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单选题

关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是(  )

A

只与劲度系数有关系

B

只与形变量有关系

C

弹力做正功,弹性势能增加

D

弹力做正功,弹性势能减少

题目答案

D

答案解析

分析:

弹簧弹力对外做正功时,弹性势能减小;当弹簧弹力对外做负功时,弹性势能增加.

解答:

解:A、B、弹簧的弹性势能既与劲度系数有关,也与行变量有关,故A错误,B错误;C、D、弹簧弹力做功等于弹性势能的减小量,故弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增加;故C错误,D正确;故选:D.

点评:

本题关键明确外界对弹簧做正功,弹性势能增加;弹簧对外界做正功,弹性势能减小;基础题.

举一反三
单选题

关于重力势能,下列说法正确的是(  )

A

离地面越高的物体重力势能越大

B

质量越大的物体重力势能越大

C

悬挂在顶棚上的电灯静止不动,它没有重力势能

D

任何被举高的物体都具有重力势能

题目答案

D

答案解析

A.物体离地面越高,只是高度大,没有考虑质量,因此它的重力势能不一定大,该选项说法不正确;

B.重力势能与质量和高度两个因素有关,只通过质量一个因素不能判断重力势能的大小,该选项说法不正确;

C.悬挂在顶棚的电灯静止不动,但是它具有一定高度,因此它具有重力势能,该选项说法不正确;

D.物体由于被举高而具有重力势能,因此任何物体只要被举高就具有重力势能,该选项说法正确.

故选D. 

单选题

关于物体的动能,下列说法正确的是( )

A

物体的速度不变,其动能一定不变

B

物体的动能不变,其速度一定不变

C

物体所受的合外力不为零,其动能一定变化

D

某一过程中的速度变化越大,其动能的变化一定越大

题目答案

A

答案解析

本题考查对动能的理解。如果物体的速度不变,根据Ek=$\frac {1}{2}$mv2可知,动能不变,故A正确;如果物体的动能不变,则说明其速度大小一定不变,但速度的方向可以变化,故B错误;物体所受的合外力不为零,但如果合外力不做功,其动能不变,如做匀速圆周运动的物体,故C错误;某过程中速度变化很大,若速度大小不变,只是方向变化,物体的动能不变,故D错误。

单选题

如图所示,滑板运动员从高处平台的末端水平飞出,落在水平地面上,若不计空气阻力,则运动员在下落过程中(    )

A

重力势能转化为动能,机械能增大

B

重力势能转化为动能,机械能不变

C

动能转化为重力势能,机械能增大

D

动能转化为重力势能,机械能减小

题目答案

B

答案解析

不计空气阻力,运动员在下落过程中质量不变,速度增大,高度减小故重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,机械能不变.

故选B.

单选题

通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内.电流方向如图所示,ad边与MN平行,关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是(  )

A

线框有两条边所受的安培力方向相同

B

线框有两条边所受的安培力大小相同

C

线框所受安培力合力向里

D

线框所受安培力合力为零

题目答案

B

答案解析

分析:

直导线中的电流方向由N到M,根据安培定则判断导线框所在处磁场方向.根据左手定则分析导线框所受的安培力情况.

解答:

解:选项1-、直导线中的电流方向由N到M,根据安培定则,导线右侧区域磁感应强度方向向内,根据左手定则,ad边受向左的安培力,bc边受到向右的安培力,ab边受到向下的安培力,cd受到向上的安培力,方向全不同,故选项1-错误;

选项2-、离MN越远的位置,磁感应强度越小,故根据安培力公式F=BIL,ad边受到的安培力大于cb边,ab边受到的安培力等于cd受到受到的安培力,故选项2-正确;选项3-、选项4-、ab边受向左的安培力,cd边受到向右的安培力,ad边受到向下的安培力,bc受到向上的安培力;ab边受到的安培力大于cd边,ad边受到的安培力等于bc受到受到的安培力;故合力向左,故选项3-选项4-错误;

故选:选项2-.

点评:

本题关键:(1)会根据安培定则判断通电直导线的磁场;(2)会根据左手定则判断安培力方向;(3)会根据安培力公式F=BIL并结合微元法判断安培力的大小.

单选题

通电直导线与圆形通电导线固定放置在同一水平面,各自的电流方向如图所示,此时圆形通电导线P处所受安培力方向(  )

A

向右

B

向左

C

向外

D

向里

题目答案

A

答案解析

分析:

由安培定则可得出P处的磁场方向,再由左手定则可判断P受安培力的方向.

解答:

解:由安培定则可得,直导线在P所在处的磁场垂直线面向外,则由左手定则可得,P受安培力向右,故选:选项1-.

点评:

本题考查安培定则及左手定则的应用,只要熟练掌握定则内容并能正确应用即可解出.

单选题

一根长0.1m通有电流1.8A的导线,放在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,受到的安培力大小可能是(  )

A

0.01N

B

0.04N

C

0.1N

D

0.2N

题目答案

A

答案解析

分析:

当通电导线与磁场垂直时,导线所受的磁场力最大;当导线与磁场平行时,导线所受磁场力最小.由安培力公式求出导线所受磁场力的范围再选择.

