2023年高考物理預測題練習 安培力含答案

高考物理預測題之安培力

一、單選題

1.如圖（a）,直導線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸00'上，其所在區(qū)域存在方向垂直

指向00'的磁場，與00'距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，其截面圖如圖（b）

所示。導線通以電流L靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為。。下列說法正確的是（）

A.當導線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，導線中電流方向由N指向M

B.電流I增大，靜止后，導線對懸線的拉力不變

C.tan0與電流I成正比

D.Sino與電流I成正比

2.如圖所示，?平面為水平面，取豎直向下為Z軸正方向，0u平面下方有一根平行于y軸且通有

恒定電流I的長直導線。P、M和N為平面上的三點，P點位于導線正上方，VV平行于y軸，PV平行

于X軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動，運動過

程中線圈平面始終保持水平。不考慮地磁場的影響，下列說法正確的是（）

歿子?線及

A.N點與M點的磁感應強度大小相等，方向相同

B.線圈沿尸\方向運動時，穿過線圈的磁通量不變

C.從P點開始豎直向上運動的過程中，線圈中感應電流越來越大

D.從P點開始豎直向下運動的過程中，線圈中感應電流越來越大

3.某同學自制一電流表，其原理如圖所示，均勻細金屬桿助V質(zhì)量為加，與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相

連，彈簧的勁度系數(shù)為A,在矩形區(qū)域aAd內(nèi)有勻強磁場，磁感應強度大小為6,方向垂直紙面向

外。/MV的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標尺上的刻度，眼V的長度大于勖的長度￡,當初V中沒有

電流通過且處于靜止時，物V與矩形區(qū)域的助邊重合，此時指針指在標尺的零刻度，當初V中有電流

時，指針示數(shù)可表示電流強度。助V始終在紙面內(nèi)且保持水平，以下說法正確的是（）

A.彈簧的伸長量與金屬桿中的電流大小成正比

B.勁度系數(shù)在減小，此電流表量程會更小

C.磁感應強度8減小，此電流表量程會更小

D.為使電流表正常工作，金屬桿中電流的方向應從"指向"

4.在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一閉合金屬圓環(huán)，面積為S,電阻為R。規(guī)定圓環(huán)中電流的正

方向如圖甲所示，磁場向上為正。當磁感應強度B隨時間t按圖乙變化時，下列說法正確的是

A.O"ls內(nèi)感應電流的磁場在圓環(huán)圓心處的方向向上

B.「2s內(nèi)通過圓環(huán)的感應電流的方向與圖甲所示方向相反

C.0~2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為容

D.2~4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為24S

R

5.如圖所示，若X軸表示時間，y軸表示速度，則該圖線下的面積表示位移，直線AB的斜率表示物體

在該時刻的加速度大小。若令X軸和y軸分別表示其它物理量，則可以反映在某種情況下相應物理量

之間的關系。下列說法正確的是O

A.若電場方向平行于X軸，X軸表示位置，y軸表示電勢，則直線AB的斜率表示對應位置處的電場

強度大小

B.若X軸表示時間，y軸表示穿過密繞螺線管的磁通量，則直線AB的斜率表示該螺線管產(chǎn)生的電

動勢大小

C.若X軸表示流經(jīng)某電阻的電流，y軸表示該電阻兩端的電壓，則圖線下面積表示電阻的熱功率

D.若X軸表示時間，y軸表示通過導體橫截面積的電荷量，則該圖線下面積表示這段時間內(nèi)電流所

做的功

6.由電磁理論可知，半徑為R、電流強度為I的單匝環(huán)形電流，其中心處的磁感應強度大小

RUR,其中k為已知常量。正切電流計是利用小磁針的偏轉(zhuǎn)來測量電流的，如圖所示，在一個豎直

放置、半徑為r、匝數(shù)為N的圓形線圈的圓心O處，放一個可以繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的小磁針（帶

