高考物理復習專題二十二磁場的描述及磁場對電流的作用專題演練(含兩年高考一年模擬)

1、優(yōu)秀學習資料歡迎下載考點 22磁場的描述及磁場對電流的作用兩年高考真題演練1(2015 ·新課標全國卷，18)( 多選 ) 指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關于指南針，下列說法正確的是()A指南針可以僅具有一個磁極B指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場C指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾D在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導線，導線通電時指南針不偏轉(zhuǎn)2(2015 ·江蘇單科， 4) 如圖所示， 用天平測量勻強磁場的磁感應強度。下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易

2、失去平衡的是()3(2014 ·新課標全國卷，15) 關于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力，下列說法正確的是 ()A安培力的方向可以不垂直于直導線B安培力的方向總是垂直于磁場的方向C安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角無關D將直導線從中點折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?(2014 ·浙江理綜，20)( 多選 ) 如圖甲所示，兩根光滑平行導軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B。垂直于導軌水平對稱放置一根均勻金屬棒。從 t 0 時刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流所示方向為電流正方向。則金屬棒()I ，周期為T，最大值為I m，圖甲中

3、IA一直向右移動B速度隨時間周期性變化C受到的安培力隨時間周期性變化D受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功5(2015 ·重慶理綜，7) 音圈電機是一種應用于優(yōu)秀學習資料歡迎下載硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動機，如圖是某音圈電機的原理示意圖，它由一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構成，線圈邊長為L，匝數(shù)為n，磁極正對區(qū)域內(nèi)的磁感應強度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為B，區(qū)域外的磁場忽略不計。線圈左邊始終在磁場外，右邊始終在磁場內(nèi)，前后兩邊在磁場內(nèi)的長度始終相等，某時刻線圈中電流從P 流向 Q，大小為I 。(1) 求此時線圈所受安培力的大小和方向；(2) 若此時線圈水平向右運動的速度大小為v，

4、求安培力的功率。6(2015 ·新課標全國，24) 如圖，一長為10 cm的金屬棒ab 用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為0.1 T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過開關與一電動勢為12 V 的電池相連，電路總電阻為2 。已知開關斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5 cm ；閉合開關，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量2與開關斷開時相比均改變了0.3 cm ，重力加速度大小取10 m/s 。判斷開關閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。優(yōu)秀學習資料歡迎下載考點 22磁場的描述及磁場對電流的作用一年模擬試題精練1(2015

5、 ·沈陽質(zhì)檢)水平面上有 U 形導軌，它們之間的寬度為L，和P之間接入電源，現(xiàn)垂直于導軌NMPQM擱一根質(zhì)量為 m的金屬棒 ab，棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為 ( 滑動摩擦力略小于最大靜摩擦力) ，通過棒的電流為I，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應強度大小為，方向垂直于B金屬棒 ab，與垂直導軌平面的方向夾角為 ，如圖所示，金屬棒處于靜止狀態(tài)，重力加速度為 g，則金屬棒所受的摩擦力大小為()A BILsinB BIL cos C ( mg BIL sin ) D ( mg BIL cos )2(2015 ·河北石家莊質(zhì)檢 )( 多選 ) 如圖所示， 水平長直導線 MN中通以

6、M到 N方向的恒定電流， 用兩根輕質(zhì)絕緣細線將矩形線圈 abcd 懸掛在其正下方。開始時線圈內(nèi)不通電流，兩細線內(nèi)的張力均為 T，當線圈中通過的電流為I 時，兩細線內(nèi)的張力均減小為T。下列說法正確的是()A線圈中通過的電流方向為a d c baB線圈中通過的電流方向為a b c daTC當線圈中電流變?yōu)門T I 時，兩細線內(nèi)的張力均為零TD當線圈中電流變?yōu)門 T I 時，兩細線內(nèi)的張力均為零32015 ·沈陽高三質(zhì)量監(jiān)測( 二 )( 多選 ) 如圖所示有一平行的水平光滑導軌，其間距為L，現(xiàn)將長度也為L 的通電導體棒平放在導軌上， 導體棒與導軌垂直，用一勁度系數(shù)為k 的橡皮筋系在導體棒的