解答:

解:当通电导线与磁场垂直时,导线所受的磁场力最大,为Fmax=BIL=0.2×1.8×0.1N=0.036N;当导线与磁场平行时,导线所受磁场力最小为零.则导线所受磁场力的范围为0-0.036N.故选项1-正确,选项2-选项3-选项4-错误;

故选:选项1-

点评:

本题只要掌握安培力大小的计算公式F=BILsinα,就能正确解答,基本题.

单选题

关于磁电式电流表,下列说法错误的是(  )

A
磁电式电流表是根据通电线圈在磁场中受安培力的作用而制成的
B
磁电式电流表的优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流
C
根据磁电式电流表的指针偏转方向,可以知道被测电流的方向
D
磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是匀强磁场,安培力的方向与线圈平面垂直,故其表盘的刻度是均匀的

题目答案

D

答案解析

分析:

首先分析出其制成原理,即通电线圈在磁场中受力转动,线圈的转动可以带动指针的偏转;然后找出与电流表的原理相同的选项即可.同时由左手定则来确定安培力的方向.

解答:

解:A、C、电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的,因此不管铜电线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行.

因此,磁力矩与线圈中电流成正比(与线圈位置无关).当铜电线圈转动时,螺旋弹簧将被扭动,产生一个阻碍线圈转动的阻力矩,其大小与线圈转动的角度成正比,当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时,线圈停止转动,此时指针偏向的角度与电流成正比,故电流表的刻度是均匀的.当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变,所以,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向.故A正确,C正确;

B、磁电式电流表的优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流,故B正确;

D、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的,不是匀强磁场,故D错误;

本题选错误的,故选D.

点评:

在学过的测量工具或设备中,每个工具或设备都有自己的制成原理;对不同测量工具的制成原理,是一个热点题型,需要重点掌握.

单选题

图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是(  )

A

向上

B

向下

C

向左

D

向右

题目答案

B

答案解析

分析:

根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比,得出各电流在O点所产生的B的大小关系,由安培定则确定出方向,再利用矢量合成法则求得B的合矢量的方向.

解答:

解:根据题意,由右手螺旋定则,则有b与d导线电流产生磁场正好相互抵消,而a与c导线产生磁场正好相互叠加,由右手螺旋定则,得磁场方向水平向左,当一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向,根据左手定则可知,向下.故选项2-正确,选项1-选项3-选项4-错误;

故选:选项2-

点评:

考查磁感应强度B的矢量合成法则,会进行B的合成,从而确定磁场的大小与方向.

单选题

下列关于洛伦兹力的说法不正确的是( )

A

洛伦兹力的大小为F=qvB

B

当B与v平行时电荷不受洛伦兹力

C

当电荷相对磁场静止时,电荷不受洛伦兹力

D

洛伦兹力必定不做功

题目答案

A

答案解析

选项1-、带电量为q的电荷,在磁场中受到的洛伦兹力F=qvBsinθ.故选项1-错误;

选项2-、带电粒子的速度方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力.故选项2-正确;

选项3-、带电量为q的电荷,在磁场中受到的洛伦兹力f=qvBsinθ,当电荷相对磁场静止时,v=0,所以电荷不受洛伦兹力.故选项3-正确;

选项4-、洛伦兹力的方向与磁场方向垂直,又与速度方向垂直,所以洛伦兹力不做功,不改变速度的大小,只改变速度的方向,故选项4-正确.

本题选择不正确的,故选:选项1-

单选题

如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场.质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场,图中实线是它们的轨迹.已知O是PQ的中点,不计粒子重力.下列说法中正确的是(  )

A

粒子a带负电,粒子b、c带正电

B

射入磁场时粒子a的速率最小

C

射出磁场时粒子b的动能最小

D

粒子c在磁场中运动的时间最长

题目答案

D

答案解析

分析:

根据粒子运动轨迹由左手定则判断粒子的电性;粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律求出粒子的速度,然后求出粒子的动能;根据粒子做圆周运动的周期与转过的圆心角比较粒子运动时间.

解答:

解:选项1-、根据左手定则知粒子a带正电,粒子b、c带负电,故选项1-错误;

选项2-、粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac {v^2}{r}$,解得:v=$\frac {qBr}{m}$,射入磁场时粒子c的半径最小,则速率最小.故选项2-错误;

选项3-、粒子的动能Ek=$\frac {1}{2}$mv2=$\frac {q^2B^2r^2}{2m}$,由于:q、B、m都相同,因此r越大,粒子动能越大,由图示可知,b的轨道半径r最大,则b粒子动能最大;c的半径最小,则动能最小.故选项3-错误;

选项4-、粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=$\frac {2πm}{qB}$相同,粒子在磁场中的运动时间:t=$\frac {θ}{2π}$T=$\frac {θm}{qB}$,由于m、q、B都相同,粒子c转过的圆心角θ最大,则射入磁场时c的运动时间最大,故选项4-正确;

故选:选项4-.

点评:

带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据运动圆弧来确定速率的大小.