2020年新高考名校物理50热点模拟试题分项解析22 磁场的描述和安培力(原卷word版)
2020年高考名校物理模拟试题分项解析热点22 磁场的描述和安培力(原卷版)
热点22磁场的描述和安培力高考真题1．（2019高考江苏卷物理7）如图所示，在光滑的水平桌面上，a 和b 是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a 、b 产生的磁场作用下静止．则a 、b 的电流方向可能是（A ）均向左（B ）均向右（C ）a 的向左，b 的向右（D ）a 的向右，b 的向左2.（2018年11月浙江选考物理）电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。
两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上。
当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。
下列说法正确的是第7题图A.当天平示数为负时，两线圈电流方向相同B.当天平示数为正时，两线圈电流方向相同C.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力D.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力3．（2018全国卷II ）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称。
整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外。
已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为013B 和012B ，方向也垂直于纸面向外。
则A ．流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0712B B ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0112B C ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0112B D ．流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0712B 4.(2017·全国理综I 卷·19)如图，三根相互平行的固定长直导线L 1，L 2和L 3两两等距，均通有电流I ，L 1中电流方向与L 2中相同，与L 3中的相反，下列说法正确的是A ．L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在的平面垂直B ．L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在的平面垂直C ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场力大小之比为1∶13D ．L 1、L 2和L 333∶15．（2017全国II 卷·21）某同学自制的简易电动机示意图如图所示。
2020年全国百所名校最新高考物理磁场模拟试题汇编解析教师版(10页)
2020年全国百所名校最新高考物理磁场模拟试题汇编物理试题1、（2020·河北省衡水中学高三下学期第五次调研）如图所示，电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为1m，导轨中部有一个直径也为1m的圆形匀强磁场区域，与两导轨相切于M、N两点，磁感应强度大小为1T、方向竖直向下，长度略大于1m的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中，并与区域圆直径MN重合。
金属棒的有效电阻为0.5Ω，一劲度系数为3N/m的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连，另一端固定在墙壁上，此时弹簧恰好处于原长．两导轨通过一阻值为1Ω的电阻与一电动势为4V、内阻为0.5Ω的电源相连，导轨电阻不计。
若开关S闭合一段时间后，金属棒停在导轨上的位置，下列说法正确的是（）A. 金属棒停止的位置在MN的右侧B. 停止时，金属棒中的电流为4AC. 停止时，金属棒到MN距离为0.4mD. 停止时，举报受到安培力大小为2N【答案】AC【解析】A．由金属棒中电流方向从M到N可知，金属棒所受的安培力向右，则金属棒停止的位置在MN的右侧，故A正确；B．停止时，金属棒中的电流I=0rER R ++=2A的故B错误；C．设棒向右移动的距离为x，金属棒在磁场中的长度为2y，则kx=BI(2y)x2+y2=2 2 L ⎛⎫ ⎪⎝⎭解得x=0.4m、2y=0.6m故C正确；D．金属棒受到的安培力F=BI(2y)=1.2N故D错误。
故选AC。
2、（2020·贵州省贵阳市四校高三下学期第五次联考）在地球北极附近，地磁场的竖直分量方向向下。
考虑到地磁场的影响，汽车在北极路面上行驶时连接前轮的钢轴有电势差，设司机左侧钢轴与轮毂连接处电势为U1，右侧钢轴与轮毂连接处电势为U2，则（）A. 汽车沿某一方向后退时，U1<U2B. 汽车沿某一方向前进时，U1<U2C. 无论汽车前进还是后退时，都满足U1>U2D. 当汽车沿某一特定方向前进或后退时，U1=U2【答案】A【解析】在北极附近，地磁场的竖直分量竖直向下，汽车的钢轴水平运动垂直切割磁感应，由右手定则可知，前进时，左侧相当于电源正极，有U 1>U 2；后退时右侧相当于电源正极，U 1<U 2，故A 正确，BCD 错误。
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练：磁场 安培力(含解析)
2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练磁场安培力一、单项选择题1、如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小2、如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接．一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝33，在安培力的作用下，金属棒以v0的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为( )A ．37°B ．30°C ．45°D ．60°3、如图所示，边长为l ，质量为m 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab 边中点和ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B ，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F 1；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F 2.导线框中的电流大小为( )A ．F 2－F 1BlB ．F 2－F 12BlC ．2F 2－F 1BlD ．2F 2－F 13Bl4、如图所示，置于倾角为θ的导轨上的通电导体棒ab ，恰好保持静止，在下列四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，侧视图中棒ab 与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( )5、如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2.且I1>I2，与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等，b是两根导线连线的中点，b、d连线与两根导线连线垂直．则( )A．I2受到的安培力水平向左B．b点磁感应强度为零C．d点磁感应强度的方向必定竖直向下D．a点和c点的磁感应强度不可能都为零6、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的左端上方固定一根与条形磁铁垂直的长直导线，导线中通以如图所示方向的电流时，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力F N和摩擦力F f( )A．F N减小F f向左B．F N减小F f向右C．F N增大F f向左D．F N增大F f向右7、如图所示，是研究安培力的演示仪，把正方形导线框挂在弹簧秤的下面，导线框平面与纸面垂直．当闭合开关时，导线框外侧边的电流向上(如图所示)，则下列说法正确的是( )A．闭合开关时，弹簧秤的示数变小B．闭合开关后，当滑动变阻器向右滑动时，弹簧秤的示数变大C．若仅变换电源的正、负极后，闭合开关，弹簧秤的示数变小D．若仅把马蹄形磁铁重新放置，使开口向右，N极在上S极在下，线框将受到向左的安培力8、如图所示，绝缘水平桌面上放置一长直导线a，导线a的正上方某处放置另一长直导线b，两导线中均通以垂直纸面向里的恒定电流．现将导线b向右平移一小段距离，若导线a始终保持静止，则( )A．导线b受到的安培力方向始终竖直向下B．导线a对桌面的压力减小C．导线b受到的安培力减小D．导线a受到桌面水平向右的摩擦力9.如图所示，质量为m的导体棒ab垂直圆弧形金属导轨MN、PQ放置，导轨下端接有电源，导体棒与导轨接触良好，不计一切摩擦．现欲使导体棒静止在导轨上，则下列方法可行的是( )A．施加一个沿ab方向的匀强磁场B．施加一个沿ba方向的匀强磁场C．施加一个竖直向下的匀强磁场D．施加一个竖直向上的匀强磁场10、如图所示，空间中存在一匀强磁场，将长度为L的直导线放置在y轴上，当通以大小为I、沿y轴负方向的电流后，测得其受到的安培力大小为F，方向沿x轴正方向．则关于磁感应强度的方向和大小，说法正确的是( )A ．只能沿x 轴正方向B ．可能在xOy 平面内，大小为2F ILC ．可能在xOz 平面内，大小为2F ILD ．可能在yOz 平面内，大小为2F IL二、多项选择题11、有半径为R 的导电圆环处于某一发散的磁场中，其环面的对称轴MN 为竖直方向，该磁场中与圆环相交的磁感线反向延长后交于对称轴上的某点，磁感线与对称轴成θ角，圆环上各点的磁感应强度B 大小相等，若圆环上载有如图所示的恒定电流I ，则( )A ．导电圆环所受的安培力的方向竖直向下B ．导电圆环所受的安培力的方向竖直向上C ．导电圆环所受的安培力的大小为2BIRD．导电圆环所受的安培力的大小为2πBIRsinθ12、如图所示，空间中有斜向右下方与水平方向成θ角的匀强磁场，一绝缘竖直挡板MN垂直于纸面所在的竖直平面，一根通有垂直纸面向外的电流的水平金属杆，紧贴挡板上的O点处于静止状态．下列说法正确的是( )A．若挡板MN表面光滑，略减小金属杆中电流，金属杆可能仍然静止于O点B．若挡板MN表面光滑，略增大金属杆中电流，要保持金属杆仍然静止，可将挡板绕过O点垂直纸面的轴逆时针转动一定角度C．若挡板MN表面粗糙，略增大金属杆中电流，金属杆可能仍然静止，且金属杆所受的静摩擦力一定增大D．若挡板MN表面粗糙，略减小金属杆中电流，金属杆可能仍然静止，且金属杆所受的静摩擦力方向可能竖直向上13、如图所示，质量是M，长为L的直导线通有垂直纸面向外的电流I，被一绝缘线拴着并处在匀强磁场中，导线能静止在倾角为θ的光滑斜面上，则磁感应强度B的大小和方向可能是( )A ．大小为Mg tan θIL，方向垂直斜面向上 B ．大小为Mg sin θIL，方向垂直纸面向里 C ．大小为MgIL，方向水平向右 D ．大小为Mg IL，方向沿斜面向下 14、如图所示，圆圈中的“×”表示电流方向垂直纸面向里，圆圈中的“•”表示电流方向垂直纸面向外．两根通电长直导线a 、b 平行水平放置，a 、b 中的电流强度均为I ，此时a 受到的磁场力大小为F .当在a 、b 的上方再放置一根与a 、b 平行的通电长直导线c 后，a 受到的磁场力大小仍为F ，图中abc 正好构成一个等边三角形，则此时( )A ．b 受到的磁场力大小为FB ．b 受到的磁场力大小为3FC ．c 受到的磁场力大小为FD．c受到的磁场力大小为3F15、如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN，垂直平放在两条相互平行且足够长的水平光滑导轨上，电流方向由M指向N，在两导轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t＝0时导线恰好静止，若磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则下列说法正确的是( )A．在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动B．在最初的一个周期内，导线一直向左运动C．导线一直做加速度不变的匀加速直线运动D．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小16、如图所示，两平行金属导轨间的距离为L，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ，垂直于导轨所在平面的匀强磁场的磁感应强度为B，金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源．现把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止且有沿导轨向上运动的趋势．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R0，金属导轨电阻不计．现让磁场从图示方向顺时针缓慢转为竖直向上的方向，该过程中金属棒始终保持静止，则金属棒受的( )A．合力增大B．安培力大小不变C．弹力增大D．