，由于m、R一定，故v1＜v2，故C错误；同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式T=2π
可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T2，再根据ω=
，有ω1=ω3＜ω2，故D正确；故选D.
点睛：
本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．
7.2016年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”成功实现交会对接，下列说法正确的是（ ）
A.“神舟十一号”先到达“天宫二号”相同的轨道然后加速对接
B.“神舟十一号”先到达“天宫二号”相同的轨道然后减速对接
C.“神舟十一号”先到达比“天宫二号”的轨道半径大的轨道然后加速对接
D.“神舟十一号”先到达比“天宫二号”的轨道半径小的轨道然后加速对接
【答案】D
【解析】
神舟十一号飞船适当加速时，所需要的向心力增大，将做离心运动，轨道半径变大，所以“神舟十一号”先到达比“天宫二号”的轨道半径小的轨道然后加速对接，故ABC错误，D正确。
点睛：
知道万有引力提供向心力是解决飞船、卫星问题的前提，应用万有引力公式牛顿第二定律可以解题，要理解卫星、航天器变轨的原理。
8.太阳系中某行星运行的轨道半径为R0，周期为T0．但天文学家在长期观测中发现，其实际运行的轨道总是存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离（行星仍然近似做匀速圆周运动）．天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星．假设两行星的运行轨道在同一平面内，且绕行方向相同，则这颗未知行星运行轨道的半径R和周期T是（认为未知行星近似做匀速圆周运动）（ ）
A.T=
B.T=
T0
C.R=R0
D.R=R0
【答案】BC
【解析】
【详解】行星发生最大偏离时，两行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧。
设未知行星运行周期为T，轨道半径为R，则有：
，解得未知行星的运行周期T=
T0，故B正确，A错误。
由开普勒第三定律有：
，解得：
，故C正确，D错误。
故选BC。
【点睛】本题考查了万有引力定律的运用，掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用，知道A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔t0时间相距最近．
9.下列说法中正确的是（ ）
A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱
B.磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
C.磁铁能产生磁场，电流不能产生磁场
D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极
【答案】A
【解析】
A、磁感线可以表示磁场的强弱和方向，故A正确；
B、磁感线外部由N极指向S极，内部由S极指向N极，故B错误；
C、磁铁及电流都能产生磁场，故C错误；
D、将小磁针放入通电螺线管内部，小磁针N极指向磁感线的方向，故指向N极，故D错误；
点睛：
在磁场中为了形象地表述磁场，我们引入了磁感线；磁感线的切线方向表示磁场的方向，疏密表示磁感线的强弱。
10.关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A.由B=
可知，B与F成正比，与IL成反比
B.由B=
可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
C.通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强
D.磁感应强度的方向与该处电流的受力方向垂直
【答案】D
【解析】
【详解】磁感应强度描述磁场本身的强弱和方向，大小、方向与放入其中的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关，由磁场本身决定，故A错误。
电流在磁场中某点不受磁场力作用，可能电流与磁场平行放置，则该点的磁感强度不一定为零。
故B错误。
根据F=BIL可知，通电导线在磁场中受力越大，磁场不一定越强，选项C错误；磁感应强度的方向与该处电流的受力方向一定垂直，选项D正确；故选D。
11.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S极向纸内偏转，这一束粒子不可能的是（ ）
A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的负离子束
C.向右飞行的电子束D.向左飞行的电子束
【答案】C
【解析】
【详解】A、向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故A正确。
B、D、向左飞行的负离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故B、D正确。
C、向右飞行的负离子束形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在上方产生的磁场方向向外，则N极转向里，S极转向外，故C错误。
本题选择错误的故选C。
【点睛】小磁针N极受力方向与磁场方向相同．电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反．根据安培定则，将选项逐一代入检查，选择符合题意的选项．
12.图中B表示磁感强度，I表示通电长直导线中的电流，F表示磁场对导线的作用力。
它们三者的方向间的关系，正确的是.
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
A、由左手定则可知，电流所受安培力竖直向上，磁感强度、电流、安培力三者间的方向关系正确，故A正确；
B、根据图示由左手定则可知，安培力水平向左，图示磁感强度、电流、安培力三者间的方向关系错误，故B错误；
C、根据图示由左手定则可知，安培力竖直向下，图示磁感强度、电流、安培力三者间的方向关系错误，故C错误；
D、根据图示由左手定则可知，安培力水平向左，图示磁感强度、电流、安培力三者间的方向关系错误，故D错误。
点睛：
本题考查了左手定则的应用，掌握左手定则并灵活应用，即可正确解题。
二．填空题（每空2分,共18分）
13.一根长10cm的通电导线放在磁感强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，受到的磁场力为4×10-3N，则导线中的电流为______A.将导线中电流减小为0，磁感强度为______T，导线受到的磁场力为___________
【答案】.0.10.40
【解析】
根据定义式：
F=BIL可得：
，磁感应强度只与磁场本身有关，故B=0.4T，当I=0时，F=BIL=0。
14.如图，长为2m的直导线折成边长相等，夹角为60的V形，并置于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B为0.01T。
当在该导线中通以0.5A的电流时，该V形通电导线受到的安培力方向________，大小为_________N。
【答案】沿纸面向上，0.005N
【解析】
导线在磁场内有效长度为
，故该V形通电导线受到安培力大小为
，由左手定则可得方向沿纸面向上。
15.科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）．可见，平行通电导线之间有力的作用．而且，当通入的电流方向相同时，导线相互_____（填“吸引”或“排斥”）；当通入的电流方向相反时，导线相互_____（填“吸引”或“排斥”）．
【答案】吸引排斥
【解析】
【详解】由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；
16.面积为S的矩形线框abcd，处在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ角，此时穿过abcd面的磁通量变化量Φ1=_______，当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量Φ2=________。
【答案】BSsinθ-BScosθ
【解析】
穿过abcd面的磁通量变化量Φ1=BSsinθ；当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量Φ2=-BScosθ.
