专题08 磁场（期末真题汇编，江苏专用）高二物理上学期

学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题08磁场 ☆3大高频考点概览 考点01磁场磁通量 考点02磁场敬对通电导线的作用 考点03洛伦滋力 目目 考点01 磁场磁通量 1.如图所示，两根长直导线平行放置，在两导线间距的中点放上一枚小磁针，当两导线中分别通以同 向电流I、12(II2)时，小磁针的N极将() S L A.垂直纸面向外转动 B.垂直纸面向里转动 C.竖直向上转动 D.竖直向下转动 2.(24-25高二上江苏无锡·调研)两足够长的直导线按图示方式放置在同一平面内，两导线相互绝缘，通有 相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处 的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为() A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B 3.(24-25高二上江苏无锡调研)如图所示，装置中线圈平面与螺线管垂直，下列说法正确的是() 0 A.闭合开关S,穿过线圈A的磁场方向向右 1/11 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 B.闭合开关S,移动滑动变阻器滑片，通过线圈A的磁通量不变 C.开关S闭合，线圈A一直中有感应电流 D.开关S断开瞬间，线圈A中有感应电流 4.(24-25高二上江苏泰州期末)如图所示为某磁场磁感线分布示意图，两相同金属圆环S、S2的圆心O、 O在磁场的中轴线上，两圆环环面均与中轴线垂直，点P、Q、P在圆环上，P、Q关于O点对称。以 下说法正确的是() A.P、Q两点磁感应强度相同 B.P点磁感应强度比P点小 C.穿过S的磁通量大于穿过S的磁通量 D.S以PQ连线为轴旋转时，S没有感应电流产生 5.(24-25高二上江苏连云港·期末)如图所示，两根平行且水平长直导线通有相同的电流，α、b、c三点共 线，与两导线在同一平面内且连线垂直导线，c点与两根导线距离相等，ac=bc,d点位于c点正上方， 不考虑地磁场的影响，下列说法正确的是() ●d b A.两通电直导线相互排斥 B.α、b两点的磁感应强度相同 C.c、d两点的磁感应强度大小相等D.a、d两点的磁感应强度方向垂直 6.(24-25高二上江苏南通期末)如图所示，线圈与通电导线在同一平面内，能使得线框中磁通量先增大后 减小的是() A.向左平移线框 B.向右平移线框 C.绕导线顺时针转动线框 D.绕导线逆时针转动线框 2/11 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 7.(24-25高二上江苏扬州期末)如图所示，长直导线中通有向上的恒定电流，矩形线框与长直导线共面， 线框在位置1和位置2时穿过线框的磁通量分别为④、Φ，，位置1处磁场方向及④、Φ2大小关系正确 的是() 2 A.垂直于线框平面向里，①，>Φ， B.垂直于线框平面向里，Φ，<Φ， C.垂直于线框平面向外，中，>Φ， D.垂直于线框平面向外，①，<Φ， 8.(24-25高二上江苏苏州期末)如图所示，虚线左侧有一磁感应强度为B的匀强磁场，矩形线框边长分别 为L、2L,其中一半面积处在磁场中并与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量为() ×× 2L ××× ××× ××× A.0 B.BL2 C.2BL2 D.B2L2 9.(24-25高二上江苏无锡宜兴期末)一个电子在平行于纸面的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，在垂 直于圆轨道所在平面并穿过圆心的直线上有一点A,则A点的磁感应强度的方向为() A.平行于纸面向下 B.平行于纸面向上 C.垂直于纸面向下 D.垂直于纸面向上 目目 考点02 磁场对通电导线的作用 10.如图所示，长为21的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面平行的匀强 磁场中，磁感应强度为B，导线与磁场方向之间的夹角为30°。当导线通以电流时，受到的安培力 为() 3/11 学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 A.BII B.5an C.3BIl D.0 3 11.(24-25高二上江苏南京玄武高中、秦淮中学等六校联考·期末)在匀强磁场中某处P点放一根长度 L=1.0m,通电电流I=0.5A的直导线，调整直导线放置的方向，测得它受到的最大磁场力F=1.0N, 现将该通电导线从磁场中撤走，则P处的磁感应强度大小为() A.零 B.0.1T C.2Wb D.2T 12.(24-25高二上江苏徐州期末)如图，金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于沿z轴负方向的匀强 磁场中，棒中通以沿x轴正方向的电流I,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为0。