摩擦力增大答案与解析一、单项选择题1、A解析金属棒受到水平的安培力而使悬线偏转，悬线与竖直方向形成夹角，受力分析如图所示，根据平衡条件有tan θ＝F安mg＝BILmg，由该式知，金属棒中的电流变大，θ角变大，选项A正确；两悬线变短，不影响平衡状态，θ角不变，选项B错误；金属棒质量变大，θ角变小，选项C错误；磁感应强度变大，θ角变大，选项D错误．2、B解析由题意对棒受力分析如图所示，设磁感应强度的方向与竖直方向 成θ 角，则有BIL cos θ＝μ(mg －BIL sin θ)，整理得BIL ＝μmg cos θ＋μsin θ，电流有最小值，就相当于安培力有最小值，代入数据解得θ＝30°，则选项A 、C 、D 错误，B 正确．3、A解析 当在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F 1，结合矢量的合成法则及三角知识，则线框受到安培力的合力，方向竖直向上，大小为F 安＝BIl－BI l 2，根据平衡条件，则有F 1＋F 安＝mg ；现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F 2，则两边受到的安培力大小相等，安培力夹角均为120°，因此安培力合力F ′安＝BI l2，方向向下，则有F 2＝mg ＋F ′安；联立得F 2＝F 1＋BIl ，即I ＝F 2－F 1Bl，选项A 正确． 4、A解析 A 图中棒ab 受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，故选项A 正确；B 图中棒ab 受重力、垂直斜面向下的安培力和斜面的支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力，故选项B错误；C图中棒ab受重力、竖直向下的安培力和斜面的支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力，故选项C错误；D图中棒ab受重力、水平向左的安培力和斜面的支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力，故选项D错误．5、D解析电流I1在I2处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，I2受到的安培力的方向水平向右，故选项A错误；电流I1与I2在b 处产生的磁场方向相同，合磁场方向向下，所以磁感应强度不等于零，故选项B错误；两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反，大小相等的电流I1与I2时，d点的磁感应强度的方向是竖直向下，当两个电流的大小不相等时，d点的合磁场方向不是竖直向下，故选项C错误；电流I1的大小比电流I2大，则c点的磁感应强度可能等于零，a点的磁感应强度不可能等于零，故选项D正确．6、C解析以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右下方，磁铁有向右运动的趋势，受到地面向左的摩擦力；同时磁铁对地的压力增大，地面对磁铁的支持力也将增大，故选项A、B、D错误，C正确．7、C解析由图可知，磁场方向向左，线框下边中的电流方向向外，由左手定则可知，下边受到的安培力方向向下，弹簧秤示数增大，选项A 错误；闭合开关后，当滑动变阻器向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，通过线框的电流减小，线框下边受到的安培力减小，弹簧秤示数减小，选项B错误；若仅变换电源的正、负极后，线框下边中的电流方向向里，由左手定则可知，下边受到的安培力方向向上，弹簧秤示数变小，选项C正确；若仅把马蹄形磁铁重新放置，使开口向右，N极在上S极在下，由左手定则可知，下边受到的安培力方向向右，选项D错误．8、C解析a与b的电流的方向相反，根据电流与电流之间的相互作用力的特点可知，a与b之间的力为吸引力，当b水平向右平移时，导线a产生的磁场方向在b点为向右下方，根据左手定则可知，导线b受到的安培力方向不在竖直方向上，故选项A错误；当b水平向右平移时，a、b间的距离增大，b在a处产生的磁场强度大小减小，a受到的安培力减小且方向发生变化，根据力的合成可知，导线对桌面的压力增大，所以a受到的摩擦力向左，故导线a对桌面的摩擦力向右，故选项B 、D 错误；由于a 、b 间的距离增大，故a 在b 处产生的磁场强度大小减小，根据安培力F ＝BIL 可知，受到的安培力减小，故选项C 正确．9. C解析 施加一个沿ab 方向的匀强磁场或ba 方向的匀强磁场，导体棒都不受安培力，不可能静止在导轨上，则选项A 、B 错误；由b 看向a 时，施加一个竖直向下的匀强磁场，由左手定则可知导体棒所受安培力方向水平向右，可能静止在导轨上，则选项C 正确；由b 看向a 时，施加一个竖直向上的匀强磁场，由左手定则可知，导体棒所受安培力方向水平向左，不可能静止在导轨上，则选项D 错误．7.D解析：电流I 沿y 轴负方向，安培力大小为F ，沿x 轴正方向，若B＝2F IL，则B 与I 不垂直，但要求B 的两个分量，一个沿z 轴正向，一个平行y 轴，那只能在yOz 平面内，选项D 正确，选项A 、B 、C 错误．二、多项选择题11、答案 BD解析 将导线分成小的电流元，任取一小段电流元为对象，把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量，则竖直方向的分磁场产生的安培力的合力为零，水平方向的分磁场产生的安培力为F ＝B 水IL ＝2πBIRsinθ，方向为竖直向上，选项B、D正确．12、BD解析若挡板MN表面光滑，对金属杆受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示．根据平衡条件，有F N＝mg tan θ，如果略减小金属杆中电流，则F略减小，而方向不变，支持力方向也不变，根据平衡条件，支持力和安培力大小应该不变，显然矛盾，故选项A错误；三力平衡时，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示，略增大金属杆中电流，则安培力略增大，要重新平衡，可以将挡板绕过O点垂直纸面的轴逆时针转动一定角度，即支持力逆时针转动一定角度，如图所示，故选项B正确；挡板MN表面粗糙，受重力、支持力、静摩擦力和安培力，其中静摩擦力可能向上、向下或者为零，略增大金属杆中电流，安培力增大，金属杆可能仍然静止，如果原静摩擦力向上，则F cos θ＋f＝mg，静摩擦力可能是减小的，故选项C错误；挡板MN表面粗糙，略减小金属杆中电流，安培力减小，金属杆可能仍然静止，如果静摩擦力向上，则静摩擦力是增加的，故选项D正确．13、BC解析安培力沿斜面向上大小为Mg tan θ，而重力和支持力的合力等于Mg sin θ小于安培力，所以导线有沿斜面往上的运动趋势，选项A错误；B中直导线安培力为零，而绳的拉力、重力和支持力可以满足平衡条件，选项B正确；安培力竖直向上，重力和安培力平衡，没有支持力和拉力，选项C正确；安培力垂直斜面向上大小为Mg，沿斜面方向分解重力，因为Mg>Mg cos θ，所以导线有离开斜面的运动趋势，选项D错误．14、BC解析加上导线c后，a受到的磁场力如图甲所示，a受到的合磁场力仍为F，则受到c给的磁场力大小也为F，与b给的磁场力夹角为120°，故合力为F a＝F，因为abc正好构成一个等边三角形，所以c 给b的磁场力大小为F，b受到的磁场力如图乙所示，根据平行四边形定则可得b受到的磁场力F b＝2F cos 30°＝3F，根据牛顿第三定律可得，c受到的a、b给的磁场力如图丙所示，根据平行四边形定则可得F c ＝F ，选项B 、C 正确．15、AD解析 由安培力的表达式F ＝BIL 结合题图乙可知，安培力F 在一个周期内随磁感应强度B 的变化而变化，在前14周期内，安培力F 大小方向均不变，加速度大小方向均不变，由于初速度为零，所以导线在水平方向上向右做匀加速直线运动；在14周期到12周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，加速度方向改变，速度减小，至12周期时速度减小到零，所以选项D 正确；而后在12周期到34周期内，导线MN 反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，即做往复运动，所以选项A 正确，选项B 、C 错误．16、BC解析：由于金属棒始终保持静止，合力始终为零，保持不变，选项A 错误；由公式F 安＝BIL 可知，由于磁场大小不变，所以安培力大小不变，选项B 正确；磁场垂直斜面时，由平衡条件可得，弹力F N1＝mg cos θ，磁场为竖直向上时，由平衡条件可得，弹力F N2＝mg cos θ＋F安sin θ，所以弹力变大，选项C正确；磁场垂直斜面时，由平衡条件可得，摩擦力F f1＝F安－mg sin θ，当磁场从图示方向顺时针缓慢转为竖直向上的方向时，安培力大小不变，安培力沿斜面方向的分力减小，当减小到与重力沿斜面向下的分力相等时，摩擦力变为零，当安培力沿斜面方向的分力减小到小于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力增大，所以摩擦力先减小后增大，选项D错误．。
【2020高考物理】模拟考试专项题型含答案解析---磁场2套
磁场一．选择题1．（3分）（2019江苏宿迁期末）空间同时存在匀强电场和匀强磁场。
匀强电场的方向沿y轴正方向，场强大小为E；磁场方向垂直纸面向外。
质量为m、电荷量为+q的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，释放后，粒子恰能沿图中的曲线运动。
已知该曲线的最高点P的纵坐标为h，曲线在P点附近的一小部分，可以看做是半径为2h的圆周上的一小段圆弧。
则（）A．粒子在y轴方向做匀加速运动B．粒子在最高点P的速度大小为C．磁场的磁感应强度大小为D．粒子经过时间π运动到最高点【参考答案】C2.（2019武汉2月调研）如图所示，在边长为L的正方形abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
从边ad的四等分点P处沿与ad边成45°角向磁场区域内射入速度大小不等的带电粒子，粒子的质量为m，电荷量为-q（q>0）。
不计粒子重力，关于粒子的运动，下列说法正确的是A ．可能有粒子从b 点射出B ．粒子在磁场中运动的最长时间为C ．速度为v=的粒子从cd 边射出磁场 D ．从bc 边射出的粒子的运动轨迹所对应的圆心角一定小于135° 【参考答案】BCD3. （2019高三考试大纲调研卷9）如图所示，圆形区域内有一垂直纸面向里的、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场，磁场边界上的P 点有一粒子源，可以在纸面内向各个方向以相同的速率发射同种带电粒子，不考虑粒子的重力以及粒子之间的相互作用，这些粒子从某一段圆弧射出边界，这段圆弧的弧长是圆形区域周长的；若仅将磁感应强度的大小变为B2，这段圆弧的弧长变为圆形区域周长的，则等于32mqB2qBLmA. B. C. D.【参考答案】C二．计算题1.（20分）（2019高三考试大纲调研卷10）如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限里有一加速电场，一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子(不计重力)，从静止开始经加速电场加速后，垂直x轴从A（-4L，0）点进入第二象限，在第二象限的区域内，存在着指向O点的均匀辐射状电场，距O点4L处的电场强度大小均为E= ，粒子恰好能垂直y轴从C（0，4L）点进入第一象限，如图所示，在第一象限中有两个全等的直角三角形区域I和Ⅱ，充满了方向均垂直纸面向外的匀强磁场，区域I的磁感应强度大小为B0，区域Ⅱ的磁感应强度大小可调，D点坐标为（3L，4L），M点为CP的中点。
2022届高考物理二轮备考基础知识测试题：磁场的描述及磁场对电流的作用
2022年高考物理备考--磁场的描述及磁场对电流的作用基础知识测试题一、单选题1．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用．关于安培力的方向，下列说法中正确的是A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D．安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直2．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，天平最容易失去平衡的是（）A．B．C．D．3．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a，b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（）A．a，b、c的N极都向纸里转B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转4．四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，正方形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（）A．2，方向向左B．2B，方向向下C．2，方向向右D．2B，方向向上5．如图所示，在固定位置的条形磁铁S极附近悬挂一个金属线圈，线圈与水平磁铁位于同一竖直平面内，当在线圈中通入沿图示方向流动的电流时，将会看到()A．线圈向左平移B．线圈向右平移C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁6．如图所示，一通电金属环固定在绝缘的水平面上，在其左端放置一可绕中点O自由转动且可在水平方向自由移动的竖直金属棒，中点O与金属环在同一水平面内，当在金属环与金属棒中通有图中所示方向的电流时，则（）A．金属始终静止B．金属棒的上半部分向纸面外转，下半部分向纸里面转，同时靠近金属环C．金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时靠近金属环D．金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时远离金属环7．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd，bc 边长为l，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡，则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是A．Δx＝2nBIlk，方向向下B．Δx＝2nBIlk，方向向上C．Δx＝nBIk，方向向上D．Δx＝nBIk，方向向下8．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠右极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止．可能产生的情况是()A．磁铁对桌面的压力不变B．磁铁对桌面的压力一定增大C．磁铁受到摩擦力的方向可能改变D．磁铁受到的摩擦力一定增大9．中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔淡》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。
