高考物理复习专题二十二磁场的描述及磁场对电流的作用专题演练(含两年高考一年模拟)

1、优秀学习资料欢迎下载考点 22磁场的描述及磁场对电流的作用两年高考真题演练1(2015 ·新课标全国卷，18)( 多选 ) 指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是()A指南针可以仅具有一个磁极B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转2(2015 ·江苏单科， 4) 如图所示， 用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易

2、失去平衡的是()3(2014 ·新课标全国卷，15) 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是 ()A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半4(2014 ·浙江理综，20)( 多选 ) 如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从 t 0 时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流所示方向为电流正方向。则金属棒()I ，周期为T，最大值为I m，图甲中

3、IA一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功5(2015 ·重庆理综，7) 音圈电机是一种应用于优秀学习资料欢迎下载硬盘、光驱等系统的特殊电动机，如图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计。线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等，某时刻线圈中电流从P 流向 Q，大小为I 。(1) 求此时线圈所受安培力的大小和方向；(2) 若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，

4、求安培力的功率。6(2015 ·新课标全国，24) 如图，一长为10 cm的金属棒ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V 的电池相连，电路总电阻为2 。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm ；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量2与开关断开时相比均改变了0.3 cm ，重力加速度大小取10 m/s 。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。优秀学习资料欢迎下载考点 22磁场的描述及磁场对电流的作用一年模拟试题精练1(2015

5、 ·沈阳质检)水平面上有 U 形导轨，它们之间的宽度为L，和P之间接入电源，现垂直于导轨NMPQM搁一根质量为 m的金属棒 ab，棒与导轨间的动摩擦因数为 ( 滑动摩擦力略小于最大静摩擦力) ，通过棒的电流为I，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于B金属棒 ab，与垂直导轨平面的方向夹角为 ，如图所示，金属棒处于静止状态，重力加速度为 g，则金属棒所受的摩擦力大小为()A BILsinB BIL cos C ( mg BIL sin ) D ( mg BIL cos )2(2015 ·河北石家庄质检 )( 多选 ) 如图所示， 水平长直导线 MN中通以

6、M到 N方向的恒定电流， 用两根轻质绝缘细线将矩形线圈 abcd 悬挂在其正下方。开始时线圈内不通电流，两细线内的张力均为 T，当线圈中通过的电流为I 时，两细线内的张力均减小为T。下列说法正确的是()A线圈中通过的电流方向为a d c baB线圈中通过的电流方向为a b c daTC当线圈中电流变为TT I 时，两细线内的张力均为零TD当线圈中电流变为T T I 时，两细线内的张力均为零32015 ·沈阳高三质量监测( 二 )( 多选 ) 如图所示有一平行的水平光滑导轨，其间距为L，现将长度也为L 的通电导体棒平放在导轨上， 导体棒与导轨垂直，用一劲度系数为k 的橡皮筋系在导体棒的

7、中点，橡皮筋另一端拴在竖直的墙壁上。在一垂直导轨平面向上的匀强磁场作用下，橡皮筋沿导轨方向伸长 x，棒静止在导轨上，则下列说法中正确的是()优秀学习资料欢迎下载A导体棒中有从a 指向 b 的电流kxB导体棒中的电流大小为I BLC如果将磁场在竖直面内缓慢转过一个小角度，则橡皮筋的伸长量增大D如果将磁场在竖直面内缓慢转过一个小角度，则橡皮筋的伸长量减小4(2015 ·甘肃一模)( 多选 ) 如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为 。质量为 m、长为 L 的金属杆 ab 垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中。当金属杆ab 中通有从 a 到 b 的

8、恒定电流I 时，金属杆 ab 保持静止。 则磁感应强度的方向和大小可能为()mgtanmgcos A竖直向上，B 平行导轨向上，ILILmgmgC水平向右，IL D 水平向左， IL5(2015 ·广州从化月考)( 多选 ) 如图所示，质量为 m、长为 L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 x 正方向的电流 I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为 。则磁感应强度方向和大小可能为 ()mgmgA z 轴正向， IL tan B y 轴正向， ILC z 轴负向，mg D 沿悬线向上，mgtanILsin IL6(2015 ·潍坊调研)(

9、 多选 ) 美国研发的强力武器轨道电磁炮在试射中将炮弹以5 倍音速，击向 200 公里外目标，射程为海军常规武器的10 倍，且破坏力惊人。电磁炮原理如图所示，若炮弹质量为m，水平轨道长L，宽为 d，轨道摩擦不计，炮弹在轨道上做匀加速运动。要使炮弹达到5 倍音速( 设音速为v) ，则 ()25v2A炮弹在轨道上的加速度为52B磁场力做的功为2mv2L3125mvC磁场力做功的最大功率为2L优秀学习资料欢迎下载225mdvD磁场力的大小为2L7(2015 ·昆明市三校联考)如图所示，金属梯形框架导轨放置在竖直平面内，顶角为 ，底边 ab 长为 l ，垂直于梯形平面有一个磁感应强度为B 的