若要使角变大，正确 的操作是() A.两悬线等长变短 B.磁感应强度变小N C.棒中电流变大 D.金属棒的质量变大 13.(24-25高二上江苏泰州期末)如图所示，长为3L的直导线折成边长分别为ac=L、cd=2L直角导线， 置于与其所在平面相平行的匀强磁场中，磁感应强度为B。当导线中通以大小为I、方向如图的电流时， 该通电导线受到的安培力大小为( B d A.3BIL B.5BIL C.BIL D.2BIL 4/11 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 14.(24-25高二上江苏连云港·期末)电磁炮原理简图如图所示，间距为L的平行导轨水平放置，整个空间有 竖直方向的匀强磁场；电源电动势为E、内阻为，导电金属杆安装上炮弹垂直放在导轨上，己知炮弹 与金属杆总质量为m,电阻为R,导轨电阻不计，忽略一切摩擦。闭合开关后，炮弹沿图示方向运动， 下列说法正确的是() A.磁场方向竖直向下 B.炮弹运动中安培力对金属杆不做功 EBL C.开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小a= m(R+r) D.若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向也改为反向 15.(24-25高二上江苏扬州期末)在磁场中α、b两点处各放置一条很短的通电导线，导线与磁场方向垂直。 导线受熊场方的大小F与自流元满足如图所示的关系，。、乃两点处的磁感应避度大小是等于(） A.1:2 B.4:1 C.8:1 D.16:1 16.(24-25高二上江苏淮安期末)如图所示，长为2L的直导线折成边长相等、夹角日=120的」形，置 于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线的MN边、导线所在平面均与磁场方向平行。当导线中通以电 流I时，该导线受到的安培力大小为() 5/11 学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 B M A. B.BI C.BIL D.3BIL 2 17.(24-25高二上江苏苏州期末)在匀强磁场中放置一条直导线，导线方向与磁场方向垂直。在导线中通 入电流，分别测出电流I、导线长度1及所受安培力F。增大电流和导线长度后，再次进行测量。在下 列描述各物理量关系的图像中，A、B各表示一组测量数据，四幅图中正确的是() F B B B. RA B 4- D n 18.(24-25高二上·江苏南京金陵中学期末)若用细线将一条形磁体悬挂于天花板上，条形磁体处于水平且 静止的状态。当磁体正下方导线b中通有如图所示的电流时，则() N a b A.条形磁体的N极将向上偏转 B.条形磁体的N极将向内偏转 C.条形磁体受到细线的拉力大于其受到的重力D.条形磁体受到细线的拉力小于其受到的重力 6/11 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 19.(24-25高二上·江苏无锡宜兴期末)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根直导体棒， 当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁 场的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是() a A.此过程中磁感应强度B逐渐减小 B.此过程中磁感应强度B逐渐增大 C.此过程中磁感应强度B先减小后增大 D.此过程中磁感应强度B先增大后减小 20.(23-24高二上江苏南京部分学校期末)水平地面上放条形磁铁，磁铁N极上方吊着导线与磁铁垂直， 导线中通入向纸内的电流（如图所示），且磁铁始终保持静止。则下列结论正确的是() I N S 777777777777777777777777 A.弹簧的弹力变小 B.地面受到磁铁的压力不受影响 C.地面受到磁铁的压力变小 D.条形磁铁受到桌面的摩擦力向左 21.(23-24高二上江苏宿迁期末)如图所示，金属杆ab质量为m,长为L,通过的电流为，处在磁感应强 度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为O角斜向下，结果αb静止于水平导轨上，重力加速度为 8,求： (1)金属杆所受到的摩擦力： (2)金属杆对导轨的压力。 B b 22.(23-24高二上江苏响水中学.期末)如图是某磁场部分区域的磁感线分布（图线关于水平虚线对称）， a、b是其内两点.则() 7/11 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 ● ●b A.Q、b两点的磁感应强度大小不等，且B。>B。 B.同一通电导线放在处所受磁场力一定大于放在b处所受磁场力 C.b点位置无磁感应线所以该点处磁感应强度为0 D.Q点的磁感应强度的方向即为放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 23.