高考物理復(fù)習(xí)專題二十二磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用專題演練(含兩年高考一年模擬)

1、考點(diǎn)22磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用兩年高考真題演練1(2015新課標(biāo)全國(guó)卷，18)(多選)指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說法正確的是()A指南針可以僅具有一個(gè)磁極B指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場(chǎng)C指南針的指向會(huì)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(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)2(2015江蘇單科，4)如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)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(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是()3(2014新課標(biāo)全國(guó)卷，15)關(guān)于通電直導(dǎo)線

2、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dǎo)線B安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向C安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無關(guān)D將直導(dǎo)線從中點(diǎn)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(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒。從t0時(shí)刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖甲中I所示方向?yàn)殡娏髡较?。則金屬棒()A一直向右移動(dòng)B速度隨時(shí)間周期性變化C受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功5(201

3、5重慶理綜，7)音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動(dòng)機(jī)，如圖是某音圈電機(jī)的原理示意圖，它由一對(duì)正對(duì)的磁極和一個(gè)正方形剛性線圈構(gòu)成，線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為n，磁極正對(duì)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)忽略不計(jì)。線圈左邊始終在磁場(chǎng)外，右邊始終在磁場(chǎng)內(nèi)，前后兩邊在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度始終相等，某時(shí)刻線圈中電流從P流向Q，大小為I。(1)求此時(shí)線圈所受安培力的大小和方向；(2)若此時(shí)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，求安培力的功率。6(2015新課標(biāo)全國(guó)，24)如圖，一長(zhǎng)為10 cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1 T

4、，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(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12 V的電池相連，電路總電阻為2 。已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5 cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開關(guān)斷開時(shí)相比均改變了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2。判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量?？键c(diǎn)22磁場(chǎng)的描述及磁 場(chǎng)對(duì)電流的作用一年模擬試題精練1(2015沈陽(yáng)質(zhì)檢)水平面上有U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L(zhǎng)，M和P之間接入電源，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(滑動(dòng)摩擦力略小于最大靜摩擦力)，通過棒的電流為I，并加一個(gè)

5、范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于金屬棒ab，與垂直導(dǎo)軌平面的方向夾角為，如圖所示，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，則金屬棒所受的摩擦力大小為()ABILsin BBILcos C(mgBILsin ) D(mgBILcos )2(2015河北石家莊質(zhì)檢)(多選)如圖所示，水平長(zhǎng)直導(dǎo)線MN中通以M到N方向的恒定電流，用兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線將矩形線圈abcd懸掛在其正下方。開始時(shí)線圈內(nèi)不通電流，兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T，當(dāng)線圈中通過的電流為I時(shí)，兩細(xì)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?yàn)閍dcbaB線圈中通過的電流方向?yàn)閍bcdaC當(dāng)線圈中電流變?yōu)镮時(shí)，兩

6、細(xì)線內(nèi)的張力均為零D當(dāng)線圈中電流變?yōu)镮時(shí)，兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零32015沈陽(yáng)高三質(zhì)量監(jiān)測(cè)(二)(多選)如圖所示有一平行的水平光滑導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，現(xiàn)將長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的通電導(dǎo)體棒平放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直，用一勁度系數(shù)為k的橡皮筋系在導(dǎo)體棒的中點(diǎn)，橡皮筋另一端拴在豎直的墻壁上。在一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，橡皮筋沿導(dǎo)軌方向伸長(zhǎng)x，棒靜止在導(dǎo)軌上，則下列說法中正確的是()A導(dǎo)體棒中有從a指向b的電流B導(dǎo)體棒中的電流大小為IC如果將磁場(chǎng)在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，則橡皮筋的伸長(zhǎng)量增大D如果將磁場(chǎng)在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，則橡皮筋的伸長(zhǎng)量減小4(2015甘肅一模)(多選)如圖所示，兩根光

7、滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為。質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于垂直ab方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab保持靜止。則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為()A豎直向上， B平行導(dǎo)軌向上，C水平向右， D水平向左，5(2015廣州從化月考)(多選)如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為()Az軸正向，tan By軸正向，Cz軸負(fù)向，tan D沿懸線向上，sin 6(2015濰坊調(diào)研)(多