2020年高考名校物理模拟试题分项解析热点22 磁场的描述和安培力(解析版)
热点22磁场的描述和安培力高考真题1．（2019高考江苏卷物理7）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止．则a、b的电流方向可能是（A）均向左（B）均向右（C）a的向左，b的向右（D）a的向右，b的向左【参考答案】CD【名师解析】要使位于两条导线的正中间的矩形线框在a、b产生的磁场作用下静止，在矩形线框与导线平行的两侧边所受安培力方向必须相反。
若a、b的电流方向相同，则矩形线框与导线平行的两侧边处磁场方向相反，而两侧边电流方向相反，由左手定则可判断出两侧边所受安培力方向相同，不可能在a、b产生的磁场作用下静止．选项AB错误；若a、b的电流方向相反，则矩形线框与导线平行的两侧边处磁场方向相同，而两侧边电流方向相反，由左手定则可判断出两侧边所受安培力方向相反，可以在a、b产生的磁场作用下静止．选项CD正确。
另解：由右手螺旋定则可知，若a、b两导线的电流方向相同，在矩形线框上、下边处产生的磁场方向相反，由于矩形线框上、下边的电流方向也相反，则矩形线框上、下边所受的安培力相反，所以不可以平衡，则要使矩形线框静止，a、b两导线的电流方向相反，故CD正确。
2.（2018年11月浙江选考物理）电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。
两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上。
当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。
下列说法正确的是第7题图A.当天平示数为负时，两线圈电流方向相同B.当天平示数为正时，两线圈电流方向相同C.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力D.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力【参考答案】A【名师解析】当天平示数为负时，指针向下偏转，两线圈靠近，根据同向电流相吸，反向电流相斥，可知两线圈电流方向相同，选项A 正确B 错误；两线圈之间的作用力为作用力和反作用力，线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力等于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力，选项C 错误；线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力是磁场力，而托盘对线圈Ⅱ的作用力是弹力，二者性质不同，不是一对相互作用力，选项D 错误；3．（2018全国卷II ）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称。
2020届高考物理名校试题专题11 磁场的选择题(解析版)
2020年全国大市名校高三期末一模物理试题解析汇编（第一期）磁场的选择题1、（2020·安徽蚌埠第二次检测）通电长直导线周围存在磁场，其磁感应强度与导线中的电流强度成正比，与距导线的距离成反比。
有四条垂直纸面且互相平行的固定长直导线，它们与纸面的交点分别为P、Q、N 及S，四点的连线构成一个正方形。
以正方形中心O点为原点建立平面直角坐标系，x轴与PS边平行，M 为PS边的中点。
已知四条导线中的电流大小相等，方向均指向外，与纸面交点为S的导线在M点的磁感应强度大小为B，则下列叙述正确的是A. 四条导线在O点的磁感应强度等于零B. 四条导线在M BC. 与纸面交点为S的导线所受安培力的方向为由S指向OD. 在x轴上坐标为r且r>0的任一点，其磁场方向均与Ox方向相同【答案】AC【解析】A. 因四条导线中的电流大小相等，O点距导线的距离均相等，由右手螺旋定则可知，四条导线在O点的磁感应强度等于零，故A正确；B.设四条导线中的电流为I，MS间距为x，由题可知，磁感应强度可写为=IB kx（k为比例系数）由右手螺旋定则可知，导线P、S在M点的产生的磁感应强度为零，设PQ和QN之间的夹角为 ，由几何关系可知QNcos α 导线Q 、N 在M 点的磁感应强度为1=B k由磁感应强度的矢量叠加可知，M 点的磁感应强度为014=2cos =5B B B α故B 错误；C. 由右手螺旋定则可知，导线P 、Q 、N 在S 的磁感应强度垂直于SO 指向左上方，再由左手定则可知，导线S 所受安培力的方向为由S 指向O ，故C 正确；D. 在SN 中点处，由右手螺旋定则可知，导线SN 在此点的合磁感应强度为零，导线PQ 在此点的合磁感应强度垂直与Ox 方向，故D 错误。
故选AC2、（2020·山东省济南市上学期高三期末）.如图所示为六根导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出。
2020年高考江苏版高考物理 专题九 磁场
3.安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和 “果”。
直线电流的磁场
原因(电流方向) 大拇指
结果(磁场绕向) 四指
环形电流的磁场
四指
大拇指
例2 如图所示,a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流,两导线旁有 一点P,P点到a、b距离相等,关于P点的磁场方向,以下判断正确的是 ( )
线上各点的切线方向即该点的磁场 线上各点的切线方向即该点的电场方向,是正电荷受力的
方向,是小磁针N极受力方向
方向
表示磁场强弱
表示电场强弱
特点
在空间不相交、不中断
除场源电荷处外,在空间不相交、不中断
不同点
是闭合曲线
电场线始于正电荷,止于负电荷或无穷远处,或始于无穷远 处,止于负电荷,不是闭合曲线
例1 下列说法中正确的是 ( ) A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度为零 B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零 C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电 场力与检验电荷本身电荷量的比值 D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的 磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
所以F洛= NqSv LB = NSL ·qvB,式中n=NSL,故F洛=qvB。
n
n
二、带电粒子在匀强磁场中的运动
1.若v∥B,带电粒子不受洛仑兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动。
2.若v⊥B,带电粒子仅受洛仑兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入
射速度v做匀速圆周运动。
如图,带电粒子在磁场中,图a中粒子做⑥ 匀速圆周 运动,图b中粒子 做⑦ 匀速直线 运动,图c中粒子做⑧ 匀速圆周 运动。
2020届高考物理计算题复习《安培力综合题》(解析版)
《安培力综合题》一、计算题1.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻。
导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。
导体棒MN 放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。
在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。
求：感应电动势E和感应电流I；拉力F的大小；若将MN换为电阻的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。
2.如图所示，足够长的U形导体框架的宽度，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成角，磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量，有效电阻的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒与框架间的动摩擦因数，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为求：导体棒匀速运动的速度；导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻产生的焦耳热．cos ，3.如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势，内阻，一质量的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度、垂直于斜面向上的匀强磁场中导轨与金属棒的电阻不计金属导轨是光滑的，取，要保持金属棒在导轨上静止，求：金属棒所受到的安培力大小；滑动变阻器R接入电路中的阻值．4.在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，，有一水平放置的光滑框架，宽度为，如图所示，框架上放置一质量、电阻的金属杆ab，框架电阻不计，在水平外力F的作用下，杆ab以恒定加速度，由静止开始做匀变速运动．求：在5s内平均感应电动势是多少？第5s末作用在杆ab上的水平外力F多大？定性画出水平外力F随时间t变化的图象．5.如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源．现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的总电阻，金属导轨电阻不计，g取已知，，求：导体棒受到的安培力；导体棒受到的摩擦力；若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力作用，求此时磁场磁感应强度的大小？6.如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为，导轨间连接的定值电阻，导轨上放一质量为的金属杆ab，金属杆始终与导轨连接良好，杆的电阻，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．重力加速度，现让金属杆从AB水平位置由静止释放，求：金属杆的最大速度；当金属杆的加速度是，安培力的功率是多大？7.如图所示，一个半径为的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长为r的金属棒ab的a端位于圆心，b端与导轨接触良好．从a端和圆形金属导轨分别引出两条导线与倾角为、间距的平行金属导轨相连．质量、电阻的金属棒cd垂直导轨放置在平行导轨上，并与导轨接触良好，且棒cd 与两导轨间的动摩擦因数为导轨间另一支路上有一规格为“”的小灯泡L和一阻值范围为～的滑动变阻器整个装置置于垂直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为金属棒ab、圆形金属导轨、平行导轨及导线的电阻不计，从上往下看金属棒ab做逆时针转动，角速度大小为假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，．当时，求金属棒ab中产生的感应电动势，并指出哪端电势较高；在小灯泡正常发光的情况下，求w与滑动变阻器接入电路的阻值间的关系；已知通过小灯泡的电流与金属棒cd是否滑动无关在金属棒cd不发生滑动的情况下，要使小灯泡能正常发光，求w的取值范围．8.如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，导体棒的质量，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量，导体棒与导轨间的动摩擦因数匀强磁场的磁感应强度，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？9.如图所示，光滑平行导轨宽为L，导轨平面与水平方向有夹角，导轨的一端接有电阻导轨上有与导轨垂直的电阻也为R的轻质金属导线质量不计，导线连着轻质细绳，细绳的另一端与质量为m的重物相连，细绳跨过无摩擦的滑轮．整个装置放在与导轨平面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．重物由图示位置从静止释放，运动过程中金属导线与导轨保持良好的接触．导轨足够长，不计导轨的电阻求：重物的最大速度若重物从开始运动到获得最大速度的过程中下降了h，求此过程中电阻R上消耗的电能．10.如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距，左端接一电阻，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以的速度水平向右匀速滑动时，求：棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高；回路中感应电流的大小；维持ab棒做匀速运动的水平外力的功率。