有分度盤）。該線圈未通電時，小磁針穩(wěn)定后所指方向與地磁場水平分量的方向一致。調(diào)整線圈方位，

使其與靜止的小磁針在同一豎直平面內(nèi)。給線圈通上待測電流后，小磁針偏轉(zhuǎn)了“角。已知儀器所在

處地磁場磁感應強度的水平分量的大小為田。則O

A.待測電流在圓心O處產(chǎn)生的磁感應強度大小為〃

B.待測電流在圓心O處產(chǎn)生的磁感應強度大小為-,

Sincr

C.待測電流大小為"

D.待測電流大小為

￡Vtana

7.如圖所示，有兩根和水平方向成。角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R,下端足夠長,

空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)

過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度噎，不計金屬桿和軌道的電阻，則以下分析

正確的是（）

A.金屬桿先做勻加速直線運動然后做勻速直線運動

B.金屬桿由靜止到最大速度過程中機械能守恒

C.如果只增大B,、將變小

D.如果只增大R,J將變小

8.磁電式電流表的外部構造如圖（甲）所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的線圈，轉(zhuǎn)軸

上裝有螺旋彈簧和指針（如圖乙所示）。蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布。當電流通過線圈時，

線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動，如圖（丙）所示，螺旋彈簧被扭動，線圈停止轉(zhuǎn)動時滿足\肘54〃，式