(23-24高二上江苏南京南京师范大学附属中学，期末)如图，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置 的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN,棒中通有图示方向电流I,I随时间变化规律满足 I=1(k>0,且为己知常量)。现从1=0时刻由静止释放金属棒。已知磁感应强度为B,金属棒的 质量为m,长度为L,棒与导轨间的动摩擦因数为“，重力加速度为g。试求： (1)经多长时间金属棒MN的速度达到最大； (2)金属棒MW的最大速度； (3)金属棒MN受到的摩擦力的最大值。 B 24.(23-24高二上江苏盐城四校期末)如图所示，金属杆b处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向 与导轨平面成9角斜向上，αb静止于水平导轨上，与导轨垂直，长度为L。则关于金属杆所受安培力的 大小，下列表述中正确的是（) A.BIL B.BIL cos0 C.BIL sin D.BIL tane 25.(23-24高二上·江苏徐州期末)如图所示，由两段半圆弧导线和两段直导线构成一闭合回路，P是两段圆 弧导线的公共圆心，大圆半径是小圆半径的2倍，当通入的电流为I时，小半圆在P处产生的磁感应 8/11 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 强度大小为及。已知通电圆环在圆心处产生的磁感应强度大小表达式为B=k'(k为比例系数，，为 通电圆环的半径，I为通电圆环中的电流)。在回路所在平面内的P处放一电流元I1,其所受安培力 大小为() R2 A.2B11 B. C. D.5 BId 26.(23-24高二上江苏苏州期末)如图所示，在磁感应强度大小为B,方向水平向右的匀强磁场中，放有 一根半圆形金属导线，线中通有如图所示恒定电流。现将该导线绕轴O0'由图示位置向纸面外缓慢 转过90°，在该过程中导线所受的安培力() A.大小和方向均不变 B.大小和方向均改变 C.大小改变，方向不变 D.大小不变，方向改变 27.(23-24高二上江苏南京六校联合体期末)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B,ABC为粗细均匀的导 线组成的等腰直角三角形，垂直放置在磁场中，恒定的电流I从A点注入，C点流出，L为直角边长度， 则该导线框受到的安培力大小为( ) ×××××× ×不×××× ××x×× L ××××× ××××× A.0 B.BIL C.BIL D.22BIL 9/11 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 28.(23-24高二上·江苏泰州兴化期末)将一节五号干电池的负极放在强磁铁上，强磁铁产生磁场的磁感线 如图所示。将一矩形金属框与该电池组成闭合回路，在安培力作用下，线框发生转动，这样就构成一 台简易“电动机，下列说法正确的是() A.图中强磁铁下端为N极 B.从上向下看，图中金属框将顺时针转动 C.调转磁极，再次接入后金属框顺时针转动 D.电池消耗的电能全部转化为金属框的动能 29.(23-24高二上·江苏泰州期末)极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时， 撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的沿顺 时针方向运动弧状极光，则关于这一现象中的高速粒子的说法正确的是() A.该粒子带负电 B.该粒子轨迹半径逐渐增大 C.若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转 D.地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最强 目目 考点03 洛伦兹力 30.如图所示， 放射性元素镭放射出、B、Y三种射线，虚线内是匀强磁场，其方向垂直纸面向外。 能正确反映三种射线在磁场中运动轨迹的是() 10/11 专题08 磁场 3大高频考点概览 考点01 磁场 磁通量 考点02 磁场对通电导线的作用 考点03 洛伦兹力 1．如图所示，两根长直导线平行放置，在两导线间距的中点放上一枚小磁针，当两导线中分别通以同向电流I1、I2（I1>I2）时，小磁针的N极将（　　）地 城 考点01 磁场 磁通量 A．垂直纸面向外转动 B．垂直纸面向里转动 C．竖直向上转动 D．竖直向下转动 【答案】B 【详解】根据右手螺旋定则可知靠近I1右侧的磁场方向为垂直纸面向里，靠近I2左侧的磁感应强度方向为垂直纸面向外，因为I1>I2，所以小磁针的N极垂直纸面向里转动。 故选B。 2．(24-25高二上·江苏无锡·调研)两足够长的直导线按图示方式放置在同一平面内，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（　　） A．