《2022届高三物理一轮复习考点练习卷：磁场及其对电流的作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届高三物理一轮复习考点练习卷：磁场及其对电流的作用（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、磁场及其对电流的作用一、选择题1(2020湖南湘潭一模)全球性“超导热”的兴起，使超导电磁船的制造成为可能。如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，两电极之间的海水会受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动，下列说法正确的是()A要使船前进，图中MN导体棒应接直流电源的正极B改变电极的正负或磁场方向，可控制船前进或后退C增大电极间的电流，可增大船航行的速度D增大匀强磁场的磁感应强度，可减小船体的推动力2(2020山东潍坊一模)如图所示，导体棒ab用绝缘细线水平悬挂，且通
2、有由a到b的电流，ab的正下方放一圆形线圈，导体棒ab与线圈平面平行，线圈通过导线、开关与直流电源连接。开关闭合的瞬间，导体棒ab将()A向外摆动B向里摆动C保持静止，细线上张力变大D保持静止，细线上张力变小3(2020江苏连云港期末)三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且abadac。导线c产生的磁场在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为()ABBBC2BDB4教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验叫作“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液
3、体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫作“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是()A图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变B图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变C图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动D图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动5如图所示是我国最早期的指南仪器司南，静止时它的长柄指向南方，是由于地球表面有地磁场。下列与地磁场有关的说法，正确的是()A地磁场是假想的，客
4、观上不存在B地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行C通电导线在地磁场中可能不受安培力作用D运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力可以对运动电荷做正功6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()Ab点的磁感应强度可能为零Bef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里Ccd导线受到的安培力方向向右D同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变7(2021湖南雅礼中学月考)如图所示，菱形线框abcd由四根完全相同的导体棒连接而成，固定在匀强磁场中，菱形所在平面与磁场方向垂直，现将直流电源E连接在菱形线框的a、c两点之间，此时导体
5、棒ab所受安培力大小为F，若每根导体棒长度均为L，a、c两点间距离为1.5L，则菱形线框abcd所受安培力的大小为()AFB2FC3FD4F8(2021陕西咸阳模拟)如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来处于静止状态，此时磁铁对水平面的压力为FN1。现在磁铁左上方位置固定一导体棒，在导体棒中通以垂直纸面向里的电流瞬间，磁铁对水平面的压力变为FN2，同时出现其他变化，则以下说法正确的是()A弹簧长度将变长B弹簧长度将变短CFN1FN2DFN1FN29(2020北京海淀期末)如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为，在两轨道的顶端之间接有电源和一滑动变阻器，
6、滑动变阻器的滑片处于中点位置，整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中。一根金属杆ab垂直放在两导轨上，与导轨构成闭合电路，ab杆处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向N端缓慢滑动，此过程中ab杆始终保持静止状态。下列说法中正确的是()A金属杆与轨道之间一定不是光滑的B金属杆所受安培力的方向沿斜面向上C滑片向N端滑动的过程中金属杆所受安培力变小D滑片向N端滑动的过程中金属杆对轨道的压力变小二、非选择题10(2021成武模拟)如图所示，水平导轨间距为L0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m1 kg，连入导轨间的电阻R00.9 ，与导轨接触良好；电源电动势E10 V，内阻r0.1 ，电阻R
7、4 ；外加匀强磁场的磁感应强度B5 T，方向垂直于ab，与导轨平面的夹角53；ab与导轨间的动摩擦因数为0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，轻绳对ab的拉力为水平方向，重力加速度g10 m/s2，ab处于静止状态。已知sin 530.8，cos 530.6，求：(1)通过ab的电流大小和方向；(2)ab受到的安培力大小；(3)重物重力G的取值范围。11如图所示，半径为R的光滑圆弧金属导轨宽为L，全部处在竖直面内的辐向磁场区域中，磁场方向和轨道曲面垂直，轨道处磁感应强度大小为B，圆弧最高点A处切线竖直，质量为m的金属棒ab通过导轨和电路连接，电源电动势E及内阻r，电阻R1，重