2020年高考物理一轮复习 热点题型归纳与变式演练 专题22 磁场对电流的作用力(含解析)
专题22 磁场对电流的作用力【专题导航】目录热点题型一 安培定则的应用及磁场的叠加 .................................................. 1 热点题型二 导体运动趋势的判断 ............................................................ 3 热点题型三 安培力作用力下的平衡或加速问题 (6)安培力作用下导体的平衡问题 ............................................................ 6 安培力作用下导体的加速问题 ............................................................ 8 【题型演练】 .. (10)【题型归纳】热点题型一 安培定则的应用及磁场的叠加 磁场叠加问题的一般解题思路 (1)确定磁场场源，如通电导线．(2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图所示为M 、N 在c 点产生的磁场．(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场．【例1】(2018·高考全国卷Ⅱ)如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外．已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为13B 0和12B 0，方向也垂直于纸面向外．则 ( )A ．流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为712B 0B ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为112B 0C ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为112B 0D ．流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为712B 0【答案】 AC【解析】 原磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知在b 点：12B 0＝B 0－B 1＋B 2在a 点：13B 0＝B 0－B 1－B 2由上述两式解得B 1＝712B 0，B 2＝112B 0.【变式】(2017·高考全国卷Ⅰ)如图，三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距，均通有电流I ，L 1中电流方向与L 2中的相同，与L 3中的相反．下列说法正确的是( )A ．L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直B ．L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直C ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶1 【答案】BC【解析】由安培定则可判断出L 2在L 1处产生的磁场(B 21)方向垂直L 1和L 2的连线竖直向上，L 3在L 1处产生的磁场(B 31)方向垂直L 1和L 3的连线指向右下方，根据磁场叠加原理，L 3和L 2在L 1处产生的合磁场(B合1)方向如图a 所示，根据左手定则可判断出L 1所受磁场作用力的方向与L 2和L 3的连线平行，选项A 错误；同理，如图b 所示，可判断出L 3所受磁场(B 合3)作用力的方向(竖直向上)与L 1、L 2所在的平面垂直，选项B 正确；同理，L 2处的磁场方向如图c 所示．设一根长直导线在另一根导线处产生的磁场的磁感应强度大小为B ，根据几何知识可知，B 合1＝B ，B 合2＝B ，B 合3＝3B ，由安培力公式可知，L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小与该处的磁感应强度大小成正比，所以L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶3，选项C正确，D错误．【变式2】(2017·高考全国卷Ⅲ)如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零．如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为( )A．0 B．33B0 C．233B0 D．2B0【答案】 C【解析】导线P和Q中电流I均向里时，设其在a点产生的磁感应强度大小B P＝B Q＝B1，如图所示，则其夹角为60°，它们在a点的合磁场的磁感应强度平行于PQ向右、大小为3B1.又根据题意B a＝0，则B0＝3B1，且B0平行于PQ向左．若P中电流反向，则B P反向、大小不变，B Q和B P大小不变，夹角为120°，合磁场的磁感应强度大小为B′1＝B1(方向垂直PQ向上、与B0垂直)，a点合磁场的磁感应强度B＝B20＋B′21＝233B0，则A、B、D项均错误，C项正确．【名师点睛】求解有关磁感应强度的三个关键(1)磁感应强度―→由磁场本身决定．(2)合磁感应强度―→等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则)．(3)牢记判断电流的磁场的方法―→安培定则，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型．热点题型二导体运动趋势的判断判断导体运动趋势常用方法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流【例2】一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将( )A．不动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．在纸面内平动【答案】 B【解析】法一：电流元分析法把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转动．法二：等效分析法把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动．法三：结论法环形电流I1、I2之间不平行，由于两不平行的电流的相互作用，则两环必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动．【变式1】．(2019·唐山模拟)将长为L的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C连线竖直，如图所示．若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是( )A ．ILB ，水平向左 B ．ILB ，水平向右C ．3ILB π，水平向右D ．3ILBπ，水平向左【答案】D.【解析】弧长为L ，圆心角为60°，则弦长AC ＝3L π，导线受到的安培力F ＝BIl ＝3ILBπ，由左手定则可知，导线受到的安培力方向水平向左．【变式2】如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是( )A ．线圈向左运动B ．线圈向右运动C ．从上往下看顺时针转动D ．从上往下看逆时针转动【答案】A【解析】.法一：电流元法．首先将圆形线圈分成很多小段，每一段可看做一直线电流元，取其中上、下两小段分析，其截面图和受安培力情况如图甲所示．根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动．只有选项A 正确． 法二：等效法．将环形电流等效成小磁针，如图乙所示，根据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，A 正确．也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，也可判断出线圈向左运动．热点题型三 安培力作用力下的平衡或加速问题 1．安培力公式F ＝BIL 中安培力、磁感应强度和电流两两垂直，且L 是通电导线的有效长度． 2．通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路 (1)选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F 安⊥B 、F 安⊥I ，如图所示．(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解． 安培力作用下导体的平衡问题【例4】．如图所示，两平行光滑金属导轨MN 、PQ 间距为l ，与电动势为E 、内阻不计的电源相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面的夹角为θ，回路其余电阻不计．为使ab 棒静止，需在空间施加一匀强磁场，其磁感应强度的最小值及方向分别为( )A ．mgR El ，水平向右 B.mgR cos θEl ，垂直于回路平面向上 C ．mgR tan θEl ，竖直向下 D.mgR sin θEl，垂直于回路平面向下 【答案】D.【解析】以导体棒为研究对象，受力分析如图所示，由金属棒ab 受力分析可知，为使ab 棒静止，ab 受到沿斜面向上的安培力作用时，安培力最小，此时对应的磁感应强度也就最小，由左手定则可知此时磁场方向垂直于回路平面向下，再由平衡关系可知IlB ＝mg sin θ，其中I ＝ER ，可得磁感应强度B ＝mgR sin θEl，故选项D 正确． 【变式1】如图所示，有两根长为L 、质量为m 的细导体棒a 、b ，a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置，且a 、b 平行，它们之间的距离为x .当两细棒中均通以电流为I 的同向电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则下列关于b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是( )A ．方向竖直向上B ．大小为2mg 2LIC ．要使a 仍能保持静止，而减小b 在a 处的磁感应强度，可使b 上移D ．若使b 下移，a 将不能保持静止 【答案】ACD【解析】由安培定则可知b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度方向应竖直向上，A 正确．a 的受力如图甲所示．tan 45°＝F 安mg ＝BIL mg ，所以B ＝mgIL，B 错误．b 无论上移还是下移，b 在a 处的磁感应强度均减小，若上移，a 的受力如图乙所示．上移过程中F N 逐渐减小，F 安先减小后增大，两个力的合力等于mg ，可见b 适当上移，a 仍能保持静止，故C 正确．若使b 下移，导体棒中的安培力减小，根据受力平衡条件，当a 受的安培力方向顺时针转动时，只有变大才能保持平衡，故a 将不能保持静止，D 正确．【变式2】如图所示，一劲度系数为k 的轻质弹簧，下面挂有匝数为n 的矩形线框abcd ，bc 边长为l ，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中 通以电流I ，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B ，线框达到新的平衡，则在此过程中线框位移的大小Δx 及方向是( )A ．Δx ＝2nBIl k ，方向向上B ．Δx ＝2nBIlk，方向向下C ．Δx ＝nBIl k ，方向向上 D ．Δx ＝nBIlk，方向向下 【答案】B【解析】线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡状态，安培力为F A ＝nBIl ，且开始时方向向上，改变电流方向后方向向下，大小不变．设在磁场反向之前弹簧的伸长为x ，则反向之后弹簧的伸长为(x ＋Δx )，由平衡条件知kx ＋nBIl ＝mg 及k (x ＋Δx )＝nBIl ＋mg ，联立解得Δx ＝2nBIlk，且线框向下移动，B对．安培力作用下导体的加速问题【例5】．(2019·山西太原模拟)一金属条放置在相距为d 的两金属轨道上，如图所示．现让金属条以v 0的初速度从AA ′进入水平轨道，再由CC ′进入半径为r 的竖直圆轨道，金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v ，完成圆周运动后，再回到水平轨道上，整个轨道除圆轨道光滑外，其余均粗糙，运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好．