7、中點，橡皮筋另一端拴在豎直的墻壁上。在一垂直導軌平面向上的勻強磁場作用下，橡皮筋沿導軌方向伸長 x，棒靜止在導軌上，則下列說法中正確的是()優(yōu)秀學習資料歡迎下載A導體棒中有從a 指向 b 的電流kxB導體棒中的電流大小為I BLC如果將磁場在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度，則橡皮筋的伸長量增大D如果將磁場在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度，則橡皮筋的伸長量減小4(2015 ·甘肅一模)( 多選 ) 如圖所示，兩根光滑金屬導軌平行放置，導軌所在平面與水平面間的夾角為 。質(zhì)量為 m、長為 L 的金屬桿 ab 垂直導軌放置，整個裝置處于垂直ab方向的勻強磁場中。當金屬桿ab 中通有從 a 到 b 的

8、恒定電流I 時，金屬桿 ab 保持靜止。 則磁感應強度的方向和大小可能為()mgtanmgcos A豎直向上，B 平行導軌向上，ILILmgmgC水平向右，IL D 水平向左， IL5(2015 ·廣州從化月考)( 多選 ) 如圖所示，質(zhì)量為 m、長為 L 的直導線用兩絕緣細線懸掛于O、O，并處于勻強磁場中。當導線中通以沿 x 正方向的電流 I ，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為 。則磁感應強度方向和大小可能為 ()mgmgA z 軸正向， IL tan B y 軸正向， ILC z 軸負向，mg D 沿懸線向上，mgtanILsin IL6(2015 ·濰坊調(diào)研)(

9、 多選 ) 美國研發(fā)的強力武器軌道電磁炮在試射中將炮彈以5 倍音速，擊向 200 公里外目標，射程為海軍常規(guī)武器的10 倍，且破壞力驚人。電磁炮原理如圖所示，若炮彈質(zhì)量為m，水平軌道長L，寬為 d，軌道摩擦不計，炮彈在軌道上做勻加速運動。要使炮彈達到5 倍音速( 設音速為v) ，則 ()25v2A炮彈在軌道上的加速度為52B磁場力做的功為2mv2L3125mvC磁場力做功的最大功率為2L優(yōu)秀學習資料歡迎下載225mdvD磁場力的大小為2L7(2015 ·昆明市三校聯(lián)考)如圖所示，金屬梯形框架導軌放置在豎直平面內(nèi)，頂角為 ，底邊 ab 長為 l ，垂直于梯形平面有一個磁感應強度為B 的

10、勻強磁場。在導軌上端再放置一根水平金屬棒cd，質(zhì)量為，導軌上接有電源，使abcd構成回路，回路電流恒為I，cd棒恰好靜止。已知金屬棒m和導軌之間接觸良好，不計摩擦阻力，重力加速度為g。求：(1) cd 棒所受磁場力；(2) cd 棒與 ab 邊之間的高度差 h。參考答案考點 22磁場的描述及磁場對電流的作用兩年高考真題演練1BC 指南針不可以僅具有一個磁極，故 A 錯誤；指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場， 故 B 正確；當附近的鐵塊磁化時，指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾，故 C 正確；根據(jù)安培定則， 在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導線，導線通電時會產(chǎn)生磁場，指南針會偏轉(zhuǎn)與導線垂直，

