2024高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題71磁吃電流的作用練習(xí)含解析新人教版

PAGE8-專(zhuān)題71磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1．[2024·江西吉水中學(xué)月考](多選)超導(dǎo)電磁船是一種不須要螺旋槳推動(dòng)的低噪音新型船，如圖是電磁船的簡(jiǎn)化原理圖，MN和CD是與電源相連的兩個(gè)電極，MN與CD之間部分區(qū)域有垂直紙面對(duì)內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)由超導(dǎo)線(xiàn)圈產(chǎn)生，其獨(dú)立電路部分未畫(huà)出)，通電的海水會(huì)受到安培力的作用，船體就在海水的反作用力推動(dòng)下向前駛動(dòng)．以下說(shuō)法正確的是()A．電磁船將電能轉(zhuǎn)化為船的機(jī)械能，效率可高達(dá)100%B．僅變更電流的方向，就能限制船前進(jìn)或者后退C．僅將磁場(chǎng)方向變更90°，就能限制船前進(jìn)或者后退D．僅將磁場(chǎng)方向變更180°，就能限制船前進(jìn)或者后退2．[2024·全國(guó)卷Ⅱ]管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接．焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過(guò)一個(gè)接有高頻溝通電源的線(xiàn)圈，線(xiàn)圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接．焊接過(guò)程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)覺(jué)者為()A．庫(kù)侖B．霍爾C．洛倫茲D．法拉第3.[2024·廣東七校聯(lián)考]如圖，同一平面內(nèi)有兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)M和N，通有等大反向的電流，該平面內(nèi)的a、b兩點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)N對(duì)稱(chēng)，且a點(diǎn)到兩導(dǎo)線(xiàn)的距離相等．若a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則下列關(guān)于b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度Bb的推斷正確的是()A．Bb＞2B，方向垂直該平面對(duì)里B．Bb＜eq\f(1,2)B，方向垂直該平面對(duì)外C.eq\f(1,2)B＜Bb＜B，方向垂直該平面對(duì)里D．B＜Bb＜2B，方向垂直該平面對(duì)外4．[2024·河北衡水中學(xué)聯(lián)考]如圖所示，abcd是一個(gè)用粗細(xì)勻稱(chēng)、同種材料的導(dǎo)線(xiàn)彎折成的長(zhǎng)方形線(xiàn)框，導(dǎo)線(xiàn)框豎直放置，ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)，bc長(zhǎng)度為eq\f(L,2).勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)線(xiàn)框平面對(duì)里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.若導(dǎo)線(xiàn)框a、b兩端與恒壓電源相連，電流方向如圖所示，若通過(guò)ab邊的電流大小為I，則導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力大小和方向分別為()A.eq\f(3,2)BIL，方向豎直向上B．2BIL，方向豎直向上C.eq\f(3,4)BIL，方向豎直向下D．3BIL，方向豎直向下5.(多選)如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通以圖示方向的電流時(shí)()A．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小C．磁鐵受到向右的摩擦力作用D．磁鐵受到向左的摩擦力作用6．如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒．當(dāng)導(dǎo)體棒中的恒定電流I垂直于紙面對(duì)里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，關(guān)于B的大小的變更，正確的是()A．漸漸增大B．漸漸減小C．先增大后減小D．先減小后增大7.如圖甲所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放一金屬棒MN.現(xiàn)從t＝0時(shí)刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I＝kt，其中k為常量，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列關(guān)于金屬棒的速度v、加速度a隨時(shí)間t變更的關(guān)系圖象，可能正確的是()8.[2024·銀川一中摸底]如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線(xiàn)中均通有方向垂直于紙面對(duì)里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線(xiàn)距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．假如讓P、Q中的電流都反向，其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A．0B．2B0C.eq\r(3)B0D.eq\f(\r(3),3)B09.[2024·昆明市調(diào)研](多選)如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一通電直導(dǎo)線(xiàn)abc從中點(diǎn)折成夾角為120°的兩段(abc平面位于紙面內(nèi))，為使兩段通電導(dǎo)線(xiàn)ab、bc所受安培力大小相等，在紙面內(nèi)abc所在區(qū)域再加上另一磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此時(shí)，合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽，則()A．