力做功，根据动能定理，粒子在b 点的动能大于在d 点的动能，选项C 错误；画出带电粒子在匀强磁场和匀强电场中的运动轨迹如图所示.。

2021年高考物理最新模拟题精练专题3.1 磁场的描述(基础篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-1）第三部分磁场专题3.1 磁场的描述（基础篇）一．选择题1.（2019浙江模拟）宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害。

地球周围存在的地磁场能改变这些带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，下列关于地磁场的说法正确的是（）A. 南北两极处地磁场最弱，赤道处地磁场最强B. 地理南北两极与地磁场的南北两极刚好重合C. 在赤道附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱D. 在南北两极附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱【参考答案】D【名师解析】根据地磁场的磁场分布规律，南北两极处地磁场最强，赤道处地磁场最弱，故A错误；地理南北两极与地磁场的南北两极并不重合，而是存在一定的磁偏角，故B错误；高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转。

在地球不同位置带电粒子所受到的洛伦兹力大小不一，在赤道处带电粒子运动方向与磁场方向垂直，洛伦兹力最大，所以阻挡作用最强；南、北两极处带电粒子运动方向与磁场方向平行，洛伦兹力最小，所以阻挡作用最弱，故C错误，D正确；2.如图所示，均匀绕制的螺线管水平固定在可转动的圆盘上，在其正中心的上方有一固定的环形电流A，A 与螺线管垂直．A中电流方向为顺时针方向，开关S闭合瞬间．关于圆盘的运动情况(从上向下观察)，下列说法正确的是()A．静止不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．无法确定【参考答案】B【名师解析】环形电流可等效为里面的N极、外面为S极的小磁针，通电螺线管可等效为右边为N板，左边为S极的条形磁铁，根据磁极间的相互作用，圆盘将顺时针转动，选项B正确．3、如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd 边翻转到位置Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量分别为1∆Φ和2∆Φ,则( )A.12∆Φ>∆ΦB.12∆Φ=∆ΦC.12∆Φ<∆ΦD.无法判断【参考答案】C 【名师解析】设金属框在位置Ⅰ时磁通量大小为1∆Φ,在位置Ⅱ时磁通量大小为2∆Φ.第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,穿过金属框的磁感线方向没有改变,磁通量变化量112∆Φ=Φ-Φ,第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ,穿过金属框的磁感线的方向发生改变,磁通量变化量212∆Φ=Φ+Φ.故12∆Φ<∆Φ,故选C 。

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题1.12 电容器(基础篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-1）第一部分静电场专题1.12 电容器（基础篇）一．选择题1. （2019广东揭阳市期末）据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电，某同学登山时用这种超级电容器给手机充电，下列说法正确的是（）A.充电时，电容器的电容变小B.充电时，电容器存储的电能变小C.充电时，电容器所带的电荷量可能不变D.充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零【参考答案】B【名师解析】电容器的电容是由电容器自身的因素决定的，故充电时，电容器的电容不变，A符合题意；充电时，电容器所带的电荷量减小，存储的电能变小，B符合题意；充电时，手机电能增加，电容器上的电荷量一定减小，C不符合题意；电容器的电容是由电容器自身的因素决定的，故充电结束后，电容器的电容不可能为零；D不符合题意；【温馨提示】充电的时候电容不变，给手机充电，电荷量变小，电容器的电压也变小。

2.（2019浙江嘉兴质检）激光闪光灯的电路原理如图所示，电动势为300V的电源向电容为6000μF的电容器C充电完毕后，通过外加高压击穿“火花间隙”间空气，使电容器一次性向激光闪光灯放电，提供所有能量使闪光灯发出强光，则电容器放电过程释放的电量和通过闪光灯的电流方向为（）A．.1.8C 向左B．.1.8C 向右C．.2×10－5C 向左D．.2×10－5C 向右【参考答案】B【名师解析】电动势为300V的电源向电容为6000F的电容器C充电完毕后，电容器带电量Q=CE=6000×10-6×300C=1.8C。