B、0 B．0、2B C．2B、2B D．B、B 【答案】B 【详解】根据安培定则，判断知水平通电直导线在M、N处产生的磁场方向均垂直纸面向里，大小均为B；竖直通电直导线在M点产生的磁场垂直纸面向外，在N点产生的磁场垂直纸面向里，大小均为B。根据矢量叠加原理，可得M、N两点处的磁感应强度大小分别为0、2B。 故选B。 3．(24-25高二上·江苏无锡·调研)如图所示，装置中线圈平面与螺线管垂直，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，穿过线圈A的磁场方向向右 B．闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，通过线圈A的磁通量不变 C．开关S闭合，线圈A一直中有感应电流 D．开关S断开瞬间，线圈A中有感应电流 【答案】D 【详解】A．由安培定则可知，闭合开关，穿过线圈A的磁场方向向左，故A错误； B．闭合开关S，移动滑动变阻器滑片时，螺线管的电流大小改变，穿过线圈A的磁通量改变，故B错误； CD．开关闭合或断开瞬间，线圈A中磁通量发生变化，会产生感应电流，当电流稳定后，穿过线圈的磁通量不再发生改变，此时线圈中无电流，故C错误，D正确。 故选D。 4．(24-25高二上·江苏泰州·期末)如图所示为某磁场磁感线分布示意图，两相同金属圆环、的圆心O、在磁场的中轴线上，两圆环环面均与中轴线垂直，点P、Q、在圆环上，P、Q关于O点对称。以下说法正确的是（　　） A．P、Q两点磁感应强度相同 B．P点磁感应强度比点小 C．穿过的磁通量大于穿过的磁通量 D．以PQ连线为轴旋转时，没有感应电流产生 【答案】C 【详解】A．磁感线分布的密集程度表示磁感应强度的大小，磁场方向沿磁感线切线方向，可知，P、Q两点磁感应强度大小相等，方向不相同，即P、Q两点磁感应强度不相同，故A错误； B．磁感线分布的密集程度表示磁感应强度的大小，根据图中磁感线分布情况可知，P点磁感应强度比点大，故B错误； C．磁感线分布的密集程度表示磁感应强度的大小，根据图中磁感线分布情况可知，环所在位置的磁感应强度大于环所在位置的磁感应强度，由于环与中轴线垂直，有效面积相等，则穿过的磁通量大于穿过的磁通量，故C正确； D．以PQ连线为轴旋转时，穿过线圈的磁通量发生变化，可知，有感应电流产生，故D错误。 故选C。 5．(24-25高二上·江苏连云港·期末)如图所示，两根平行且水平长直导线通有相同的电流，a、b、c三点共线，与两导线在同一平面内且连线垂直导线，c点与两根导线距离相等，ac=bc，d点位于c点正上方，不考虑地磁场的影响，下列说法正确的是（　　） A．两通电直导线相互排斥 B．a、b两点的磁感应强度相同 C．c、d两点的磁感应强度大小相等 D．a、d两点的磁感应强度方向垂直 【答案】D 【详解】A．根据通电直导线同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，可知两根相互平行的长直导线有相互吸引的磁场力，故A错误； B．由安培定则知两通电导线在a点处产生的磁感应强度均向上，在b点处产生的磁感应强度均向下，由对称性及电场的叠加法则可知，a、b两点处的磁感应强度大小相等方向相反，故B错误； C．由安培定则知两通电导线在c点处产生的磁感应强度等大反向，在d点分别产生斜向右下和斜向右上等大的磁感应强度，由电场的叠加法则可知，c点磁感应强度为零，d点磁感应强度不为零，方向水平向右，故C错误； D．由于a点处的磁感应强度向上，d点磁感应强度方向水平向右，二者方向垂直，故D正确。 故选D。 6．(24-25高二上·江苏南通·期末)如图所示，线圈与通电导线在同一平面内，能使得线框中磁通量先增大后减小的是（　　） A．向左平移线框 B．向右平移线框 C．绕导线顺时针转动线框 D．绕导线逆时针转动线框 【答案】B 【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，左侧的磁场方向垂直纸面向外，且离导线越近磁场越强。磁场强弱关于导线左右对称，故向左平移线框，穿过线框磁通量先减小，当导线位于线框中间时磁通量最小，之后左移过程，线框穿过线框的磁通量先增大后减小，所以向左平移线框，线框中的磁通量先减小后增大再减小，不符合题意，故A错误； B．向右平移线框，穿过线框总的磁通量先增大，当线框完全穿过导线继续右移后，穿过线框总的磁通量减小 ，即磁通量先增大后减小，符合题意，故B正确； CD．导线顺时针或绕逆时针转动线框，穿过线框的磁通量均不变，不符合题意，故CD错误。 故选B 。 7．(24-25高二上·江苏扬州·期末)如图所示，长直导线中通有向上的恒定电流，矩形线框与长直导线共面，线框在位置1和位置2时穿过线框的磁通量分别为、，位置1处磁场方向及、大小关系正确的是（　　） A．垂直于线框平面向里， B．垂直于线框平面向里， C．垂直于线框平面向外， D．垂直于线框平面向外， 【答案】D 【详解】根据安培定则，导线左侧磁场方向垂直纸面向外，线框在位置2更靠近导线，磁感应强度B更大，根据可知在位置2磁通量更大，即。 故选D。 8．