三．解答题（共26分）
17.某物体在地面上静止时重力为500N，将它放置在卫星中的台秤上，当卫星以a=2m/s2的加速度随火箭向上加速升空的过程中，某时刻发现台秤的示数为350N，此时卫星距离地球表面有多远？
已知地球半经R=6.4×103km，地球表面的重力加速度g取10m/s2。
（计算结果保留三位有效数字）
【答案】
【解析】
物体在地面上时mg=500故m=50kg
设此时卫星上升到离地球表面的高度为h，火箭上物体受到的支持力为N，物体受到的重力为mg′，据牛顿第二定律有：
N-mg′=ma
代入数据得：
g′=5m/s2
在地面上：
在离地面h高处：
由以上代入得：
h=（
）R
h=（1.414-1）×6.4×103km≈2.65×103km
点睛：
要结合地球表面
，求解地面一定高度处的重力加速度数值。
18.2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。
我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示。
已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G．试求：
（1）月球的质量M__________；
（2）月球的第一宇宙速度v1_______________；
（3）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h_________。
【答案】
（1）.
（2）.
（3）.
【解析】
【详解】
（1）月球表面处引力等于重力，G
＝mg月
得M=
（2）第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力
得
所以月球第一宇宙速度
（3）卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力得：
卫星周期
轨道半径r=R+h
解得h=
−R
【点睛】本题要掌握万有引力提供向心力和重力等于万有引力这两个重要的关系，要能够根据题意选择恰当的向心力的表达式。
19.在月球表面，宇航员以初速度为v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点，已知月球半径为R，求：
（1）月球表面的重力加速度g月______________；
（2）若在月球上发射一颗近月卫星，该卫星绕月球做圆周运动的周期是__________
【答案】
（1）.
（2）.
【解析】
【详解】
（1）小球在月球表面运动过程只受重力作用，故小球做加速度向下，且大小为g月的匀变速运动，那么，由匀变速运动规律可知：
小球回到抛出点时速度和初速度大小相同，方向相反，设加速度方向为正方向，则有：
v0-（-v0）=g月t；
所以月球表面的重力加速度g月＝
；
（2）设卫星质量为m，那么，近月卫星受万有引力作用做圆周运动，又有近月卫星做圆周运动的半径等于月球半径，故万有引力等于重力，故有：
，所以，近月卫星绕月球做圆周运动的周期
；
【点睛】星体之间的运动问题一般由万有引力做向心力求解；星体上的物体运动则一般根据物体随星体一起运动，由星体的运动来求解物体的运动，要注重把握各量直接的共同点来列式求解．
20.双星系统的两个星球A、B相距为L，质量都是m，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。
（1）求星球A、B组成的双星系统周期理论值T0；
（2）实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且
（k＜1），于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于双星A．B的连线正中间，星球A、B围绕C做匀速圆周运动，试求星球C的质量。
【答案】
（1）
；
（2）
【解析】
【详解】
（1）两个星球A、B组成的双星系统周期相同，设两个轨道半径分别为r1、r2，两星之间万有引力是两星做匀速圆周运动的向心力，对星球A：
；
对星球B：
且r1+r2=L，得双星系统周期理论值为：
T0＝
（2）由于星体C的存在，星球A、B的向心力由两个力的合力提供，则对星球A或B均有：
又由
可得星球C的质量为：
【点睛】本题是双星问题，要抓住双星系统的条件：
角速度与周期相同，再由万有引力充当向心力进行列式计算即可。
21.（13）质量为m＝0.02kg的通电细杆AB置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度L＝0.2m，杆AB与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．电池内阻不计，电阻R＝16Ω，AB棒电阻r=4Ω试求出为使杆AB静止不动，电池电动势的范围应是多少？
（sin37°=0.6cos37°=0.8）
【答案】电池电动势的范围应是2.8V-9.2V
【解析】
试题分析：
杆AB中的电流为从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F1，此时通过AB的电流最大为Imax；电池电动势最大Emax，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F2，电流为Imin.电池电动势最小Emin。
正确地画出两种情况下的受力图如图甲、乙，由平衡条件列方程求解。
根据甲受力图列式如下：
由物体的平衡
F1-mgsinθ-Ff1=0，FN-mgcosθ=0Ff1=μFN，F1=BImaxd，
解上述方程得：
Emax=9.2V
根据乙受力图由物体的平衡：
F2+Ff2-mgsinθ=0，FN-mgcosθ=0，Ff2=μFN，F2=BImind，
解上述方程得：
Emin=2.8V
电池电动势的范围应是2.8V-9.2V
考点：
物体的平衡左手定则安培力闭合电路欧姆定律
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