电容器放电过程释放的电量为Q=1.8C，通过闪光灯的电流方向为向右，选项B正确3.（2019北京东城期末）如图所示是电容式话筒的原理图，膜片与固定电极构成一个电容器，用直流电源供电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压下列说法正确的是（）A. 电容式话筒是通过改变正对面积来改变电容的B. 电阻R两端电压变化的频率与电流的频率相同C. 当膜片靠近固定电极时，电流从b流向aD. 当膜片靠近固定电极时，电容器处于放电状态【参考答案】B【名师解析】由图可知，电容式话筒是通过改变板间距来改变电容的，故A错误；根据欧姆定律可知，电阻R两端电压变化的频率与电流的频率相同，故B正确；当膜片靠近固定电极时，根据电容的决定式知，电容变大，因始终和电源相连，故U不变，由可知，电量增大，电容器充电，电流由a到b，故CD错误。

（完整）高考物理-磁流体发电和电磁流量计（解析版）

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-1）第三部分磁场专题3.33 磁流体发电和电磁流量计一．选择题1.(2018·山东省淄博一中三模)为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图12所示的长方体流量计．该装置由绝缘材料制成，其长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加一匀强磁场，前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A．M端的电势比N端的高B．电压表的示数U与a和b均成正比，与c无关C．电压表的示数U与污水的流量Q成正比D．若污水中正、负离子数相同，则电压表的示数为0 【参考答案】 C【名师解析】根据左手定则知，正离子所受的洛伦兹力方向向里，则向里偏转，N端带正电，M端带负电，则M端的电势比N端电势低，故A错误；最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：qvB＝q U b ，解得U＝vBb，电压表的示数U与b成正比，与污水中正、负离子数无关，故B、D错误；因v＝UBb，则流量Q＝vbc＝UcB，因此U＝BQc，所以电压表的示数U与污水流量Q成正比，故C正确．2.如图所示是一速度选择器，当粒子速度满足v0＝EB时，粒子沿图中虚线水平射出；若某一粒子以速度v射入该速度选择器后，运动轨迹为图中实线，则关于该粒子的说法正确的是()A．粒子射入的速度一定是v>EBB．粒子射入的速度可能是v<EBC．粒子射出时的速度一定大于射入速度D．粒子射出时的速度一定小于射入速度【参考答案】 B【名师解析】由于题述没有给出带电粒子的电荷属性，所有一定的选项均错误，所以粒子射入的速度可能是v<EB，选项B正确。

3.(多选)如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场．一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场的方向喷入磁场．把P、Q与电阻R相连接．下列说法正确的是()A．Q板的电势高于P板的电势B．R中有由a向b方向的电流C ．若只改变磁场强弱，R 中电流保持不变D ．若只增大粒子入射速度，R 中电流增大【参考答案】BD【名师解析】等离子体进入磁场，根据左手定则，正离子向上偏，打在上极板上，负离子向下偏，打在下极板上，所以上极板带正电，下极板带负电，则P 板的电势高于Q 板的电势，流过电阻R 的电流方向由a 到b ，故A 错误，B 正确；依据电场力等于洛伦兹力，即为q Ud＝qvB ，则有U ＝Bdv ，再由闭合电路欧姆定律I ＝U R ＋r ＝BdvR ＋r ，电流与磁感应强度成正比，故C 错误；由上分析可知，若只增大粒子的入射速度，R中电流会增大，故D 正确．4. 1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为Ⅰ型超导体，主要是金属超导体，另一类称为Ⅱ型超导体(载流子为电子)，主要是合金和陶瓷超导体.Ⅰ型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过.现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I 后放入匀强磁场中，如图4所示.下列说法正确的是()A.超导体的内部产生了热能B.超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力C.超导体表面上a 、b 两点的电势关系为φa <φb D.超导体中电流I 越大，a 、b 两点间的电势差越小【参考答案】BC【名师解析】超导体电阻为零，超导体不会在内部产生热能，故A 错误；超导体所受安培力是洛伦兹力的宏观表现，安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力，故B 正确；载流子为电子，超导体表面上a 带负电，所以φa ＜φb ，故C 正确；根据电流的微观表达式I ＝neSv ，当超导体稳定时，洛伦兹力和电场力平衡，即evB ＝e U d ，解得：U ＝BIdneS，所以电流越大，a 、b 两点间的电势差越大，故D 错误.5.(2018·南通模拟)如图7所示为利用海流发电的磁流体发电机原理示意图，矩形发电管道水平东西放置，整个管道置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，其上、下两面是绝缘板，南、北两侧面M 、N 是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S 和定值电阻R 相连，已知发电管道长为L 、宽为d 、高为h ，海水在发电管道内以恒定速率v 朝正东方向流动。

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—安培力(含解析)

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—安培力（含解析）一、选择题（1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项符合条件）1．如图（a ）所示，在倾角37θ=的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图（b ）所示的规律变化。