已知由外电路控制流过金属条的电流大小始终为I ，方向如图中所示，整个轨道处于水平向右的匀强磁场中，磁感应强度为B ，A 、C 间的距离为L ，金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动．重力加速度为g ，则由题中信息可以求出( )A ．金属条的质量B ．金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向C ．金属条运动到DD ′时的瞬时速度 D ．金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数 【答案】ABD【解析】在圆轨道最高点，由牛顿第二定律，有BId ＋mg ＝m v 2r，所以选项A 正确；由题中信息可求出金属条在磁场中运动时所受的安培力的大小和方向，选项B 正确；由于不知道CD 间距，故不能求出金属条运动到DD ′时的瞬时速度，所以选项C 错误；由动能定理得－(mg ＋BId )·2r －μ(mg ＋BId )·L ＝12mv 2－12mv 02，所以选项D 正确．【变式1】光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O 点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为0.5 m ，匀强磁场方向如图所示，大小为0.5 T ．质量为0.05 kg 、长为0.5 m 的金属细杆置于金属水平轨道上的M 点．当在金属细杆内通以电流强度为2 A 的恒定电流时，金属细杆可以沿轨道向右由静止开始运动．已知MN ＝OP ＝1 m ，则下列说法中正确的是( )A ．金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2B ．金属细杆运动到P 点时的速度大小为5 m/sC ．金属细杆运动到P 点时的向心加速度大小为10 m/s 2D ．金属细杆运动到P 点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N 【答案】D【解析】.金属细杆在水平方向受到安培力作用，安培力大小F 安＝BIL ＝0.5×2×0.5 N＝0.5 N ，金属细杆开始运动时的加速度大小为a ＝F 安m＝10 m/s 2，选项A 错误；对金属细杆从M 点到P 点的运动过程，安培力做功W 安＝F 安·(MN ＋OP )＝1 J ，重力做功W G ＝－mg ·ON ＝－0.5 J ，由动能定理得W 安＋W G ＝12mv 2，解得金属细杆运动到P 点时的速度大小为v ＝20 m/s ，选项B 错误；金属细杆运动到P 点时的向心加速度大小为a ′＝v 2r ＝20 m/s 2，选项C 错误；在P 点金属细杆受到轨道水平向左的作用力F 和水平向右的安培力F 安，由牛顿第二定律得F －F 安＝mv 2r，解得F ＝1.5 N ，每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75 N ，由牛顿第三定律可知金属细杆运动到P 点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N ，选项D 正确．【变式2】如图所示，两平行导轨ab 、cd 竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ 放在导轨上，使其水平且始终与导轨保持良好接触．现在金属棒PQ 中通以变化的电流I ，同时释放金属棒PQ 使其运动．已知电流I 随时间变化的关系为I ＝kt (k 为常数，k >0)，金属棒PQ 与导轨间的动摩擦因数一定．以竖直向下为正方向，则下面关于金属棒PQ 的速度v 、加速度a 随时间变化的关系图象中，可能正确的是( )【答案】B【解析】因为开始时金属棒PQ 加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的变加速运动，然后加速度方向向上，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的变减速运动，故A 错误，B 正确；根据牛顿第二定律得，金属棒PQ 的加速度a ＝mg －F fm，F f ＝μF N ＝μF A ＝μBIL ＝μBLkt ，联立解得加速度a ＝g －μBLktm，与时间成线性关系，故C 错误；t ＝0时刻无电流，无安培力，只有重力，加速度竖直向下，为正值，故D 错误．【题型演练】1.(2019·江西十校模拟)1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放置，小指针靠近直导线，下列结论正确的是( ) A ．把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动B ．把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会转动C ．把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小D ．把黄铜针(用黄铜制成的小指针)平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动 【答案】C.【解析】将小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针不会转动，A 错；把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针仍然会转动，B 错；把小磁针放在导线下方，给导线通以恒定电流，导线周围存在磁场，距导线越远，磁场越弱，小磁针转动的角度(与通电前相比)越小，C 对；黄铜针没有磁性，不会转动，D 错．2.(2019·南师附中)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θ.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( )A ．竖直向上，mg cot θILB ．平行导轨向上，mg cos θILC ．水平向右，mg ILD ．水平向左，mg IL 【答案】D【解析】金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力、支持力和安培力，根据平衡条件知三力合力为零．当磁感应强度方向竖直向上时，如图所示，安培力水平向右，由几何关系和F ＝BIL 得磁感应强度大小为mg tan θIL，选项A 错误；磁感应强度方向平行导轨向上，安培力垂直于导轨向下，不可能平衡，选项B 错误；磁感应强度方向水平向右，安培力竖直向下，不可能平衡，选项C 错误；磁感应强度方向水平向左，安培力竖直向上，若平衡，安培力和重力相等，且由F ＝BIL 得磁感应强度大小为mg IL，选项D 正确．3.(2019·湖南师大附中月考)如图所示，两根平行放置、长度均为L 的直导线a 和b ，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中．当a 导线通有电流大小为I 、b 导线通有电流大小为2I ，且电流方向相反时，a 导线受到的磁场力大小为F 1，b 导线受到的磁场力大小为F 2，则a 通电导线的电流在b 导线处产生的磁感应强度大小为( )A.F 22ILB.F 1ILC.2F 1－F 22ILD.2F 1－F 2IL【答案】C【解析】a 、b 导线中电流方向相反，两导线之间的磁场力为斥力，设大小为F ，对a 有F 1＝F ＋BIL ，对b有F 2＝F ＋2BIL ，解得F ＝2F 1－F 2，对于导线b ，F ＝2F 1－F 2＝B ′·2IL ，解得B ′＝2F 1－F 22IL，故C 正确．4．(2019·河南六市联考)如图所示，PQ 和MN 为水平平行放置的金属导轨，相距L ＝1 m ．P 、M 间接有一个电动势为E ＝6 V 、内阻不计的电源和一只滑动变阻器，导体棒ab 跨放在导轨上并与导轨接触良好，棒的质量为m ＝0.2 kg ，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M ＝0.4 kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g 取10 m/s 2)，匀强磁场的磁感应强度B ＝2 T ，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是( )A ．2 Ω B.2.5 Ω C ．3 Ω D ．4 Ω【答案】A【解析】对棒受力分析可知，其必受绳的拉力F T ＝Mg 和安培力F 安＝BIL ＝BEL R .若摩擦力向左，且满足BEL R 1＋μmg ＝Mg ，代入数据解得R 1＝4 Ω；若摩擦力向右，且满足BEL R 2－μmg ＝Mg ，代入数据解得R 2＝2.4 Ω，所以R 的取值范围为2.4 Ω≤R ≤4 Ω，则选A.5．通有电流的导线L 1、L 2、L 3、L 4处在同一平面(纸面)内，放置方式及电流方向如图甲、乙所示，其中L 1、L 3是固定的，L 2、L 4可绕垂直纸面的中心轴O 转动，则下列描述正确的是( )A ．L 2绕轴O 按顺时针转动B ．L 2绕轴O 按逆时针转动C ．L 4绕轴O 按顺时针转动D ．L 4绕轴O 按逆时针转动【答案】BC【解析】题图甲中由右手螺旋定则可知，导线L 1上方磁场垂直纸面向外，且离导线L 1的距离越近，磁场越强，导线L 2上每一小部分受到的安培力方向水平向右，但轴O 下方导线所受安培力较大，所以L 2绕轴O 按逆时针转动，A 错，B 对；题图乙中轴O 上方导线L 4所受安培力向右，轴O 下方导线L 4所受安培力向左，即L 4绕轴O 按顺时针转动，C 对，D 错．6.(2019·广东肇庆模拟)如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t＝0时导线恰好静止，若B按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是 ( )A．在最初的一个周期内，导线在导轨上往复运动B．在最初的一个周期内，导线一直向左运动C．在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小D．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小【答案】AD【解析】当t＝0时，由左手定则可知，MN受到向右的作用力，根据F安＝BLI，由于B最大，故此时的安培力最大，则MN的加速度最大，随着时间的延长，磁场强度B减小，故加速度减小，而MN的速度在增大，当B＝0时，加速度为0，速度最大，当B反向时，安培力也会反向，则加速度也反向，MN做减速运动，到半个周期时，MN减速到0，此时的加速度反向最大，然后MN再反向运动，到一个周期时MN又回到原出发的位置，故在最初的一个周期内，导线在导轨上往复运动，选项A正确，B错误；在最初的半个周期内，导线的加速度先减小后增大，而其速度则是先增大后减小，故选项C错误，D正确．7.(2019·汕头模拟)如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B.则( )A．该磁场是匀强磁场 B．线圈平面总与磁场方向垂直C．线圈将顺时针转动 D．a、b导线受到的安培力大小总为BIl【答案】CD【解析】.匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，选项A错误；在图示的位置，a受向上的安培力，b受向下的安培力，线圈顺时针转动，选项C正确；易知选项B错误；由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则安培力大小始终为BIl，选项D正确．8.如图所示，两根间距为d 的平行光滑金属导轨间接有电源E ，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°，金属杆ab 垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中．当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab 刚好处于静止状态，要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是( )A ．增大磁感应强度B B ．调节滑动变阻器使电流增大C ．增大导轨平面与水平面间的夹角θD ．将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变【答案】AB【解析】.对金属杆受力分析，沿导轨方向：BEd R －mg sin θ＝0，若想让金属杆向上运动，则BEd R增大，A 、B 正确；若增大θ，则mg sin θ增大，C 错误；若电流反向，则金属杆受到的安培力反向，D 错误．9.如图所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l ，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为m 的直导体棒ab 放在两轨道上，且与两轨道垂直．已知通过导体棒的恒定电流大小为I ，方向由a 到b ，重力加速度为g ，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．(1)求磁场对导体棒的安培力的大小；(2)如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B 的最小值和方向．【答案】(1)mg tan α (2)mg sin αIl垂直轨道平面斜向上 【解析】(1)导体棒受力如图所示根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F 安＝mg tan α.(2)要使磁感应强度最小，则要求安培力最小．根据受力情况可知，最小安培力F 安min ＝mg sin α，方向平行于轨道斜向上所以最小磁感应强度B min ＝F 安min Il ＝mg sin αIl根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上．10.如图所示，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 Ω.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 2.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．【答案】安培力的方向竖直向下，金属棒的质量为0.01 kg【解析】依题意，开关闭合后，电流方向从b 到a ，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下． 开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长了Δl 1＝0.5 cm.由胡克定律和力的平衡条件得2k Δl 1＝mg ①式中，m 为金属棒的质量，k 是弹簧的劲度系数，g 是重力加速度的大小．开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为F ＝BIL ②式中，I 是回路电流，L 是金属棒的长度．两弹簧各自再伸长了Δl 2＝0.3 cm ，由胡克定律和力的平衡条件得2k (Δl 1＋Δl 2)＝mg ＋F ③由欧姆定律有E ＝IR ④式中，E 是电池的电动势，R 是电路总电阻．联立①②③④式，并代入题给数据得m ＝0.01 kg.。
