《2021年高考物理考点最新模拟题磁场叠加(解析版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考物理考点最新模拟题磁场叠加(解析版)（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点最新模拟题 一选择题 1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IA和 IB， A30，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度 BkI r ，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IB与 IA之比为 ( ) A1 2 B 3 4 C 3 2 D 1 4 【参考 答案 】D 2如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有一根水平放置的通电长直导线，电流方向向左，abcdef是与直导 线在同一平面内关于
2、直导线对称的正六边形，且与磁场方向平行，下列关于各点的磁感应强度大小与方向 的说法主确的是 A. a、d两点的磁场方向相同 B. b、e两点的磁场方向相同 C. a 点的磁感应强度大于b 点的磁感应强度 D. a 点的磁感应强度大于f 点的磁感应强度 【参考答案】C 【点睛】根据安培定则判断电流周围的磁场；磁感应强度是矢量，需按平行四边形定则合成来比较大小。 3 （2012 全国）如题 21-13图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、 N 两点，且与纸面垂直，导线中通 有大小相等、方向相反的电流。a、o、b 在 M、N 的连线上， o 为 MN 的中点， c、d 位于 MN 的中垂线上， 且
3、 a、b、c、d 到 o 点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 A.o 点处的磁感应强度为零 B.a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C.c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D.a、c 两点处磁感应强度的方向不同 【参考答案】CD 4 （ 2014江苏省四市调研）如题21-14 图甲所示，无限长导线，均通以恒定电流I直线部分和坐标轴接 近重合，弯曲部分是以坐标原点O 为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O 处不形成磁场， 则图乙中O 处磁感应强度和图甲中O 处磁感应强度相同的是() 【参考答案】A 【名师解析】图甲中 O 处磁场的磁感应强度实际上
4、是两段1/4 圆弧顺时针方向电流产生的。图乙中O 处磁 感应强度和图甲中O 处磁感应强度相同的是图A。 5 （ 2013海南）三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均 为 I，方向如题21-2 图所示。 a、b 和 c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离 相等。将a、b 和 c 处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和 B3，下列说法正确的是（ ） AB1=B2B3 BB1=B2=B3 Ca 和 b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里 Da 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和 c 处磁场方向垂直于纸面向里 【参考答案】
5、AC 6如图所示，在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，匀强磁场的磁感应强度为B=1T, 在导线外，以导线截面的中心为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点。已知d点的磁感应强度为，方向 斜向右上方，并与B的夹角为45，则下列说法正确的是 A.a点的磁感应强度为零 B.b点的磁感应强度与d点相同 C.c点的磁感应强度为零 D. 直导线中的电流方向垂直纸面向里 【参考答案】C 叠加：本题考查安培定则和平行四边形定则，空间任意一点的磁感应强度都通电导线产生的磁场和匀强磁 场的叠加，而叠加时满足平行四边形法则 7四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
6、，每根通电直 导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度都是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. 2B，方向向左 B. 2B，方向向下 C. 2B，方向向右 D. 2B，方向向上 【参考答案】A 【名师解析】根据安培定则判断得知：四根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：a导线产生的B方 向 bd，大小为B；c导线产生的B方向 bd，大小为B；同理，b 导线产生的B方向 ca，大小为B，d导线产 生的 B方向 ca，大小为B，则根据平行四边形定则进行合成可知，所以四根导线同时存在时的磁感应强度 大小为 2B，方向水平向左。故选A。 点睛：此题考查安培定则以及
7、磁场的叠加问题；关键是能用右手定则判断磁场的方向，磁感应强度是矢量， 叠加时满足平行四边形法则. 8如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L1 的正上方有a、b两点，它们相对于L2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B0， 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和， 方向也垂直于纸面向外。则 （） A. 流经 L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为 来源:学.科.网 B. 流经 L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为 C. 流经 L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为 D. 流经 L2的电流在a点
8、产生的磁感应强度大小为 【参考答案】 AC 可解得：;故 AC正确； 故选 AC 点睛：磁场强度是矢量，对于此题来说ab 两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成，先根据右手定则判断 导线在 ab 两点产生的磁场方向，在利用矢量叠加来求解即可。 9有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内，O点为两 根导线连线的中点，M 、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与 O点的距离相等 若 两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I ，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是 （） A. M点和 N点的磁感应强度大小相等，方向相同 B. M点