释放圆环后，在08t t =和09t t =时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。

假设圆环与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 370.6=，则圆环和斜面间的动摩擦因数为（）A ．34B ．1516C ．1920D ．2728【答案】D 【解析】根据楞次定律可知，008t 时间内感应电流的方向沿顺时针方向，由左手定则可知圆环上部受安培力沿斜面向下，设圆环半径为r ，电阻为R ，在08t t =时有220101ππ216B B E r r t t t Φ==⋅⋅=，11E I R= 此时圆环恰好静止由平衡得01sin 2cos mg B I r mg θμθ+⋅=同理在09t t =时圆环上部分受到的安培力沿斜面向上2020π2B E r t t ∆Φ==∆，22E I R= 圆环此时恰好静止，由平衡得02sin cos 2mg mg B I r θμθ+=⋅联立以上各式得2728μ=故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

2．某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。

将线框的下边ab 置于蹄形磁铁的、S 极之间，使ab 边垂直于磁场方向且ab 边全部处于N 、S 极之间的区域中。

接通电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为时，传感器的读数为1F ；保持ab 中的电流大小不变，方向相反，传感器的读数变为2F （21F F <）。

已知金属线框的匝数为n ，ab 边长为L ，重力加速度为g ，则可得到（）A ．金属线框的质量122F F m g+= B ．N 、S 极之间的磁感应强度12F F B nIL -=C ．传感器的读数为1F 时，ab 中的电流方向为b →aD ．减小电流I 重复实验，则1F 、2F 均减小【答案】A【解析】AB ．通电线圈受到重力安培力和细绳的拉力作用，当电流表读数为I 时，绳子的拉力为1F ，则1F mg nBIL =+保持ab 中的电流大小不变，方向相反，绳子的拉力为2F ，则2F nBIL mg +=联立解得金属框的质量为 122F F m g +=122F F B nIL-= 选项A 正确，B 错误；C ．传感器的读数为1F 时，安培力竖直向下，根据左手定则可知，ab 中的电流方向为a →b ，故C 错误；D ．减小电流I 重复实验，则1F 减小，2F 增大，故D 错误。

专题319环形边界磁场问题(基础篇)(解析版)

高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-1）第三部分磁场专题3.19 环形边界磁场问题一．选择题1. (2020河南天一大联考期末考试)如图所示，磁场的边界是两个同心圆，内圆的半径为r磁场方向垂直纸面向甩，磁感应强度大小为B，A是内侧边界上的一点。

在圆心O处沿平行纸面方向射出一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子速度方向与OA成60°角，粒子经磁场第一次偏转后刚好从A点射出磁场，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）A. 粒子一定带正电B. 粒子第一次在磁场中运动的时间为C. 粒子运动的速度大小为D. 磁场外边界圆的半径至少为r【参考答案】D【名师解析】粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，根据左手定则可以判断粒子带负电，故A错误；粒子第一次在磁场中运动的时间为t==，故B错误；根据图中几何关系可得粒子在磁场中做圆周运动的半径为R=r tan30°=，根据洛伦兹力提供向心力可得qvB=m，解得v=，故C错误；磁场外边界圆的半径至少为r′=R+=r，故D正确。

【关键点拨】根据左手定则可以判断粒子的电性；根据运动周期计算粒子第一次在磁场中运动的时间；根据图中几何关系求解半径，根据洛伦兹力提供向心力求解速度；根据几何关系求解磁场外边界圆的半径。

对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间。

2.(2019重庆七校三模)如图所示,大圆的半径为2R,同心的小圆半径为R,在圆心处有一个放射源,可以向平面内的任意方向发射质量为m、电荷量为q、最大速率为v的带电粒子(粒子不计重力),为了不让带电粒子飞出大圆以外,可以在两圆之间的区域内加一个垂直于纸面向里的匀强磁场,该磁场磁感应强度的最小值是()A. B. C. D.【参考答案】A【名师解析】设同心圆的圆心为O,粒子恰好不飞出大圆,则其轨迹与大圆相切,如图所示,切点为A,连接OA,设粒子从C点进入磁场,过C点作OC的垂线交OA于D点,D点为粒子做匀速圆周运动的圆心,设粒子做圆周运动的半径为r,由几何关系可得(2R-r)2=R2+r2,r=,由以上两式解得B min=,故A正确。