B＝eq\r(3)B0B．B＝eq\f(2\r(3),3)B0C．B＝B0D．B＝eq\f(\r(3),3)B010．[2024·全國(guó)卷Ⅰ]如圖，等邊三角形線(xiàn)框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線(xiàn)框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接．已如導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線(xiàn)框LMN受到的安培力的大小為()A．2FB．1.5FC．0.5FD．011．[2024·江西贛州市摸底]利用如圖所示的試驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。媒^緣輕質(zhì)絲線(xiàn)把底部長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的“U”形線(xiàn)框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用輕質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)連接線(xiàn)框與電源，導(dǎo)線(xiàn)的電阻忽視不計(jì)．當(dāng)有拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時(shí)，拉力顯示器可以干脆顯示力敏傳感器所受的拉力．當(dāng)線(xiàn)框接入恒定電壓為E1時(shí)，拉力顯示器的示數(shù)為F1；接入恒定電壓為E2時(shí)(電流方向與電壓為E1時(shí)相反)，拉力顯示器的示數(shù)為F2.已知F1＞F2，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為()A．B＝eq\f(RF1－F2,LE1－E2)B．B＝eq\f(RF1－F2,LE1＋E2)C．B＝eq\f(RF1＋F2,LE1－E2)D．B＝eq\f(RF1＋F2,LE1＋E2)12．[2024·武漢市調(diào)研](多選)磁電式電流表的構(gòu)造如圖甲所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)圈，轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋彈簧和指針．蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)勻稱(chēng)輻向分布，如圖乙所示．當(dāng)電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋彈簧被扭動(dòng)，線(xiàn)圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滿(mǎn)意NBIS＝kθ，式中N為線(xiàn)圈的匝數(shù)，S為線(xiàn)圈的面積，I為通過(guò)線(xiàn)圈的電流，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，θ為線(xiàn)圈(指針)偏角，k是與螺旋彈簧有關(guān)的常量．不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由題中的信息可知()A．該電流表的刻度是勻稱(chēng)的B．線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力的大小不變C．若線(xiàn)圈中通以如圖乙所示的電流時(shí)，線(xiàn)圈將沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)D．更換k值更大的螺旋彈簧，可以增大電流表的靈敏度(靈敏度即eq\f(Δθ,ΔI))13．[2024·江蘇卷](多選)如圖所示，在光滑的水平桌面上，a和b是兩條固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，通過(guò)的電流強(qiáng)度相等.矩形線(xiàn)框位于兩條導(dǎo)線(xiàn)的正中間，通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，在a、b產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下靜止．則a、b的電流方向可能是()A．均向左B．均向右C．a(chǎn)的向左，b的向右D．a(chǎn)的向右，b的向左14.[2024·重慶市模擬]如圖所示，細(xì)金屬桿ab的質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，用長(zhǎng)為d的絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛，金屬桿ab兩端恰好與寬度也為L(zhǎng)的水平光滑金屬導(dǎo)軌良好接觸，金屬導(dǎo)軌處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.閉合開(kāi)關(guān)S后金屬桿ab向右擺起，懸線(xiàn)的最大偏角為θ.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.求：(1)剛離開(kāi)金屬導(dǎo)軌時(shí)，金屬桿ab的速度大小v；(2)從閉合開(kāi)關(guān)S到金屬桿離開(kāi)軌道的短時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬桿ab的電荷量q.專(zhuān)題71磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1．BD電磁船的工作原理是通電的海水受到向后的安培力作用，依據(jù)牛頓第三定律可知，船體同時(shí)受到相反方向的作用力，使船體向前運(yùn)動(dòng)，由于有一部分電能轉(zhuǎn)化為海水的動(dòng)能，電磁船將電能轉(zhuǎn)化為船的機(jī)械能的效率不行能達(dá)到100%，A錯(cuò)誤；僅變更電流的方向，或僅將磁場(chǎng)方向變更180°，依據(jù)左手定則，會(huì)變更海水的受力方向，即能變更船體的受力方向，故能限制船體的前進(jìn)或后退，B、D正確；僅將磁場(chǎng)方向變更90°，依據(jù)左手定則，海水受到的安培力方向向上或向下，無(wú)法限制船前進(jìn)或者后退，C錯(cuò)誤．2．