10、匀强磁场。在导轨上端再放置一根水平金属棒cd，质量为，导轨上接有电源，使abcd构成回路，回路电流恒为I，cd棒恰好静止。已知金属棒m和导轨之间接触良好，不计摩擦阻力，重力加速度为g。求：(1) cd 棒所受磁场力；(2) cd 棒与 ab 边之间的高度差 h。参考答案考点 22磁场的描述及磁场对电流的作用两年高考真题演练1BC 指南针不可以仅具有一个磁极，故 A 错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场， 故 B 正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故 C 正确；根据安培定则， 在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，

11、故D错误。 2A 由题意知， 处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据 F BIL 知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A 中导体的有效长度最大，所以A 正确。 3 B 由左手定则可知，安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直，选项A 错、 B正确；安培力的大小F BILsin与直导线和磁场方向的夹角有关，选项C 错误；将直导线从中点折成直角，假设原来直导线与磁场方向垂直，若折成直角后一段与磁场仍垂直，另一段与磁场平行，则安培力的大小变为原来的一半，若折成直角后，两段都与磁场垂直，则2D错误。 安培力的大小变为原来的。因此安培力大小不一定是原来的一半，选项24 ABC 根据题意作出

12、vt 图象如图所示，金属棒一直向右运动，A 正确；速度随时间做周期性优秀学习资料欢迎下载变化，正确；B 正确；据 F 安 BIL 及左手定则可判定， F 安在前半周期做正功，后半周期做负功，则F 安大小不变，方向做周期性变化，则D 项错误。 C 项5解析(1) 对线圈前后两边所受安培力的合力为零，线圈所受的安培力即为右边所受的安培力，由安培力公式得F nBIL由左手定则知方向水平向右(2) 安培力的功率为P Fv联立式解得P nBILv答案(1) nBIL方向水平向右(2) nBILv6解析金属棒通电后，闭合回路电流U12VI R2 6 A导体棒受到的安培力大小为F BIL 0.06 N由左手

13、定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下由平衡条件知：开关闭合前：2kx mg开关闭合后：2k( xx) mg F代入数值解得m 0.01 kg答案0.01 kg一年模拟试题精练1 B2BC 线圈不通电流时， 由力的平衡有 2T mg，当通过的电流为 I 时，张力减小为 T，由安培定则知通电导线MN在 ab 处产生的磁场比dc 处强，则可判知 ab 上必受向上的安培力，且大于 cd 上所受向下的安培力，再结合左手定则判断电流顺时针流动，所以A 错， B正确；当两细线内张力均为T时， BabIL BcdIL 2T mg，当两细线内的张力均为零时， BabI L ，且又知 2 ，联立以上方程得T

14、，故 C项对， D项错。 B IIT TILmgT mgcd3ABD 对导体棒受力分析并根据平衡条件可知，导体棒受到水平向右的安培力作用，kx其大小等于kx，即 BIL kx，所以 I BL，选项 B 正确；根据左手定则可知，导体棒中的电流方向从 a 指向 b，选项A 正确；若只将磁场方向缓慢转过一小角度，导体棒受到的安培力大小不变，但方向也缓慢转过一小角度， 安培力沿水平方向的分力减小， 根据导体棒水平方向上的平衡条件可知，橡皮筋的弹力也要减小，所以 x 变小，则选项 C错误， D 正确。 优秀学习资料欢迎下载4 AD ab 杆保持静止，所受合力为零，当磁感应强度的方向竖直向上时，根据左手定

15、则可知， 安培力方向水平向右，此外ab 杆还受到重力、 支持力作用， 根据平衡条件可知，tanmgtan BIL ，故 Bmg，A 正确；当磁感应强度的方向平行导轨向上时，由左手定IL则可知安培力垂直斜面向下，ab 杆所受合力不为零，B 错误； 当磁感应强度的方向水平向右时，安培力竖直向下，ab 杆所受合力不为零， C 错误；当磁感应强度的方向水平向左时，安mg培力竖直向上，根据平衡条件可知，BIL mg，故 B IL ， D正确。 5 BC6AC 炮弹在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，2（5v） 2由公式 v 2as 得 a，2L1 (52A 正确；不计摩擦，磁场力做的功等于炮弹增加的动能，即) 2 25mv，B 错误；由W 2m v212m（ 5v） 2m动能定理得 FL m(5 v)，磁场力的大小 F，则磁场力的最大