2024教科版高中物理选择性必修第二册同步练习（有解析）--2 安培力的应用

中小学教育资源及组卷应用平台 2024教科版高中物理选择性必修第二册同步 2　安培力的应用 基础过关练 题组一　直流电动机的原理及应用 1.(2022河南许昌期末)如图所示是电动机模型示意图,处于磁场中的矩形通电金属线框abcd可绕轴OO'转动,线框中的电流方向如图所示。在图示位置(线框所在的平面刚好和磁场方向平行,且ab和cd边与磁场方向垂直),关于线框ab、bc、cd、da边受到的安培力的方向,下列说法正确的是 (　　) A.ab边受到的安培力的方向向右 B.bc边受到的安培力的方向向下 C.cd边受到的安培力的方向向上 D.da边受到的安培力的方向向左 2.(2022广西钦州检测)如图所示,某兴趣小组制作了一个简易电动机,此装置中的铜线框能在竖直平面内在磁场作用下从静止开始以虚线OO'为轴转动起来,那么 (　　) A.若磁铁上方为N极,则从上往下看,铜线框将顺时针旋转 B.若磁铁上方为S极,则从上往下看,铜线框将顺时针旋转 C.不管磁铁上方为N极还是S极,从上往下看,铜线框都将逆时针旋转 D.在铜线框加速转动过程中,电池的化学能全部转化为铜线框的动能 题组二　电磁炮的原理及应用 3.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。如图所示为某款电磁炮的轨道,该轨道长10 m,宽2 m。若发射质量为100 g的炮弹,炮弹从轨道左端由静止开始加速,当回路中的电流恒为100 A时,最大速度可达2 km/s,假设轨道间磁场为匀强磁场,不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是 (　　) A.磁场方向竖直向下 B.磁场方向水平向右 C.炮弹的加速度大小为4×105 m/s2 D.磁感应强度的大小为100 T 4.(2023广东佛山期中)右图为某种电磁弹射系统的简化示意图,金属弹射杆横架在两根水平放置且足够长的平行金属导轨上,使用时先把开关拨到a侧给储能电容器充电,然后把开关拨到b侧让电容器放电,回路瞬间产生巨大电流,从而产生超强磁场,弹射杆在磁场力的作用下被快速弹出。若忽略空气阻力,下列说法正确的是 (　　) A.要使图中弹射杆向右弹射,则电源必须上正下负 B.要使图中弹射杆向右弹射,对电源正负极的连接没要求 C.弹射杆将沿轨道做变加速运动 D.若导轨摩擦不计,则电容器储存的电能全部转化为弹射杆的机械能 5.(2023四川绵阳南山中学月考)如图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,通过弹体后从另一条轨道流出。轨道电流可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。通电的弹体在安培力的作用下滑行L后离开轨道,则下列说法正确的是 (　　) A.弹体向左高速射出 B.I变为原来的2倍时,弹体射出的速度也变为原来的2倍 C.弹体的质量变为原来的2倍时,射出的速度也变为原来的2倍 D.L变为原来的4倍时,弹体射出的速度变为原来的2倍 6.(2023山西大同期末)2022年10月,我国成功运行了世界首个“电磁橇”,它对吨级物体的最高推进速度达到286 m/s。如图为简化后的“电磁橇”模型:两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块,滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流经导轨—滑块—导轨流回电源,滑块被导轨中电流形成的磁场推动而加速。将滑块所处位置的磁场简化为方向垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度B=5 T,若两导轨间的距离L=2 m,滑块质量为m=1 000 kg,设通电后滑块开始做匀加速直线运动,其加速度大小为50 m/s2,求: (1)滑块匀加速过程中电源提供的电流大小; (2)滑块沿导轨运动9 m时所受安培力的瞬时功率。 题组三　磁电式电流表的原理及应用 7.关于磁电式电流表,下列说法错误的是 (　　) A.指针稳定后,螺旋弹簧形变产生的阻碍效果与线圈受到的安培力的转动效果方向是相反的 B.通电线圈中的电流越大,指针偏转角度也越大 C.在线圈转动的 ... ...