中N為線圈的匝數(shù)，S為線圈的面積，I為通過線圈的電流，B為磁感應強度，。為線圈（指針）偏

角，k是與螺旋彈簧有關的常量。不考慮電磁感應現(xiàn)象，下列說法錯誤的是（）

A.鐵芯內(nèi)部的磁感線會相交

B.線圈轉(zhuǎn)動過程中受到的安培力始終與線框平面垂直

C.若線圈中通以如圖丙（丙圖左側(cè)是D）所示的電流時，此時線圈將沿順時針方向轉(zhuǎn)動

D.更換k值相對小的螺旋彈簧，則電流表的靈敏度（靈敏度即［）將會增大

9.如圖所示是教材中“探究影響通電導線受力的因素”的裝置圖。實驗操作時，先保持電流不變，分

別接通“2、3”和“1、4”，研究通電導線受力與通電導線長度的關系；然后接通“2、3”或“1、

4"，再改變電流的大小，研究通電導線受力與電流的關系。對該實驗，下列說法正確的是（）

1234

A.當導線中有電流通過時，導線將擺動一定角度，通過擺動的角度的大小可以比較導線受力大小

B.保持電流不變，接通“2、3”時導線受到的安培力是接通“1、4”時的二分之一

C.保持電流不變，接通“2、3”時導線受到的安培力是接通“1、4”時的四分之一

D.通過實驗可知，導線受到安培力只和電流成正比

10.某同學設計了一種天平用來測量重物的質(zhì)量，其裝置如圖甲所示，兩相同的同軸圓線圈M、N水平

固定，圓線圈P與M,N共軸且平行等距。初始時，線圈M、N通以等大反向的電流L后，在線圈P所

在平面內(nèi)產(chǎn)生磁場，磁場在線圈P處沿半徑向外，磁感應強度為B。，在線圈P內(nèi)、外附近區(qū)域內(nèi)可視

為磁感應強度與所在位置的半徑成反比，線圈P及其附近的磁場方向的俯視圖如圖乙所示，線圈P'是

線圈P的備用線圈，它所用材料及匝數(shù)與P線圈相同，半徑比線圈P略小。開始時天平左托盤不放重

物、線圈P內(nèi)無電流，調(diào)整天平使之平衡，再在左托盤放入重物，用恒流源在線圈P中通入電流L，

發(fā)現(xiàn)右托盤比左托盤低，此時O

A.線圈P中通入的電流L在乙圖中沿順時針方向

B.適當增大線圈M、N中的電流可使天平恢復平衡

C.通過正確操作使用線圈P、P'均能正確稱量重物質(zhì)量

D?使用備用線圈P'稱得重物質(zhì)量比用線圈P稱得重物質(zhì)量大

二、多選題

11.2022年10月20日，世界首個電磁驅(qū)動地面超高速試驗設施一一“電磁橇”在我國濟南階段性建

成并成功運行，電磁橇可以將噸級及以上物體最高加速到1030公里的時速，創(chuàng)造了大質(zhì)量超高速電磁

推進技術的世界最高速度紀錄。電磁橇運用了電磁彈射的原理，圖甲是一種線圈形電磁彈射裝置的原

理圖，開關S先撥向1,直流電源向電容器充電，待電容器充好電后在/0時刻將開關S撥向2,發(fā)射

線圈被彈射出去，如圖乙所示，電路中電流在，九時刻達到峰值后減小。假設發(fā)射線圈由粗細均勻的

同種金屬導線繞制而成，發(fā)射導管材質(zhì)絕緣，管內(nèi)光滑，下列說法正確的是（）

L

-

I

直

流

電

T源

A.在/-O時間內(nèi)，發(fā)射線圈的加速度不斷增大

B.在時間內(nèi)，發(fā)射線圈中的電流不斷減小

C.增加發(fā)射線圈的匝數(shù)，發(fā)射線圈加速度不變

D.發(fā)射導管越長，發(fā)射線圈的出射速度越大

12.半徑為R的球形上、下兩端點分別為。和緊貼球面的半圓形導線和OVo所在的平面相

互垂直，其中OTg與紙面平行，兩導線均通以OV。方向的電流I。整個空間中施加平行紙面向右的

勻強磁場，磁感應強度為B。則下列說法正確的是（）

O

Ot

A.Qvq受到的安培力為.τB∕R

B.導線OI"）,受到的安培力為2/?//?

C.兩導線受到的安培力方向相同

D.兩導線受到的安培力方向相互垂直

三、綜合題

13.如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置，寬度L=0.4m,一端連接R=4Q的電阻。導軌所

在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=IT。導體棒MN放在導軌上，其長度恰好等于導軌間

距，與導軌接觸良好。導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，在平行于導軌的拉力F作用下，導體棒沿

導軌向右勻速運動，速度v=5m∕s0求：

（1）感應電動勢E的大小；

（2）拉力F大小；

（3）若將MN換為電阻r=lQ的導體棒，其他條件不變，求導體棒兩端的電壓U。

14.電磁剎車技術的應用越來越廣泛。某電磁剎車裝置可簡化為如圖甲所示的模型，車廂下端固定有

電磁鐵系統(tǒng)，能在長為L、寬為L的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強磁場，磁感應強度的大小可根據(jù)

需要自動調(diào)整，但最大不超過2T。長為匕、寬為L的單匝矩形線圈鋪設在水平絕緣軌道正中央，相鄰

兩線圈的間隔也為L2。已知/.-0?5m,I.0.2m,每個線圈的電阻R二0.1。。在某次試驗中，當車的

速度L20m、時啟動該制動系統(tǒng)，車立即以大小為2m∕T的加速度做勻減速直線運動，直到磁感應強

度達到2T。之后磁感應強度保持2T不變，車繼續(xù)前行直到停止運動。已知車的總質(zhì)量為30kg,不計

摩擦阻力及空氣阻力的影響，導線粗細忽略不計，不考慮磁場邊緣效應的影響。

（1）在圖乙中定性畫出車在制動過程中，其速度隨時間變化的圖像；

（2）求從磁感應強度達到2T至車停止運動過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱;

（3）求制動過程中，車行駛的總距離。

1.D

2.A

3.B

4.D

5.A

6.C

7.C

8.A

9.A

10.C

11.B,C

12.B,C

13.(1)解：感應電動勢E的大小為ERLv2V

(2)解：感應電流大小為I--0.5