交大二附中南校区2022-2022学年高二上学期第二次月考物理试卷（理科）班级姓名一．单项选择题（共14小题，每小题3分，共42分）1．下列说法中正确的是( )． A．由R＝知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B．比值反映了导体阻碍电流的性质，R＝是电阻的决定式C．通过导体电流越大，电阻越小D．由I＝知道，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比2．有一段长1m的电阻丝，电阻是10Ω，现把它均匀拉伸到长为5m，则电阻变为( )．A．10ΩB．50ΩC．150ΩD．250Ω3．R1和R2分别标有“2Ω，1.0A”和“4Ω，0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图1所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )．图1A．1.5WB．3.0WC．5.0WD．6.0W4.图2如图2所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( )．A.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大5.在如图3所示的电路中，18\n图3当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时( )．A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小6.．如图4所示，图4有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V,60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )．A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽的发热功率为60WC．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗的总功率为60W7.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )．A．根据磁感应强度定义B＝F/(IL)，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比B．磁感应强度B是标量，没有方向C．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密集的地方磁感应强度B大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些8．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )．A．磁场中某点B的大小，与放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大9．18\n图5如图5所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )． A.B.C．BL2D．NBL210.如图6所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态。则( )图6A．导体棒中的电流方向从b流向aB．导体棒中的电流大小为C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大11．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )图712.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8所示。过c点的导线所受安培力的方向( )18\n图8A．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13.如图9所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图4所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为B0，则O处的磁感应强度大小为( )图9A．0B．2B0C.B0D．无法确定14.图10如图10所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )．A．棒中的电流变大，θ角变大 B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小二．多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分）15．如图11所示的电路中，图11L1、L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定的电压，它们都正常发光，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，发生的现象是( )．A．L1亮度不变，L2变暗18\nB．L1变暗，L2变亮C．电路消耗的总功率变小D．流过滑动变阻器的电流变小16.如图12所示，图12电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )．A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小17.如图13所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( )图13A．两导线间的空间不存在磁场B．虚线C处磁感应强度为零C．AC间磁感应强度垂直纸面向里D．CB间磁感应强度垂直纸面向外18．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图14所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A．b、d两点的磁感应强度大小相等B．a、b两点的磁感应强度大小相等图14C．c点的磁感应强度的值最小18\nD．b点的磁感应强度的值最大三．实验题（每空1分，共10分）19．如图15所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：图15(1)所测电阻的阻值为________Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”、“×100”或“×1k”)．(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA；当选用量程为250mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA.(3)当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_______V.20．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图16(a)和(b)所示，长度为________cm，直径为________mm.图16(2)按图16(c)连接电路后，实验操作如下．(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R118\n不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.四．计算题(本题包括4小题，每题8分，共32分。)21．如图17所示的电路中，R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω。图17(1)求电路中的总电阻。(2)当加在电路两端的电压U＝42V时，通过每个电阻的电流是多少？22.如图18所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I，ab＝bc＝L，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，求导线abc所受安培力的大小和方向。图1823.水平放置的光滑金属导轨宽L＝0.2m，接有电源电动势E＝3V，电源内阻及导轨电阻不计。匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B＝1T。导体棒ab的电阻R＝6Ω，质量m＝10g，垂直放在导轨上并接触良好，求合上开关的瞬间。图19(1)金属棒受到安培力的大小和方向；(2)金属棒的加速度。24.如图20所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，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R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流；18\n(2)导体棒受到的安培力的大小；(3)导体棒受到的摩擦力。