11、故D錯誤。 2A 由題意知， 處于磁場中的導體受安培力作用的有效長度越長，根據(jù) F BIL 知受安培力越大，越容易失去平衡，由圖知選項A 中導體的有效長度最大，所以A 正確。 3 B 由左手定則可知，安培力的方向一定與磁場方向和直導線垂直，選項A 錯、 B正確；安培力的大小F BILsin與直導線和磁場方向的夾角有關，選項C 錯誤；將直導線從中點折成直角，假設原來直導線與磁場方向垂直，若折成直角后一段與磁場仍垂直，另一段與磁場平行，則安培力的大小變?yōu)樵瓉淼囊话?，若折成直角后，兩段都與磁場垂直，則2D錯誤。 安培力的大小變?yōu)樵瓉淼?。因此安培力大小不一定是原來的一半，選項24 ABC 根據(jù)題意作出

12、vt 圖象如圖所示，金屬棒一直向右運動，A 正確；速度隨時間做周期性優(yōu)秀學習資料歡迎下載變化，正確；B 正確；據(jù) F 安 BIL 及左手定則可判定， F 安在前半周期做正功，后半周期做負功，則F 安大小不變，方向做周期性變化，則D 項錯誤。 C 項5解析(1) 對線圈前后兩邊所受安培力的合力為零，線圈所受的安培力即為右邊所受的安培力，由安培力公式得F nBIL由左手定則知方向水平向右(2) 安培力的功率為P Fv聯(lián)立式解得P nBILv答案(1) nBIL方向水平向右(2) nBILv6解析金屬棒通電后，閉合回路電流U12VI R2 6 A導體棒受到的安培力大小為F BIL 0.06 N由左手

13、定則可判斷知金屬棒受到的安培力方向豎直向下由平衡條件知：開關閉合前：2kx mg開關閉合后：2k( xx) mg F代入數(shù)值解得m 0.01 kg答案0.01 kg一年模擬試題精練1 B2BC 線圈不通電流時， 由力的平衡有 2T mg，當通過的電流為 I 時，張力減小為 T，由安培定則知通電導線MN在 ab 處產(chǎn)生的磁場比dc 處強，則可判知 ab 上必受向上的安培力，且大于 cd 上所受向下的安培力，再結(jié)合左手定則判斷電流順時針流動，所以A 錯， B正確；當兩細線內(nèi)張力均為T時， BabIL BcdIL 2T mg，當兩細線內(nèi)的張力均為零時， BabI L ，且又知 2 ，聯(lián)立以上方程得T

14、，故 C項對， D項錯。 B IIT TILmgT mgcd3ABD 對導體棒受力分析并根據(jù)平衡條件可知，導體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，選項 B 正確；根據(jù)左手定則可知，導體棒中的電流方向從 a 指向 b，選項A 正確；若只將磁場方向緩慢轉(zhuǎn)過一小角度，導體棒受到的安培力大小不變，但方向也緩慢轉(zhuǎn)過一小角度， 安培力沿水平方向的分力減小， 根據(jù)導體棒水平方向上的平衡條件可知，橡皮筋的彈力也要減小，所以 x 變小，則選項 C錯誤， D 正確。 優(yōu)秀學習資料歡迎下載4 AD ab 桿保持靜止，所受合力為零，當磁感應強度的方向豎直向上時，根據(jù)左手定

15、則可知， 安培力方向水平向右，此外ab 桿還受到重力、 支持力作用， 根據(jù)平衡條件可知，tanmgtan BIL ，故 Bmg，A 正確；當磁感應強度的方向平行導軌向上時，由左手定IL則可知安培力垂直斜面向下，ab 桿所受合力不為零，B 錯誤； 當磁感應強度的方向水平向右時，安培力豎直向下，ab 桿所受合力不為零， C 錯誤；當磁感應強度的方向水平向左時，安mg培力豎直向上，根據(jù)平衡條件可知，BIL mg，故 B IL ， D正確。 5 BC6AC 炮彈在軌道上做初速度為零的勻加速直線運動，2（5v） 2由公式 v 2as 得 a，2L1 (52A 正確；不計摩擦，磁場力做的功等于炮彈增加的動能，即) 2 25mv，B 錯誤；由W 2m v212m（ 5v） 2m動能定理得 FL m(5 v)，磁場力的大小 F，則磁場力的最大