专题09 磁场的性质-学易金卷：2023年高考物理二模试题分项汇编（山东专用）

专题09 磁场的性质 1、（2023·山东省齐鲁名校联盟高三下学期3月联考）如图1所示，水平面上固定有足够长的平行导轨，导轨间距d=0.4m，虚线O1O2垂直于导轨，O1O2左侧部分的导轨与电容C=2mF的平行板电容器AB相连，且由不计电阻的光滑金属材料制成，O1O2右侧部分的导轨由粗糙的绝缘材料制成。将一质量m=0.1kg、电阻不计的金属棒MN通过水平轻绳绕过光滑定滑轮与质量为2m的小物块相连，O1O2左侧处于方向竖直向下的匀强磁场中。t=0时刻，将垂直于导轨的金属棒MN由静止释放，金属棒在轻绳的拉动下开始运动，当金属棒MN越过虚线O1O2后，作出金属棒的图像如图2所示。已知重力加速度取g=10m/s2，整个过程中电容器未被击穿，则下列分析正确的是（　　） A. 电容器的A极板带正电 B. 金属棒与绝缘材料间的动摩擦因数为0.25 C. 金属棒的释放点到虚线O1O2的距离为2m D. 匀强磁场的磁感应强度大小为2.5T 2、（2023·山东省东营市一中高三下学期二模）笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭。图乙为一块利用自由电子导电，长、宽、高分别为a、b、c的霍尔元件，电流方向向右。当合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭。则元件的（ ） A. 合屏过程中，前表面的电势比后表面的低 B. 开屏过程中，元件前、后表面间的电压变大 C. 若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏 D. 开、合屏过程中，前、后表面间的电压U与b无关 3、（2023·山东省淄博市高三下学期二模）如图所示，两根足够长且相互平行的光滑金属导轨固定在与水平面成角的绝缘斜面上，导轨间距为L，在导轨的右上端分别用单刀双掷开关接入阻值为R的电阻和电容为C的电容器（电容器不会被击穿）。质量为m、长为L、阻值不计的金属杆ab锁定于导轨上，与导轨垂直且接触良好，解除锁定后，ab由静止沿导轨下滑，并始终与底边cd平行，不计导轨的电阻和空气阻力，整个导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 当开关打到1同时解除锁定，则金属杆最大速度为 B. 当开关打到1同时解除锁定，则金属杆所受安培力的功率最大值为 C. 当开关打到2同时解除锁定，则金属杆做加速度为的匀加速直线运动 D. 当开关打到2同时解除锁定，则在时间t内金属杆运动的位移为 4、（2023·山东省烟台市高三下学期4月模拟）有一种磁强计，可用于测定磁场的磁感应强度，其原理如图所示。将一段横截面为长方形的N型半导体（主要靠自由电子导电）放在匀强磁场中，两电极、分别与半导体的前后两侧接触。已知磁场方向沿轴正方向，N型半导体横截面的长为，宽为，单位体积内的自由电子数为，电子电荷量为，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。导体中通有沿轴正方向、大小为的电流时，两电极、间的电势差为。下列说法正确的是（　　） A. 为正极，为负极 B. 磁感应强度的大小为 C. 磁感应强度的大小为 D. 其他条件不变时，越大，电势差越大 5、（2023·山东省日照市高三下学期二模）MN、PQ为水平放置、间距为的平行导轨，左端接有如图所示的电路。电源的电动势为，内阻为：小灯泡L的电阻为。将导体棒ab静置于导轨上，整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向与导体棒垂直且与水平导轨平面的夹角，匀质导体棒质量为，阻值为。闭合开关S后，导体棒恰好未滑动。已知导体棒和导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计导轨的电阻，取，。则（　　） A. 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 B. 流过灯泡的电流大小为 C. 导体棒受到的安培力大小为 D. 若将滑动变阻器的滑片向左移动，则导体棒仍会静止 6、（2023·山东省济宁市高三下学期高考模拟二） 已知在电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度大小为，其中k为常量。现有四根平行固定的通电长直导线，其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上，电流方向如图所示。其中a、c导线中的电流大小为I1，b、d导线中的电流大小为I2，此时b导线所受的安培力恰好为零。现撤去b导线，在O处固定一长度为L、电流为I0的通电导体棒e，电流方向垂直纸面向外，下列说法正确的是（　　） A. b导线撤去前，电流的大小关系为I1=2I2 B. b导线撤去前，a导线所受的安培力也为零 C. b导线撤去后，导体棒e所受安培力方向沿y轴正方向 D. b导线撤去后，导体棒e所受安培力大小为 7、（2023·山东省高三下学期4月新高考联合模拟考试）如图所示，坐标系中，的空间内存在沿x轴负方向的匀强磁场和沿x轴正方向的匀强电场，匀强磁场的磁