2020届高考物理名校试题专题13 电磁感应(解析版)
2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（四）电磁感应1、（2020·山西省大同市市直学校高三第一次联考）.如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ)，导线框的速度为v0.经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力)，则()A. 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B. 上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多C. 上升过程中，导线框的加速度逐渐减小D. 上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率【答案】BC【解析】线框在运动过程中要克服安培力做功，消耗机械能，故返回原位置时速率减小，由动能定理可知，上升过程动能变化量大，合力做功多，所以选项A错误；分析线框的运动过程可知，在任一位置，上升过程的安培力大于下降过程中的安培力，而上升、下降位移相等，故上升过程克服安培力做功大于下降过程中克服安培力做的功，故上升过程中线框产生的热量多，所以选项B正确；以线框为对象分析受力可知，在上升过程做减速运动，有F安＋mg＝ma，F安＝22B L vR，故有a＝g＋22B L vmR，所以上升过程中，速度减小，加速度也减小，故选项C正确；在下降过程中的加速度小于上升过程的加速度，而上升、下降的位移相等，故可知上升时间较短，下降时间较长，两过程中重力做功大小相同，由功率公式可知，上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力做的平均功率，所以选项D错误．2、（2020·福建省福州市第一中学高三下学期开学质检）如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正．以下说法正确的是A. 0～1s内圆环面积有扩张的趋势B. 1s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力C. 1～2s内和2～3s内圆环中的感应电流方向相反D. 从上往下看，0～2s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向【答案】D【解析】0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，有面积缩小趋势，故A错误；1s末金属环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与金属环间无相互作用，所以1s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B错误；1～2s正方向电流减小，2～3s反向电流增大，根据楞次定律，金属环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故C错误；0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0～ls内圆环中的感应电流沿顺时针方向；1s～2s线圈中电流减小，产生的磁场减弱，金属环中磁通量减小，根据楞次定律可知，从上往下看，1s～2s内圆环中的感应电流沿逆时针方向；故D正确.3、（2020·黑龙江省海林市朝鲜族中学高三第三次月考）在赤道平面上空沿东西方向水平放置一根直导线，如果让它保持水平位置自由下落，那么直导线自由下落过程中导线两端的电势差将：（ ） A. 一直为零 B. 不为零，且恒定不变 C. 逐渐增大 D. 以上说法都不对【答案】C 【解析】地磁场在赤道上方是水平方向，当东西方向的直导线自由下落，做自由落体运动，速度v 不断增大，导线切割磁感线产生的感应电动势：E=BLv 增大； A ．一直为零，与结论不相符，选项A 错误；B ．不为零，且恒定不变，与结论不相符，选项B 错误；C ．逐渐增大，与结论相符，选项C 正确；D ．以上说法都不对，与结论不相符，选项D 错误； 故选C 。
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 磁场(含答案解析)
B．小球的电荷量与质量的比值 = mE
C．小球从 a 运动到 b 的过程中，小球和地球组成的系统的机械能守恒 D．小球在 a、b 两点的速度相同
4.用绝缘细线悬挂一个质量为 m、带电荷量为＋q 的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为
B 的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在如图所示位置，这时悬线与竖直方向的夹 角为 α，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向可能是( )
A．经过最高点时，三个小球的速度相等 B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的高 D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变
12. (多选)如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为 m，长为 L，通过的电流大小 为 I 且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度 B 的方向与导轨平面成 θ 角，则导体棒受 到的( )
静止状态,则导线 C 受到的静摩擦力是( )
A. 3B0Il,水平向左
3 C. 2 B0Il,水平向左
B. 3B0Il,水平向右
3 D. 2 B0Il,水平向右
9. (多选)如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ， 如果正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径 r 相同，则它们一定具有相同的 ( )
A.A 接电源正极,B 接电源负极,液体顺时针旋转 B.A 接电源负极,B 接电源正极,液体顺时针旋转 C.A、B 与 50 Hz 的交流电源相接,液体持续旋转 D.仅磁场的 N、S 极互换后,重做该实验发现液体旋转方向不变
3.如图所示，一个质量为 m、电荷量为 q 的带电小球从水平线 PQ 上方 M 点自由下落，以 PQ 为 边界下方有方向竖直向下、电场强度为 E 的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场， 小球从边界上的 a 点进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的 b 点穿出，重力 加速度为 g，不计空气阻力，则以下说法正确的是( )
2020年新高考名校物理50热点模拟试题分项解析28 电磁感应与动量结合问题(解析word版)
热点28 电磁感应与动量结合问题高考真题1．（2018高考天津理综）真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。
图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l 的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab 和cd 是两根与导轨垂直，长度均为l ，电阻均为R 的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l ，列车的总质量为m 。
列车启动前，ab 、cd 处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M 、N 间连接电动势为E 的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。
（1）要使列车向右运行，启动时图1中M 、N 哪个接电源正极，并简要说明理由； （2）求刚接通电源时列车加速度a 的大小；（3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B 的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l 。
若某时刻列车的速度为0v ，此时ab 、cd 均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？【名师解析】本题考查线框在匀强磁场中的切割磁感线运动。
（1）M 接电源正极，列车要向右运动，安培力方向应向右，根据左手定则，接通电源后，金属棒中电流方向由a 到b ，由c 到d ，故M 接电源正极。
（2）由题意，启动时ab 、cd 并联，设回路总电阻为R 总，由电阻的串并联知识得2RR =总①； 设回路总电阻为I ，根据闭合电路欧姆定律有E I R =总② 设两根金属棒所受安培力之和为F ，有F =BIl ③ 根据牛顿第二定律有F =ma ④，联立①②③④式得2BEla mR=⑤ （3）设列车减速时，cd 进入磁场后经t ∆时间ab 恰好进入磁场，此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为∆Φ，平均感应电动势为1E ，由法拉第电磁感应定律有1E t∆Φ=∆⑥，其中2Bl ∆Φ=⑦； 设回路中平均电流为'I ，由闭合电路欧姆定律有1'2E I R=⑧ 设cd 受到的平均安培力为'F ，有''F I lB =⑨以向右为正方向，设t ∆时间内cd 受安培力冲量为I 冲，有'I F t =-∆冲⑩同理可知，回路出磁场时ab 受安培力冲量仍为上述值，设回路进出一块有界磁场区域安培力冲量为0I ，有02I I =冲⑪设列车停下来受到的总冲量为I 总，由动量定理有00I mv =-总⑫联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得0220=I mv R I B l总⑬ 讨论：若0I I 总恰好为整数，设其为n ，则需设置n 块有界磁场，若0I I 总不是整数，设0I I 总的整数部分为N ，则需设置N +1块有界磁场。
2020高考物理专题卷：专题九《磁场》 含答案解析
2020衡水名师原创物理专题卷专题九磁场考点25 电流的磁场安培力（2、3、4、7、10）考点26 洛伦兹力带电粒子在匀强磁场中的运动（6、9、11、13、16、18）考点27 带电粒子在复合场中的运动（1、8、12、15、17、19、20）考点28 现代科技中的电磁场问题（5、14）第I卷（选择题 68分）一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。
每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.【山东省实验中学2017届高三第一次诊断性考试】考点27 易一带电粒子在电场和磁场同时存在的空间中(不计重力)，不可能出现的运动状态是（）A．静止B．匀速直线运动C．匀加速直线运动D．匀速圆周运动2．【2017·浙江省绍兴市高三学考选考科目适应性考试】考点25 易如图所示，电子枪向右发射电子束，其正下方水平直导线内通有向右的电流，则电子束将（）A．向上偏转B．向下偏转C．向纸外偏转D．向纸内偏转3．【2017·重庆市高三上学期（一诊）期末测试】考点25 易如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I.要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为（）A．2mgIL B．32mgILC．mgIL D．3mg4．【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】考点25 易如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点.以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系.过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。