8、力加速度g均为已知。金属轨道水平部分无磁场且与导体棒的动摩擦因数为，当开关S闭合瞬间将导体棒由A点静止释放，运动中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，不考虑导体棒切割磁感线产生的电动势以及导轨和导体棒的电阻，求：(1)金属棒到圆弧上D点(切线水平)时对轨道的压力；(2)金属棒在平直导轨上滑行的最大距离(导轨足够长)。磁场及其对电流的作用一、选择题1(2020湖南湘潭一模)全球性“超导热”的兴起，使超导电磁船的制造成为可能。如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，两电极之间的海水会受到安培
9、力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动，下列说法正确的是(BC)A要使船前进，图中MN导体棒应接直流电源的正极B改变电极的正负或磁场方向，可控制船前进或后退C增大电极间的电流，可增大船航行的速度D增大匀强磁场的磁感应强度，可减小船体的推动力解析本题考查电磁驱动原理。当MN接直流电源的正极时，海水中电流方向由MN指向CD，根据左手定则，海水受到的安培力指向船头方向，根据牛顿第三定律可知，船体受到海水指向船尾方向的作用力，故使船体向后运动，选项A错误；改变电极的正负或磁场方向，可改变安培力的方向，可控制船前进或后退，选项B正确；增大电极间的电流，根据安培力公式，增大了安培力(动力)，由牛顿
10、第二定律可知增大了船航行的加速度，使船航行的速度增大，选项C正确；增大匀强磁场的磁感应强度，由安培力公式FBIL可知，可增大船体的推动力，选项D错误。2(2020山东潍坊一模)如图所示，导体棒ab用绝缘细线水平悬挂，且通有由a到b的电流，ab的正下方放一圆形线圈，导体棒ab与线圈平面平行，线圈通过导线、开关与直流电源连接。开关闭合的瞬间，导体棒ab将(B)A向外摆动B向里摆动C保持静止，细线上张力变大D保持静止，细线上张力变小解析当开关闭合时，根据安培定则可以判断，线圈在通电导线ab处产生的磁场方向竖直向下，再根据左手定则可知，ab棒受到的安培力垂直于纸面向里，故导体棒向里摆动，B正确。3(2
11、020江苏连云港期末)三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且abadac。导线c产生的磁场在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为(D)ABBBC2BDB解析本题考查安培定则与磁场的叠加。由安培定则可知，导线b在a点处产生的磁场与导线d在a点处产生的磁场方向相同、大小相等，合磁场方向从a指向c，磁感应强度大小为2B；而导线c在a点处产生的磁场方向从a指向中d，磁感应强度大小为B。由平行四边形定则知，a点处的合磁感应强度大小为B，故D正确。4教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验叫作“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边
12、缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫作“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是(C)A图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变B图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变C图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动D图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动解析图甲中，仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培
13、力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，选项A、B均错误；图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，开始重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，选项C正确，D错误。5如图所示是我国最早期的指南仪器司南，静止时它的长柄指向南方，是由于地球表面有地磁场。下列与地磁场有关的说法，正确的是(C)A地磁场是假想的，客观上不存在B地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行
14、C通电导线在地磁场中可能不受安培力作用D运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力可以对运动电荷做正功解析本题考查地磁场。地磁场是客观存在的，磁感线是人们为了研究方便而假想出来的，故A错误；磁场是闭合的曲线，地球磁场从地理南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故B错误；当通电导线与地磁场平行放置时，导线不受安培力，故C正确；由于洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力不做功，故D错误。6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(D)Ab点的磁感应强度可能为零B
15、ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里Ccd导线受到的安培力方向向右D同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变解析本题考查安培定则、左手定则的应用。根据安培定则，两平行直导线在b点产生的磁场方向相同，所以b点的磁感应强度垂直纸面向外，不可能为零，故A错误；根据安培定则，ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，选项B错误；根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，cd导线受到的安培力方向向左，选项C错误；同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力依然向左，方向不变，选项D正确。7(2021湖南雅礼中学月考)如图所示，菱形线框abcd由四根完全相同的导体棒连接而成，固定在匀强磁场中，菱形所在平面与磁场方向垂直，
