押课标卷物理第21题-备战2021年高考物理临考题号押题（新课标卷）

押课标卷理综第21题 高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆ 题号 考情分析 考查知识点 分值 预测知识点 第21题 高考中对安培力的理解和应用，安培力作用下的平衡问题涉及的类型。 能判断安培的方向，计算安培力的大小，并且能与闭合电路欧姆定律的问题相互结合考察是高考经常涉及的问题。这是磁场，电学等知识的综合运用，在高考中出现的评率高。 安培力的作用，闭合电路欧姆定律，电源电动势内阻 6 预计2021年高考新课标全国卷第21题会以在磁场中运动的导体棒上的电动势、安培力形式考察。 （2020·新课标全国Ⅰ卷）如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后（　　） A．金属框的速度大小趋于恒定值 B．金属框的加速度大小趋于恒定值 C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值 【答案】BC 【解析】由bc边切割磁感线产生电动势，形成电流，使得导体棒MN受到向右的安培力，做加速运动，bc边受到向左的安培力，向右做加速运动。当MN运动时，金属框的bc边和导体棒MN一起切割磁感线，设导体棒MN和金属框的速度分别为 、 ，则电路中的电动势 电流中的电流 金属框和导体棒MN受到的安培力 ，与运动方向相反 ，与运动方向相同 设导体棒MN和金属框的质量分别为 、 ，则对导体棒MN 对金属框 初始速度均为零，则a1从零开始逐渐增加，a2从 开始逐渐减小。当a1＝a2时，相对速度 大小恒定。整个运动过程用速度时间图象描述如下。 综上可得，金属框的加速度趋于恒定值，安培力也趋于恒定值，BC选项正确； 金属框的速度会一直增大，导体棒到金属框bc边的距离也会一直增大，AD选项错误。 故选BC。 如图所示，水平地面上固定一个顶角为60°的光滑金属导轨MON，导轨处在方向垂直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒PQ与∠MON的角平分线垂直，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。PQ在水平外力作用下从O点以恒定速度v0沿∠MON的角平分线向右滑动，在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。若导体棒与导轨均足够长，则（　　） A．流过导体棒的电流强度I始终为 B．F随时间的变化关系为 C．t时刻导体棒的发热功率为 D．撤去F后，导体棒上能产生的热量为 【解析】A．PQ棒从O点开始运动时间为t时，有效切割的长度为 L=2v0t•tan30° 回路中感应电动势为 E=BLv0 回路的总电阻 R=（2v0t•tan30°+2 ）r 回路中的电流强度 I 联立以上各式得 I 保持不变，故A正确。 B．PQ棒匀速运动时外力F与安培力平衡，则 F=BIL=B• •2v0t•tan30° 则得 故B正确。 C．t时刻导体棒的发热功率为 P=I2R有效=（ ）2•2v0t•tan30°•r 故C错误。 D．撤去F后，导体棒的动能转化为整个回路的内能，所以导体棒上能产生的热量小于 ，故D错误。 故选AB。 1．安培力F、磁感应强度B、电流I三者的关系 (1)已知I、B的方向，可唯一确定F的方向； (2)已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可唯一确定I的方向； (3)已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能唯一确定． 2．安培定则(右手螺旋定则)与左手定则的比较 安培定则(右手螺旋定则) 左手定则 作用 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向 内容 具体 情况 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中 应用 方法 拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向表示电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，四指指向电流的方向 结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 拇指指向轴线上磁感线的方向 拇指指向电流受到的磁场力的方向 3.安培力作用下导体运动方向的五种判断方法 电流元法 把整段导线分为多段电流元，先用左手定则判断每段电流元所受安培力的方向，然后判断整段导线所受安培力的方向，从而确定导线运动方向 等效法 环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流(反过来等效也成立)，然后根据磁体间或电流间的作用规律判断 特殊位置法 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向 结论法 两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；不平行的两直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势 转换研究对象法 定性