D焊接過(guò)程中利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦流將材料熔化，發(fā)覺(jué)電磁感應(yīng)規(guī)律的是法拉第，故D選項(xiàng)正確．3．B設(shè)M在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，依據(jù)安培定則和磁場(chǎng)疊加原理可得B＝2B0.N在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直平面對(duì)外，由于b點(diǎn)距離M較遠(yuǎn)，則M在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小肯定小于B0，方向垂直該平面對(duì)里，所以b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bb＜eq\f(1,2)B，方向垂直該平面對(duì)外，B正確，ACD錯(cuò)誤．4．A由題意可知，邊ab(cd)的長(zhǎng)度是邊ad(bc)長(zhǎng)度的2倍，所以邊ab(cd)的電阻是邊ad(bc)電阻的2倍，由并聯(lián)關(guān)系可知，通過(guò)adcb支路的電流為eq\f(I,2)，所以邊dc所受安培力大小為Fdc＝eq\f(1,2)BIL，方向豎直向上，邊ab所受安培力大小為Fab＝BIL，方向豎直向上，邊ad和邊bc所受安培力的合力為零，所以導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力大小為F＝eq\f(3,2)BIL，方向豎直向上，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．5．BC6.D7.D8.B9．AC磁場(chǎng)B0水平向右垂直ab，要使ab受到的安培力與bc受到的安培力相等，另加磁場(chǎng)的大小仍為B0方向需垂直bc，若垂直bc斜向上，兩磁場(chǎng)方向夾角為60°，其合磁場(chǎng)B＝eq\r(3)B0，若垂直bc斜向下，兩磁場(chǎng)方向夾角為120°，其合磁場(chǎng)B＝B0，AC正確，BD錯(cuò)誤．10．B本題考查安培力及考生應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)解決物理問(wèn)題的實(shí)力，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的模型建構(gòu)要素．設(shè)三根相同的導(dǎo)體棒的電阻均為R，長(zhǎng)度均為l，其中ML和LN為串聯(lián)關(guān)系，總電阻為2R.由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，通過(guò)MN的電流為通過(guò)ML和LN中的電流的兩倍，若MN受到的安培力F＝BIl，則ML和LN受到的安培力的合力F1＝eq\f(BIl,2)，MN受到的安培力與ML和LN受到的安培力的合力的方向相同，故線(xiàn)框受到的安培力為F合＝F＋F1＝1.5F，故選B.11．B因?yàn)镕1＞F2，所以拉力顯示器的示數(shù)為F1時(shí)線(xiàn)框受的安培力豎直向下，拉力顯示器的示數(shù)為F2時(shí)線(xiàn)框受的安培力豎直向上，由平衡條件得F1＝mg＋BI1L，F(xiàn)2＋BI2L＝mg，由閉合電路歐姆定律得I1＝eq\f(E1,R)，I2＝eq\f(E2,R)，由以上四式解得，B＝eq\f(RF1－F2,LE1＋E2)，B正確，ACD錯(cuò)誤．12．AB由NBIS＝kθ可知，電流與指針的偏轉(zhuǎn)角成正比，故電流表的刻度是勻稱(chēng)的，A正確；蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)勻稱(chēng)輻向分布，電流與磁場(chǎng)方向始終垂直，故線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力的大小不變，B正確；由左手定則知，線(xiàn)圈左邊受的安培力方向向上，右邊受的安培力方向向下，線(xiàn)圈將沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；由NBIS＝kθ可知，電流相同時(shí)，k值越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度越小，電流表的靈敏度低，D錯(cuò)誤．13．CD本題考查安培定則、磁場(chǎng)的疊加、左手定則和安培力等學(xué)問(wèn)點(diǎn)，意在考查考生的理解實(shí)力和推理實(shí)力，考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思維．若a，b的電流方向均向左，依據(jù)安培定則和磁場(chǎng)的疊加可知．a(chǎn)直導(dǎo)線(xiàn)到a、b直導(dǎo)線(xiàn)正中間部分的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，而b直導(dǎo)線(xiàn)到a、b直導(dǎo)線(xiàn)正中間部分的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，再依據(jù)左手定則可知，矩形線(xiàn)框受到的安培力的合力不為零，與題中線(xiàn)框在磁場(chǎng)作用下靜止不符；同理，若a、b的電流方向均向右，可知矩形線(xiàn)框受到的安培力的合力不為零，與題中線(xiàn)框在磁場(chǎng)作用下靜止也不符．選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤．若a的電流方向向左、b的電流方向向右，依據(jù)安培定則和磁場(chǎng)的疊加可知，a、b直導(dǎo)線(xiàn)在a、b直導(dǎo)線(xiàn)中間全部空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均垂直紙面對(duì)外，依據(jù)左手定則可知，矩形線(xiàn)框受到的安培力的合力為零，與題中線(xiàn)框在磁場(chǎng)作用下靜止相符；同理，a的電流方向向右、b的電流方向向左，依據(jù)安培定則和磁場(chǎng)的疊加可知，a、b直導(dǎo)線(xiàn)在a、b直導(dǎo)線(xiàn)中間全部空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均垂直紙面對(duì)里，依據(jù)左手定則可知，矩形線(xiàn)框受到的安培力的合力也為零，與題中線(xiàn)框在磁場(chǎng)作用下