高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.3安培力(基础篇)(电磁部分)(含解析)

高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.3安培力（基础篇）（电磁部分）（含解析）一．选择题1.（2019浙江绍兴模拟）如图所示是“巴罗轮”的示意图，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时，铝盘开始转动，下列说法中不正确的是（）A. 铝盘绕顺时针方向转动B. 只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变C. 只改变电流方向，铝盘的转动方向改变D. 同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变【参考答案】A【名师解析】铝盘、水银与电源构成一个闭合回路，铝盘中有电流，由左手定则可知：铝盘受到的安培力与盘的半径垂直，且沿逆时针方向，则铝盘沿逆时针方向转动，故A不正确；只改变磁场的方向，由左手定则可知，铝盘受到的安培力方向将与开始时相反，所以铝盘的转动方向改变。

故B正确；电流方向反向，由左手定则可知，安培力方向反向，铝盘的转动方向反向，故C正确；由左手定则可知，将电流及磁场方向同时改变，铝盘受力方向不变，铝盘的转动方向不变，故D正确；本题选择不正确的，故选：A。

2．（6分）（2019河北唐山三模）在正方形四个顶点处各垂直于纸面放置一根长直导线，已知直导线中电流在某点产生磁场的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。

四根导线中电流方向如图所示，四根导线中的电流大小均相等，若C处导线中的电流大小不变，方向反向，则A处导线受到的安培力与原来安培力之比（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：5【参考答案】C【名师解析】设电流强度大小为I，正方形的边长为a，直导线A的长度为L。

根据题意可得B和D在A处的磁场大小均为B1＝，C处导线在A处的磁场大小为B2＝；根据导线间电流相互作用规律可知，电流方向相同相吸引、相反相排斥，则开始情况下A受到的安培力大小为：F1＝B1IL﹣B2IL＝＝；若C处导线中的电流大小不变，方向反向，A受到的安培力大小为：F2＝B1IL+B2IL＝＝，所以，选项C正确，ABD错误。

2022届全国高三物理模拟试题汇编：安培力及左手定则

2022届全国高三物理模拟试题汇编：安培力及左手定则一、单选题1．（2分）小明同学制作了一个有趣的“简易电动机”，将一节5号干电池的正极向上，几块圆柱形强磁铁片（能导电）吸附在电池的负极上，把一段裸铜导线弯折成一个线框，如图甲所示，线框上端的中点折出一个突出部分与电池的正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，如图乙所示，放手后线框就会转动起来。

关于该“简易电动机”，下列说法正确的是（）A．若磁铁N极朝上，从上往下看，该线框逆时针旋转B．若将磁铁上下对调，“电动机”转动方向可能不变C．若在磁铁下面再吸附一块同样的磁铁片，转动稳定后转速更大D．“简易电动机”由静止到转动起来的过程中，电源的功率不断增大2．（2分）中国电磁炮技术世界领先，下图是一种电磁炮简易模型。

间距为L的平行导轨水平放置，导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场，导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。

带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上，金属棒电阻为R，导轨电阻不计。

通电后棒沿图示方向发射。

则（）A．磁场方向竖直向下B．闭合开关瞬间，安培力的大小为BELR+rC．轨道越长，炮弹的出射速度一定越大D．若同时将电流和磁场方向反向，炮弹将沿图中相反方向发射3．（2分）如图甲所示是一种可手摇发电的手电筒，除照明外还可手摇发电为手机充电。

其原理回路处在磁感应强度为0.01T的匀强磁场中，磁场方向如图乙所示，图乙时刻半圆形导线束位于纸面内。

从右向左看，手柄以40πrad/s 逆时针匀速转动，则（）A ．该手摇电筒中的电流是直流电B ．图乙时刻半圆形导线束上电流从A 到BC ．图乙时刻半圆形导线束受安培力大小为0D ．图乙所示电流表的示数为0.4A4．（2分）Ioffe-Prichard 磁阱常用来约束带电粒子的运动。

如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过xOy 平面，1、2、3、4直导线与xOy 平面的交点成边长为2a 的正方形且关于x 轴和y 轴对称，各导线中电流方向已标出，已知通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比。

专题33安培力(基础篇)(解析版)

高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-1）第三部分磁场专题3.3 安培力（基础篇）一．选择题1 . （2020年4月浙江台州质量评估）如图所示，蹄形磁铁的磁极之间放置一个装有导电液体的玻璃器皿，器皿中心和边缘分别固定一个圆柱形电极和一个圆形环电极，两电极间液体的等效电阻为R=0.10Ω。

