《2025年步步高精准讲练物理选择性必修第二册》

1. (2024·台州市高二期中)长为l的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,当B方向垂直斜面向上,电流为I₁时导线处于平衡状态,若B方向改为竖直向上,则电流为I₂时导线处于平衡状态,电流比值$\dfrac{I_{1}}{I_{2}}$应为


A.$\dfrac{1}{\cos \theta }$
B.$\tan \theta $
C.$\sin \theta $
D.$\cos \theta $

答案： 1.D [根据平衡条件有 $BI_1l = mg\sin\theta$，$BI_2l = mg\tan\theta$，解得$\frac{I_1}{I_2} = \cos\theta$，故选 D。]

2. 某兴趣小组制作了一个可以测量电流的仪器,其主要原理如图所示。固定在水平面上的两平行光滑金属导轨,间距L=1m,一金属棒PQ垂直放在两金属导轨上。轨道置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小B=2T。棒中点的两侧分别固定劲度系数k=50N/m的相同轻弹簧。闭合开关S前,两弹簧为原长,P端的指针对准刻度尺的“0”处;闭合开关S后,金属棒PQ移动,最后静止时指针对准刻度尺右侧“2cm”处。弹簧始终处于弹性限度内,下列判断正确的是

A.电源N端为正极
B.闭合开关S稳定后,待金属棒PQ静止,电路中电流为1A

C.闭合开关S稳定后,待金属棒PQ静止,电路中电流为0.5A
D.闭合开关S后,将滑动变阻器滑片向右移动,金属棒PQ静止时,指针将停在刻度尺“2cm”的右侧

答案： 2.B [闭合开关 S 后，金属棒 $PQ$ 向右移动，根据左手定则可知，电流为从 $P$ 到 $Q$，电源的 $M$ 端为正极，故 A 错误；静止时，则$2k\Delta x = BIL$，解得$I = \frac{2k\Delta x}{BL} = \frac{2 × 50 × 2 × 10^{-2}}{2 × 1} A = 1 A$，故 B 正确，C 错误；闭合开关 S 后，将滑动变阻器滑片向右移动，则电阻增大，电流减小，安培力减小，故金属棒 $PQ$ 静止时，指针将停在刻度尺“$2 cm$”的左侧，故 D 错误。]

3. (2024·嘉兴市海盐二中高二月考)如图所示,金属棒ab质量为m,通过电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面夹角为θ,ab静止于宽为L的水平导轨上。下列说法正确的是


A.金属棒受到的安培力大小为F=BILsinθ
B.金属棒受到的摩擦力大小为Fₓ=BILcosθ
C.若只改变电流方向,金属棒对导轨的压力将增大
D.若只增大磁感应强度B后,金属棒对导轨的压力将增大

答案：
3.C [该题中的磁感应强度 $B$ 虽然与导轨平面的夹角为$\theta$，但是 $B$ 仍然与电流 $I$ 的方向是垂直的，故安培力的大小为$F = BIL$，故 A 错误；由于棒是静止的，其受力图如图所示，摩擦力的大小应该与安培力在水平方向上的分力大小相等，则有$F_f = F\sin\theta = BIL\sin\theta$，故 B 错误；若只改变电流方向，则安培力的方向会改变，由左手定则可知，安培力方向斜向右下作用在金属棒上，使得金属棒对轨道的压力增大，故 C 正确；若只增大磁感应强度 $B$ 后，安培力的方向仍然是斜向左上，大小会增大，故会减小金属棒对轨道的压力，故 D 错误。]

4. (2025·杭州四校高二联考)电磁炮是利用电磁发射技术制成的新型武器,如图所示为电磁炮的原理结构示意图。若某水平发射轨道长7.5m,宽1.5m,发射的炮弹质量为50g,炮弹被发射时从轨道左端由静止开始加速。当电路中的电流恒为20A,轨道间匀强磁场磁感应强度B=1.0×10³T时,不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是


A.磁场方向为竖直向下
B.炮弹的加速度大小为3×10⁶m/s²
C.炮弹在轨道中加速的时间为5×10⁻³s
D.炮弹发射过程中安培力的最大功率为4.5×10⁸W

答案： 4.C [根据左手定则可知，磁场方向为竖直向上，故 A 错误；根据牛顿第二定律有$BIL = ma$，解得$a = 6 × 10^5 m/s^2$，故 B 错误；根据位移公式有$x = \frac{1}{2}at^2$，解得$t = 5 × 10^{-3} s$，故 C 正确；炮弹发射过程中的最大速度$v = at$，炮弹发射过程中安培力的最大功率$P = BILv$，联立解得$P = 9 × 10^7 W$，故 D 错误。]