8、選)美國(guó)研發(fā)的強(qiáng)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(biāo)，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(zhǎng)L，寬為d，軌道摩擦不計(jì)，炮彈在軌道上做勻加速運(yùn)動(dòng)。要使炮彈達(dá)到5倍音速(設(shè)音速為v)，則()A炮彈在軌道上的加速度為B磁場(chǎng)力做的功為mv2C磁場(chǎng)力做功的最大功率為D磁場(chǎng)力的大小為7(2015昆明市三校聯(lián)考)如圖所示，金屬梯形框架導(dǎo)軌放置在豎直平面內(nèi)，頂角為，底邊ab長(zhǎng)為l，垂直于梯形平面有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在導(dǎo)軌上端再放置一根水平金屬棒cd，質(zhì)量為m，導(dǎo)軌上接有電源，使abcd構(gòu)成回路，回路電流恒為I，cd棒恰好靜

9、止。已知金屬棒和導(dǎo)軌之間接觸良好，不計(jì)摩擦阻力，重力加速度為g。求：(1)cd棒所受磁場(chǎng)力；(2)cd棒與ab邊之間的高度差h。參考答案考點(diǎn)22磁場(chǎng)的描述及磁場(chǎng)對(duì)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(gè)磁極，故A錯(cuò)誤；指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場(chǎng)，故B正確；當(dāng)附近的鐵塊磁化時(shí)，指南針的指向會(huì)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(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，指南針會(huì)偏轉(zhuǎn)與導(dǎo)線垂直，故D錯(cuò)誤。2A由題意知，處于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體受安培力作用的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，根據(jù)FBIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由圖知選項(xiàng)A中導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度最大，所以A正

10、確。3B由左手定則可知，安培力的方向一定與磁場(chǎng)方向和直導(dǎo)線垂直，選項(xiàng)A錯(cuò)、B正確；安培力的大小FBILsin 與直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，假設(shè)原來直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，若折成直角后一段與磁場(chǎng)仍垂直，另一段與磁場(chǎng)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(chǎng)垂直，則安培力的大小變?yōu)樵瓉淼?。因此安培力大小不一定是原來的一半，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4ABC根據(jù)題意作出vt圖象如圖所示，金屬棒一直向右運(yùn)動(dòng)，A正確；速度隨時(shí)間做周期性變化，B正確；據(jù)F安BIL及左手定則可判定，F(xiàn)安大小不變，方向做周期性變化，則C項(xiàng)正確；F安在前半周期做正功，后半周期做負(fù)功，則

11、D項(xiàng)錯(cuò)誤。5解析(1)對(duì)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FnBIL由左手定則知方向水平向右(2)安培力的功率為PFv聯(lián)立式解得PnBILv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I6 A導(dǎo)體棒受到的安培力大小為FBIL0.06 N由左手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(guān)閉合前：2kxmg開關(guān)閉合后：2k(xx)mgF代入數(shù)值解得m0.01 kg答案0.01 kg一年模擬試題精練1B2BC線圈不通電流時(shí)，由力的平衡有2Tmg，當(dāng)通過的電流為I時(shí)，張力減小為T，由安培定則知通電導(dǎo)線

12、MN在ab處產(chǎn)生的磁場(chǎng)比dc處強(qiáng)，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(shí)針流動(dòng)，所以A錯(cuò)，B正確；當(dāng)兩細(xì)線內(nèi)張力均為T時(shí)，BabILBcdIL2Tmg，當(dāng)兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零時(shí)，BabILBcdILmg，且又知2Tmg，聯(lián)立以上方程得II，故C項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)。3ABD對(duì)導(dǎo)體棒受力分析并根據(jù)平衡條件可知，導(dǎo)體棒受到水平向右的安培力作用，其大小等于kx，即BILkx，所以I，選項(xiàng)B正確；根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向從a指向b，選項(xiàng)A正確；若只將磁場(chǎng)方向緩慢轉(zhuǎn)過一小角度，導(dǎo)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

13、力減小，根據(jù)導(dǎo)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(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。4ADab桿保持靜止，所受合力為零，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向上時(shí)，根據(jù)左手定則可知，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， mgtan BIL，故B，A正確；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向平行導(dǎo)軌向上時(shí)，由左手定則可知安培力垂直斜面向下，ab桿所受合力不為零，B錯(cuò)誤；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向水平向右時(shí)，安培力豎直向下，ab桿所受合力不為零，C錯(cuò)誤；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向水平向左時(shí)，安培力豎直向上，根據(jù)平衡條件可知，BILmg，故B，D正確。5BC6AC炮彈在軌道上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由公式v22as得a，A正確；不計(jì)摩擦，磁場(chǎng)力做的功