图20交大二附中南校区2022-2022学年高二上学期第二次月考物理答案与解析一．单项选择题（共14小题，每小题3分，共42分）1．下列说法中正确的是( )． A．由R＝知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B．比值反映了导体阻碍电流的性质，R＝是电阻的决定式C．通过导体电流越大，电阻越小D．由I＝知道，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 D2．有一段长1m的电阻丝，电阻是10Ω，现把它均匀拉伸到长为5m，则电阻变为( )．A．10ΩB．50ΩC．150ΩD．250Ω解析 电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积在减小，即满足V＝Sl关系式．把电阻丝由1m均匀拉伸到5m时，截面面积变成原来的，由电阻定律R＝ρ可知电阻变成原来的25倍，D正确．答案 D3．R1和R2分别标有“2Ω，1.0A”和“4Ω，0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图1所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )．图1A．1.5WB．3.0WC．5.0WD．6.0W解析 R1和R2串联后的总电阻为R＝R1＋R2＝6Ω，电路中的电流不能超过R2的额定电流，即0.5A．根据P＝IU和I＝得P＝I2R＝1.5W，故A正确．答案 A4.18\n图2如图2所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( )．A.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大解析 当S断开时，R2所在支路断路，总电阻R变大，根据I＝知，干路电流I变小，根据U＝E－Ir知，路端电压变大，即读数变大；根据U＝IR知，R1两端电压U1＝IR1变小，而U＝U1＋U3，所以R3两端的电压U3＝U－U1要变大，通过R3的电流I3＝变大，即的读数变大，所以B正确．答案 B5.在如图3所示的电路中，图3当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时( )．A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小解析 R3的滑动触头向下滑动，所以R3接入电路的阻值变大，导致并联电路的阻值变大，电路的总电阻变大，干路电流变小；并联电路的电阻变大，则并联电路的分压增大，即R2、R4串联电路的电压变大，所以流过这一支路的电流变大，由于干路电流变小，所以电流表的示数变小；因为R2、R4串联电路的电压变大，使得R2两端分压变大，电压表示数变大，本题答案为A.答案 A6.．如图4所示，18\n图4有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V,60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )．A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽的发热功率为60WC．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗的总功率为60W解析 灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110V电压，且干路电流I＝I灯＝＝A，则电解槽消耗的功率P＝P灯＝IU＝60W，C正确，A错误；电解槽的发热功率P热＝I2R内＝1.3W，B错误；整个电路消耗的总功率P总＝220×W＝120W，D错误．答案 C7.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )．A．根据磁感应强度定义B＝F/(IL)，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比B．磁感应强度B是标量，没有方向C．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密集的地方磁感应强度B大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些解析 磁感应强度是磁场本身的性质，与放入磁场中的导体的电流或受力大小F无关，A错误；磁感应强度B是矢量，其方向与F总是垂直的，电流方向与F也总是垂直的，B、C错误；在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，由磁场本身决定，与其他外来的一切因素无关，用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，D正确．8．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )．A．磁场中某点B的大小，与放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大解析 磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由B＝计算，但与试探电流元的F、I、L的情况无关；B的方向规定为小磁针N极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向并不一致；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感应强度不为零，但电流元所受磁场力却为零；在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大．答案 D18\n9．图5如图5所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )． A.B.C．BL2D．NBL2解析 穿过线圈的磁通量Φ＝BS＝BL2，故A正确．答案 A10.如图6所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态。则( )图6A．导体棒中的电流方向从b流向aB．导体棒中的电流大小为C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大解析：选B 由左手定则可知，导体棒中的电流方向从a流向b，选项A错误；由BIL＝kx可得导体棒中的电流大小为I＝kx/BL，选项B正确；若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，或逆时针转过一小角度，x都变小，选项C、D错误。11．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )图7解析：选B 地理上的南极是地磁场的北极，由右手螺旋定则可知，选项B正确。垂直于纸面向外，中线C处BA＝BB，合磁场为零，综上所述，正确的选项为B、C、D。12.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8所示。过c点的导线所受安培力的方向( )18\n图8A．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，指向右边解析：选C a处导线在c处产生的磁场B1的方向垂直于ac连线向左下方，b处导线在c处产生的磁场B2的方向垂直于bc连线向右下方。B1和B2的合磁场B的方向竖直向下。由左手定则可判断出过c点的导线所受安培力的方向与ab边垂直，指向左边。C正确。13.如图9所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图4所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为B0，则O处的磁感应强度大小为( )图9A．0B．2B0C.B0D．无法确定解析：据安培定则可知，图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向竖直向下。据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为B0。答案：C14.图10如图10所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )．A．棒中的电流变大，θ角变大 B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小18\n解析 选金属棒MN为研究对象，其受力情况如图所示．根据平衡条件及三角形知识可得tanθ＝，所以当棒中的电流I、磁感应强度B变大时，θ角变大，选项A正确，选项D错误；当金属棒质量m变大时，θ角变小，选项C错误；θ角的大小与悬线长无关，选项B错误．答案 A二．多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分）15．如图11所示的电路中，图11L1、L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定的电压，它们都正常发光，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，发生的现象是( )．