则过C点的通电直导线所受安培力的方向为（）A．沿y轴正方向B．沿y轴负方向C．沿x轴正方向D．沿x轴负方向5.【2017·河北省定州中学高三上学期第二次月考】考点28 中速度相同的一束粒子（不计重力）经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如右图所示，则下列相关说法中正确的是（）A．该束带电粒子带正电B．速度选择器的P1极板带负电C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于1EBD．若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小6．【2017·哈尔滨市第六中学上学期期末考试】考点26中不计重力的两个带电粒子1和2经小孔S 垂直磁场边界，且垂直磁场方向进入匀强磁场，在磁场中的轨迹如图所示.分别用v 1与v 2，t 1与t 2， 11m q 与 22m q 表示它们的速率、在磁场中运动的时间及比荷，则下列说法正确的是（ ）A ．若 11m q ＜ 22m q ，则v 1＞v 2B ．若v 1＝v 2，则 11m q ＜ 22m qC ．若 11m q ＜ 22m q ，则t 1＜t 2D ．若t 1＝t 2，则 11m q ＞ 22m q7．【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】考点25 难如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t =0时导线恰好静止，若B 按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是（ ）A ．在最初的一个周期内，导线在导轨上往复运动B ．在最初的一个周期内，导线一直向左运动C ．在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小D ．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小 8．【2017·哈尔滨市第六中学上学期期末考试】考点27 中如图所示，在虚线宽度范围内，存在方向垂直纸面向外磁感应强度为B 的匀强磁场，某种正离子以初速度v 0垂直于左边界射入，离开右边界时偏转角度为 θ.在该宽度范围内，若只存在竖直向下的匀强电场，该离子仍以原来的初速度穿过该区域，偏角角度仍为θ（不计离子的重力），则下列判断正确的是（ ）A ．匀强电场的电场强度大小为θBv E cos 0=S21MNB（甲）（乙） B /Tt /sT θv 0B ．匀强电场的电场强度大小为 θBv E sin 0C ．离子穿过电场和磁场的时间之比为 θθsinD ．离子穿过电场和磁场的时间之比为 0sin v θθ9.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国2卷正式版）】考点26 中如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点，在纸面内沿不同的方向射入磁场，若粒子射入的速度为1v ，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速度为2v ，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则 21:v v 为（ ）32： 21：31： D. 2：10.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国3卷正式版）】考点25 难 如图，在磁感应强度大小为 0B的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时，纸面内与两导线距离为 l 的a 点处的磁感应强度为零。
冲刺2022年高考物理复习必备考点21 磁场的描述 安培力
考点21 磁场的描述安培力专题知识内容考试要求必考加试磁场的描述安培力磁现象和磁场 b b 磁感应强度 c c 几种常见的磁场 b b 通电导线在磁场中的受力 c d1.从题型上看，有选择题、计算题，试题新颖，难度中等偏上.2.考查知识点主要有：安培力和洛伦兹力的理解和计算、带电粒子在磁场、复合场中的运动等.3.从整体命题趋势上看，将会越来越突出磁场力作用下物体的运动规律，及洛伦兹力在现代科技中的应用.考向一对磁场的理解（2020·浙江·一模）冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是（）A．磁感线越密的地方磁场越弱B．软磁条内部a位置应为N极C．磁感线与电场线一样真实存在于空间之中D．软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b【答案】D【详解】A．磁感线的疏密表示磁感应强度大小，磁感线越密的地方磁感应强度越大，故A错误；B．磁体外部磁感线从N极指向S极，故a位置应该为S极，故B错误；C．磁感线和电场线都不是真实存在的，故C错误；D．磁体内部磁感线由S极指向N极，故软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b，故D正确；故选D。
1．（2020·浙江·二模）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。
关于以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（）A．汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量B．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量C．法拉第通过实验研究首先发现了电流周围存在磁场D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的【答案】B【详解】A．汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并测定了电子的比荷，密立根准确测出了电子的电荷量，A错误；B．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量，B正确；C．奥斯特通过实验研究首先发现了电流周围存在磁场，C错误；D．玻尔的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的，D错误。
新高考物理考试易错题易错点20磁场的描述安培力
易错点20 磁场的描述安培力易错总结一、磁场、磁感线、磁感应强度1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用．(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向．2．磁感线在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致．3．磁体的磁场和地磁场4．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向．(2)大小：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针静止时N极的指向．二、电流的磁场1．奥斯特实验：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．2．安培定则(1)通电直导线：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．(2)通电螺线管：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流中轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向．三、磁通量1．概念在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．2．公式：Φ＝B·S.3．单位：1 Wb＝1_T·m2.四、安培力的方向和大小1．安培力的方向(1)左手定测：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥．2．安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BIL sin_θ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，F max＝BIL.(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零．解题方法一、电流磁场的叠加和安培定则的应用1.直流电流或通电螺线管周围磁场磁感线的方向都可以应用安培定则判定．2．磁感应强度是矢量，叠加时符合矢量运算的平行四边形定则．二、安培力的分析和平衡问题1.安培力常用公式F＝BIL，要求两两垂直，应用时要满足(1)B与L垂直．(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度．如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如图)，相应的电流方向沿L由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零．2．解题步骤(1)把立体图转化为平面图．(2)根据左手定则确定安培力的方向．(3)受力分析，画出安培力和其他力．(4)根据平衡条件列出平衡方程．【易错跟踪训练】易错类型1：对物理概念理解不透彻1．（2019·荆门市龙泉中学高考模拟）下列关于磁铁的使用的说法中不正确．．．的是（）A．磁铁受到撞击会使磁铁的磁性减弱B．原先没有磁性的铁，在长期受到磁铁的吸引会产生磁性C．对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱D．永磁体在受到加热或敲打后，其磁性不会发生改变2．（2020·全国高三课时练习）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示，结合上述材料，下列说法不正确的是（）A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．信鸽可以借助地磁场来辨别方向3．（2020·北京朝阳·高三期末）以下关于电场和磁场的理解正确的是（）A．一定条件下，两种场可以互相激发产生B．试探电荷在电场中，电流元（一小段通电导线）在磁场中，一定都受到相应的场力C．静电场、涡旋电场、恒定磁场和变化磁场都可以定义势和势能的概念D．场和场线都是人们为了研究问题方便引入的理想物理模型，并非客观存在4．（2020·浙江）如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，垂直纸面放置，均通有大小相等的电流I，L1、L2中电流方向垂直纸面向里，L3中电流方向垂直纸面外，下列说法错误的是（）A．L1、L2在L3处产生的合磁感应强度方向与L1、L2连线平行B．L2、L3在L1处产生的合磁感应强度方向与L2、L3连线垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1：13D．L1、L2和L333 15．（2017·浙江绍兴·高三）条形磁铁放在水平面上，在它的右上方处有一根固定的垂直纸面的直导线，如图所示，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止。
专题21磁场描述和安培力-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)
专题21磁场描述和安培力考点01磁场的描述1.（2022·全国理综乙卷·18）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。
如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。
某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。
根据表中测量结果可推知（）测量序号B x/μT B y/μT B z/μT1021-4520-20-463210-454-210-45A.测量地点位于南半球B.当地的地磁场大小约为50μTC.第2次测量时y轴正向指向南方D.第3次测量时y轴正向指向东方【参考答案】BC【名师解析】地磁场如图所示。
地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。
通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。
由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误；磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为B==计算得B≈50μT，B正确；B<，故y轴指由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量0yB>，故x轴指向北方而y轴则指向西方，C正确、D错误。
向南方，第3次测量0x2.（2022年高考上海卷）四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，Q为正方形线框的中点。
当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在O点产生的磁场方向为（选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。