在左边的供电电路中，电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.40Ω，伏特表为理想电表，滑动变阻器R0 的最大阻值为0.40Ω。

开关S 闭合后，液体流速趋于稳定时，下列说法正确的是A.由上往下看，液体顺时针转动B.当R0=0.30Ω时，电源输出功率最大C.当R0=0 时，伏特表的示数为0.30VD.当R0=0.30Ω时，电源的效率大于50%【参考答案】D【命题意图】本题考查左手定则、对非纯电阻电路的分析和理解及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点、能量的观点、科学思维能力。

【解题思路】根据电路，可知玻璃器皿中导电液体的电流从圆形环电极流向中心的圆柱形电极，由左手定则可判断出，液体所受洛伦兹力沿逆时针方向，所以由上往下看，液体逆时针转动，选项A错误；由于在液体逆时针转动时将产生感应电动势，所以此电路不是纯电阻电路，不能运用纯电阻电路中电源输出电功率最大的条件，也不能运用闭合电路欧姆定律和欧姆定律计算电源输出电流和电压表示数，所以当R0=0.30Ω时，电源输出功率不是最大，当R0=0 时，伏特表的示数不是0.30V，选项BC错误；由于液体逆时针转动时将产生感应电动势，所以当R0=0.30Ω时，电源输出电功率大于电源内阻消耗的电功率，即电源的效率大于50%，选项D正确。

【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是左手定则判断错误，导致错选A；二是把电路看作纯电阻电路，利用电源输出电功率最大的条件进行分析，导致错选B 或C 。

2.（2020山东济宁质检）如图所示，图中曲线为两段完全相同的六分之一圆弧连接而成的金属线框（金属线框处于纸面内），每段圆弧的长度均为L ，固定于垂直纸面向外、大小为B 的匀强磁场中。

专题3.2 与光的折射相关的计算问题(基础篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-4）第三部分光学、电磁波和相对论专题3.2 与光的折射相关的计算问题（基础篇）1. （2019江苏七市三模）如图所示，水平地面上放有一长方形玻璃砖，光源S 1发出与水平方向夹角为θ的一细束光，光线进入玻璃砖后经过一次反射从右侧面折射而出，恰好照到玻璃砖右侧地面上与S 1关于玻璃砖对称的点S2.已知光线射入玻璃砖的位置到玻璃砖上表面的距离为a 、玻璃砖左右两表面间的距离为b ，真空中光速为c.求：①玻璃砖的折射率n ；②该束光在玻璃砖中传播的时间t. 【名师解析】：① 光线从空气以入射角θ射入玻璃时，设折射角为α，由折射定律有n ＝sin θsin α(1分)光线经玻璃砖反射后，射到玻璃砖右侧面时的入射角等于α，折射角为θ，S 1和S 2到玻璃砖距离相等，由对称性可知光线进入与射出玻璃砖的位置等高，则sin α＝aa 2＋（b 2）2(1分) 解得n ＝4a 2＋b 2sin θ2a (1分)②该束光在玻璃砖中传播的距离s ＝2a 2＋（b2）2传播的速度v ＝cn(1分)则有t ＝s v ＝（4a 2＋b 2）sin θ2ac(1分)2.（2019·湖北省高三调研）如图所示，某种材料制成的扇形透明砖放置在水平桌面上，光源S 发出一束平行于桌面的光线从OA 的中点垂直射入透明砖，恰好经过两次全反射后，垂直OB 射出，并再次经过光源S ，已知光在真空中传播的速率为c ，求：（1）材料的折射率n ；（2）该过程中，光在空气中传播的时间与光在材料中传播的时间之比。

【参考答案】（1）2 （2）1:4 【名师解析】（1）光路如图所示，由折射定律1sin C n= 而2R OF =，故1sin 2C =（即30C =︒）所以该材料的折射率n =2（2）光在空气中传播的路程12S SF = 由几何关系30OSF ∠=︒所以1cos3022S R R =︒⨯=⨯=，则时间为：11S t c ==光在介质中传播的路程24S FD ==，则时间为：2222R S n t v c c⋅===则时间之比为：12:1:4t t =3.（2019·四川省成都市模拟）如图，等腰直角三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 中点，位于截面所在平面内的一细光束自O 点以角度i 入射，第一次到达AB 边恰好发生全反射。