A．L1亮度不变，L2变暗B．L1变暗，L2变亮C．电路消耗的总功率变小D．流过滑动变阻器的电流变小解析 变阻器滑片向右滑动时阻值增大，并联部分的电阻变大，分得电压变大，所以L2两端电压增大，L2变亮，L1分得电压变小，L1变暗，A错、B对．因为滑动变阻器电阻变大，总电阻变大，由P＝可知，U一定，P减小，即电路总功率减小，C对．又因为总电阻增大，总电流减小，而L2电压变大，电流变大，所以流过变阻器的电流减小，D正确．故正确答案为B、C、D.答案 BCD16.如图12所示，图12电源电动势为E，内阻为r18\n，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )．A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小解析 滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，故电流表A的读数变小，电压表V的读数变大，小灯泡L2变暗，L1两端电压变大，小灯泡L1变亮，B、C正确．答案 BC17.如图13所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( )图13A．两导线间的空间不存在磁场B．虚线C处磁感应强度为零C．AC间磁感应强度垂直纸面向里D．CB间磁感应强度垂直纸面向外解析：选BCD 设电流A、B在空间产生的磁场分别为BA、BB，根据安培定则，电流A在AB间产生的磁场垂直纸面向里，而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外，又因IA＝IB，故在AC区，BA＞BB，合磁场方向垂直于纸面向里，在BC区，BA＜BB，合磁场方向垂直于纸面向外，中线C处BA＝BB，合磁场为零，综上所述，正确的选项为B、C、D。18．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图14所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A．b、d两点的磁感应强度大小相等B．a、b两点的磁感应强度大小相等图14C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大解析：通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反，b、d两点的磁感应强度方向与B0垂直，故b、d两点磁感应强度大小相等，a点的磁感应强度方向与B0同向，由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小．A、C项正确．答案：AC三．实验题（每空1分，共10分）18\n19．如图15所示为多用电表的刻度盘．若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：图15(1)所测电阻的阻值为________Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是________(选填“×10”、“×100”或“×1k”)．(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA；当选用量程为250mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA.(3)当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________V.解析 (1)欧姆表读数：对应最上一行刻度值约为14，倍率为“×100”，读数为1.4×103Ω.(2)选50mA直流电流挡，则每一大格表示10mA，每一小格表示1mA，测量的精确度为1mA，应估读到0.1mA(此时为估读)，指针对应的读数为31.5mA；选择量程为250mA的电流挡，则每一大格表示50mA，每一小格表示5mA；测量的精确度为5mA，应估读到1mA(此时为估读)，指针对应的读数为158mA.(3)选择10V电压挡，则每一大格表示2V，每一小格表示0.2V，测量的精确度为0.2V，应估读到0.1V(此时应为估读)，指针对应的读数为6.2V.答案 (1)1.4×103 ×1k (2)31.5 158 (3)6.220．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图16(a)和(b)所示，长度为________cm，直径为________mm.图1618\n(2)按图16(c)连接电路后，实验操作如下．(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.解析 (1)长度l＝5.0cm＋1×mm＝5.01cm；直径d＝5mm＋31.5×mm＝5.315mm.(2)(a)为保护电路使电路中电流不会超出电流表量程，应将滑动变阻器接入电路的阻值置于最大处．(b)为使电路中电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大．(3)将S1闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示．当S2拨向2时，其等效电路图如图乙所示．由闭合电路欧姆定律知I＝，当I相同均为I0时，R2＝R圆柱体，所以R圆柱体＝1280Ω.答案 (1)5.01 5.315 (2)大 大 (3)1280四．计算题(本题包括4小题，每题8分，共32分。)21．如图17所示的电路中，R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω。图17(1)求电路中的总电阻。(2)当加在电路两端的电压U＝42V时，通过每个电阻的电流是多少？解析：(1)R3、R4并联后电阻为R34，则R34＝＝Ω＝2Ω，R1、R2和R34串联，总电阻R＝R1＋R2＋R34＝14Ω。(2)根据欧姆定律I＝，I＝A＝3A。由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3A。设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，由并联电路的特点：18\nI3＋I4＝3A，＝，解得I3＝1A，I4＝2A。答案：(1)14Ω (2)I1＝I2＝3A，I3＝1A，I4＝2A22.如图18所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I，ab＝bc＝L，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，求导线abc所受安培力的大小和方向。图18解析：方法一：ab段所受的安培力大小Fab＝ILB，方向向右，bc段所受的安培力大小Fbc＝ILB，方向向上，所以该导线所受安培力为这两个力的合力，如图所示，F＝ILB，方向沿∠abc的角平分线向上。方法二：把导线abc等效成直导线ac，则等效长度ac＝L，故安培力F＝BI·L＝ILB，方向垂直于ac，即沿∠abc的角平分线向上。答案：ILB 方向沿∠abc的角平分线向上23.水平放置的光滑金属导轨宽L＝0.2m，接有电源电动势E＝3V，电源内阻及导轨电阻不计。匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B＝1T。导体棒ab的电阻R＝6Ω，质量m＝10g，垂直放在导轨上并接触良好，求合上开关的瞬间。图19(1)金属棒受到安培力的大小和方向；(2)金属棒的加速度。解析：(1)闭合电键的瞬间，回路中的电流I＝＝A＝0.5Aab棒所受安培力F安＝BIL＝0.1N由左手定则知方向水平向右(2)由牛顿第二定律知a＝＝10m/s2方向水平向右答案：(1)0.1N 水平向右 (2)10m/s2，方向水平向右24.如图20所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角18\nθ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，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R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：图20(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力的大小；(3)导体棒受到的摩擦力。[解析] (1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：图8－1－11I＝＝1.5A(2)导体棒受到的安培力：F安＝BIL＝0.3N。(3)导体棒所受重力沿导轨所在平面向下的分力F1＝mgsin37°＝0.24N，由于F1小于安培力，故导体棒受沿导轨所在平面向下的摩擦力Ff，如图8－1－11所示，根据共点力平衡条件mgsin37°＋Ff＝F安，解得：Ff＝0.06N。[答案] (1)1.5A (2)0.3N (3)0.06N，方向沿导轨向下18