已知直导线在O点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若ad边在O点产生的磁场磁感应强度为B，则整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为。
17【参考答案】.垂直纸面向外0【命题意图】本题考查安培定则+并联电路规律+直线电流的磁场+磁场叠加【名师解析】当强度为I的电流从a点流入d点流出时，根据直线电流产生磁场判断的安培定则，可知ad 边在O点产生的磁场方向为垂直纸面向外。
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热点22 磁场的描述和安培力高考真题1．（2019高考江苏卷物理7）如图所示，在光滑的水平桌面上，a 和b 是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等． 矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a 、b 产生的磁场作用下静止．则a 、b 的电流方向可能是（A ）均向左 （B ）均向右（C ）a 的向左，b 的向右 （D ）a 的向右，b 的向左2. （2018年11月浙江选考物理）电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。
两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅰ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅰ置于天平托盘上。
当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。
下列说法正确的是A. 当天平示数为负时，两线圈电流方向相同B. 当天平示数为正时，两线圈电流方向相同C. 线圈Ⅰ对线圈Ⅰ的作用力大于线圈Ⅰ对线圈Ⅰ的作用力D. 线圈Ⅰ对线圈Ⅰ的作用力与托盘对线圈Ⅰ的作用力是一对相互作用力3．（2018全国卷II ）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称。
整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外。
已知a 、b两点的磁感应强度大小分别为013B 和012B ，方向也垂直于纸面向外。
则第7题图A ．流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0712B B ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0112BC ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0112BD ．流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0712B4. (2017·全国理综I 卷·19)如图，三根相互平行的固定长直导线L 1，L 2和L 3两两等距，均通有电流I ，L 1中电流方向与L 2中相同，与L 3中的相反，下列说法正确的是A ．L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在的平面垂直B ．L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在的平面垂直C ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场力大小之比为1∶1D ．L 1、L 2和L 315．（2017全国II 卷·21）某同学自制的简易电动机示意图如图所示。
矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。
将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。
为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉6．（2017全国III卷·18）如图，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。
如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（）QA．0B．3BCD．2B7．（2016北京高考理综）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。
”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。
结合上述材料，下列说法不正确的是A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用8.（2018年4月浙江选考）在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图所示。
有一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：○1用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为a；○2在a点附近的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；○3在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为45°的b、c两点，测得b、c两点距离为L.由此可确定金属管线()A. 平行于EF，深度为L/2B. 平行于EF，深度为LC. 垂直于EF，深度为L/2D. 平行于EF，深度为L9．（2017江苏物理）如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a 线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（）（A）1:1 （B）1:2 （C）1:4 （D）4:110.（2019年4月浙江选考）在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流的关系图象正确的是A. B.C. D.11．（2019全国理综I卷17）如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为A．2F B．1.5F C．0.5F D．012.（2018年4月浙江选考）处于磁场B中的矩形金属线框可绕轴OO’转动，当线框中通以电流Ⅰ时，如图所示，此时线框左右两边受安培力F的方向正确的是（）A. B.C. D.13. （2018海南高考物理）如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上。
若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将（）A.沿斜面加速上滑B.沿斜面加速下滑C.沿斜面匀速上滑D.仍静止在斜面上14．（2019高考江苏卷物理7）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止．则a、b的电流方向可能是（）（A）均向左（B）均向右（C）a的向左，b的向右（D）a的向右，b的向左15. （2017浙江卷）如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内.则A.b点的磁感应强度为零B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时改变了导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变最新模拟题1．（6分）（2019山东潍坊三模）如图所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里大小相等的电流时，纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为零。
若仅让P中的电流反向，则a点处磁感应强度的大小为（）A．2B0B．B0C．B0D．B02. （2019浙江模拟）宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害。
地球周围存在的地磁场能改变这些带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，下列关于地磁场的说法正确的是( )A. 南北两极处地磁场最弱，赤道处地磁场最强B. 地理南北两极与地磁场的南北两极刚好重合C. 在赤道附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱D. 在南北两极附近对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用最弱3.（2019洛阳联考）如图所示，在直角三角形ABC 的A 点和B 点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为I A 和I B ，∠A ＝30°，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B ＝k Ir ，k 为比例系数，r 为该点到导线的距离，I 为导线的电流强度．当一电子在C 点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC 向下，则两直导线的电流强度I B 与I A 之比为( ) A ．12B ．34C ．32D ．144..（2019辽宁沈阳三模）目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度。
磁强计的原理如图所示，电路有一段金属导体，它是长为a 、宽为b 、高为c 的长方形，放在沿y 轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x 轴正方向、大小为I 的电流。
已知该金属导体单位长度中的自由电子数为n ，电子电荷量为e ，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。
两电极M 、N 均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U 。
则磁感应强度的大小和电极M 、N 的正负为（ ）A ．cI neU，M 正、N 负 B ．bI neU ，M 负、N 正C ．I nceU ，M 负、N 正D ．InbeU ，M 正、N 负5．（2019郑州联考）如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L ，共N 匝，线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。
当线圈中通有电流I 时，方向如图，在天平左、右两边各加质量分别为m 1、m 2的砝码，天平平衡；当电流反向时(大小不变)，右边再加上质量为m 的砝码后，天平重新平衡，由此可知( )A ．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为12()m m gNIL -B ．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为2mgNIL C ．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为12()m m gNIL -D ．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为2mgNIL6.（2019浙江绍兴模拟）如图所示是“巴罗轮”的示意图，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时，铝盘开始转动，下列说法中不正确的是（ ）A. 铝盘绕顺时针方向转动B. 只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变C. 只改变电流方向，铝盘的转动方向改变D. 同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变7．（6分）（2019河北唐山三模）在正方形四个顶点处各垂直于纸面放置一根长直导线，已知直导线中电流在某点产生磁场的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。
四根导线中电流方向如图所示，四根导线中的电流大小均相等，若C处导线中的电流大小不变，方向反向，则A处导线受到的安培力与原来安培力之比（）A．1：1B．1：2C．1：3D．3：58.（2019山西晋城三模）如图所示，质量为m、半径为r的金属圆环立在绝缘水平面上，圆环的电阻为R，一根绝缘细线一端连在圆环上，另一端连接在天花板上，细线刚好拉直，且细线与竖直方向的夹角为60°．竖直虚线MN将圆环一分为二，在虚线MN右侧加一垂直于金属圆环面向里的匀强磁场，使磁场的磁感应强度B按B=kt（k为常数）的规律随时间t均匀增大，重力加速度为g，忽略圆环的粗细，t时刻，圆环对水平面的压力刚好为零，则t的值为（）A. √3mgRπk2r3B. √3mgR2πk2r3C. √3mgRk2r3D. √3πmgR2k2r39．（2019吉林长春四模）（6分）如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中，棒中通有由M到N的恒定电流，细线中拉力不为零，两细线竖直。