9、和 N点的磁感应强度大小相等，方向相反 C. 在 O点的磁感应强度方向水平向右 D. 在 O点的磁感应强度方向水平向左 【参考答案】B 来源:Zxxk.Com 点睛：本题考查安培定则和平行四边定则的综合应用，注意矢量的合成法则的应用注意明确导线磁感应 强度的分布规律，并明确立体图的分析方法 来源:Z*xx*k.Com 101820 年 4 月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的感应强度 I Bk r ，即磁感应强度B与与导线中的电流成正比、与该点到导线的距高r 成反比。如图所示，两根平行 长直导线相距为 0 x，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知 12 II。
10、规定磁场方向垂直纸面向里为正， 在 0 0 x区间内磁感强度B随 x 变化的图线可能是图中的（） A.B. C.D. 【参考答案】A 11如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一 半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量() A. 为零 B. 垂直向里 C. 垂直向外 D. 条件不足，无法判断 【参考答案】B 12. （ 2018 云南昭通五校联考）.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把 质量为 m2.0 g 的弹体 (包括金属杆EF的质量 )加速到 6 km/s ， 若这种装置的轨道宽为d2 m，
11、长 L100 m， 电流 I10 A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强 度和磁场力的最大功率结果正确的是() AB18 T，Pm1.08 10 8W BB0.6 T，Pm 7.2 10 4W CB0.6 T，Pm 3.6 10 6W DB18 T，Pm2.16 10 6W 【参考答案】D 【名师解 析】通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdLmv，代入数值 解得 B18 T；当速度最大时磁场力的功率也最大，即PmBIdvm，代入数值得 Pm2.16 10 6W，故 D 项正 确 13 （2011新课标理综）电磁轨道炮工
12、作原理如题21-10 图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移 动，并与轨道保持良好接触。电流 I 从一条轨道流入，通过导电弹体从另一条轨道流回。轨道电流可形成 在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I 成正比。通电的弹体在轨道上受到 的安培力在作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2 倍，理论上可采用的办法是 A只将轨道长度L变为原来的2 倍 B只将电流I 增加到原来的2 倍 C只将弹体质量减小到原来的一半 D将弹体质量减小到原来的一半，轨道长度L 变为原来的2 倍，其它量不变， 【参考答案】BD来源 学科网 ZXXK 14.（2015温州八校联考）阿明
13、有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定 地飘浮起来，其构造如右图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置， 则下列叙述正确的是（） A电路中的电源必须是交流电源 B电路中的a 端点须连接直流电源的负极 C若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度 D若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度 【参考答案】C 【名师解析】电磁铁产生磁性，使玩偶稳定地飘浮起来，电路中的电源必须是直流电源，电路中的a 端点 须连接直流电源的正极，选项AB 错误。若增加环绕软铁的线圈匝数，电磁铁产生的磁性更强，电磁铁对玩 偶的磁力增强，可增加玩偶飘浮
14、的最大高度，选项C正确。若将可变电阻的电阻值调大，电磁铁中电流减 小，产生的磁性变弱，则降低玩偶飘浮的最大高度，选项D 错误。 二计算题 1. (2016 西安一模 )电磁弹是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明如图甲所示， 虚线 MN 右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长L 的正方形单匝金属线框 abcd 放在光滑水平面上，电阻为R， 质量为 m，ab 边在磁场外侧紧靠MN 虚线边界 t=0 时起磁感应强度B 随时间 t 的变化规律是B=B0+kt（k 为大于零的常数） ，空气阻力忽略不计21*cnjy*com （1）求 t=0时刻，线框中感应电流的功率P； （2）线框 cd
15、边穿出磁场时通过导线截面的电荷量q； （3）若用相同的金属线绕制相同大小的n 匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M 的负载物，证明: 载物线框匝数越多，t=0 时线框加速度越大 【命题意图】考查电磁感应、法拉第电磁感应定律、电功率、闭合电路欧姆定律、安培力、牛顿运动定律 及其相关知识点。 （2）由动能定理有 k WE（ 1 分） 解得 21 2 Wmv（1 分） 来源:Z xxk.Com 穿出过程线框中的平均电动势E t 线框中的电流 E I R （1 分） 通过的电量qIt（1 分） 解得 2 0 B L q R （ 1 分） 2.电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮
16、弹发射出去的如图所示，把两根长为s， 互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m 的炮弹， 炮弹架在长为L、质量为 M 的金属杆上， 当有大的电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得 v1速度时刻加速度为 a，当有 大的电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度 v2脱离金属架并离开轨道，求垂直于轨道平面的磁感 强度多大？（设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比） 【名师解析】 3.（2005北京）题图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放 金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流 从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发 射过程中， 该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面， 其强度与电流的关系为B=kI， 比例常量k=2.510 6T/A。 已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m 后获得的发射速度v=3.0k