(24-25高二上·江苏苏州·期末)如图所示，虚线左侧有一磁感应强度为B的匀强磁场，矩形线框边长分别为L、2L，其中一半面积处在磁场中并与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量为（　　） A．0 B．BL2 C．2BL2 D．B2L2 【答案】B 【详解】当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量为 其中S为有磁感线穿过线圈的面积，图中只有一半的线圈在磁场中，故穿过线圈的磁通量为 故选B。 9．(24-25高二上·江苏无锡宜兴·期末)一个电子在平行于纸面的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，在垂直于圆轨道所在平面并穿过圆心的直线上有一点A，则A点的磁感应强度的方向为（　　） A．平行于纸面向下 B．平行于纸面向上 C．垂直于纸面向下 D．垂直于纸面向上 【答案】C 【详解】电子沿逆时针方向做圆周运动，形成顺时针方向的环形电流，由安培定则可知，环形电流在穿过圆心的直线上A点产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向下。 故选C。 10．如图所示，长为的直导线折成边长相等，夹角为的V形，并置于与其所在平面平行的匀强磁场中，磁感应强度为，导线与磁场方向之间的夹角为。当导线通以电流时，受到的安培力为（　　）地 城 考点02 磁场对通电导线的作用 A． B． C． D．0 【答案】A 【详解】根据题意，由图题可知，导线在磁场中的有效长度为 当导线通以电流时，受到的安培力为 故选A。 11．(24-25高二上·江苏南京玄武高中、秦淮中学等六校联考·期末)在匀强磁场中某处点放一根长度，通电电流的直导线，调整直导线放置的方向，测得它受到的最大磁场力，现将该通电导线从磁场中撤走，则处的磁感应强度大小为（　　） A．零 B． C． D． 【答案】D 【详解】当电流方向与磁场方向垂直时，受到的安培力最大，则有 解得 由于磁感应强度只由磁场自身决定，所以将该通电导线从磁场中撤走，处的磁感应强度大小仍为。 故选D。 12．(24-25高二上·江苏徐州·期末)如图，金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于沿z轴负方向的匀强磁场中，棒中通以沿x轴正方向的电流I，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。若要使θ角变大，正确的操作是（　　） A．两悬线等长变短 B．磁感应强度变小 C．棒中电流变大 D．金属棒的质量变大 【答案】C 【详解】A．根据导体棒的受力情况有 可知两悬线等长变短，安培力不变，角不变，故A错误； B．磁感应强度变小，安培力变小，角变小，故B错误； C．棒中电流I变大，安培力变大，角变大，故C正确； D．金属棒质量变大，mg变大，角变小，故D错误。 故选C。 13．(24-25高二上·江苏泰州·期末)如图所示，长为3L的直导线折成边长分别为、直角导线，置于与其所在平面相平行的匀强磁场中，磁感应强度为B。当导线中通以大小为I、方向如图的电流时，该通电导线受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ac边与磁场方向平行，该边不受安培力，cd边与磁场方向垂直，则导线所受安培力为 故选D。 14．(24-25高二上·江苏连云港·期末)电磁炮原理简图如图所示，间距为L的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场；电源电动势为E、内阻为r，导电金属杆安装上炮弹垂直放在导轨上，已知炮弹与金属杆总质量为m，电阻为R，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。闭合开关后，炮弹沿图示方向运动，下列说法正确的是（　　） A．磁场方向竖直向下 B．炮弹运动中安培力对金属杆不做功 C．开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小 D．若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向也改为反向 【答案】C 【详解】A．炮弹受安培力方向向右，根据左手定则可知，磁场方向竖直向上，选项A错误； B．炮弹运动中安培力方向与其运动方向相同，安培力做正功，选项B错误； C．开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小，选项C正确； D．由左手定则，若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向不变，选项D错误。 故选C。 15．(24-25高二上·江苏扬州·期末)在磁场中a、b两点处各放置一条很短的通电导线，导线与磁场方向垂直。导线受磁场力的大小F与电流元Il满足如图所示的关系，a、b两点处的磁感应强度大小等于（　　） A．1：2 B．4：1 C．8：1 D．16：1 【答案】C 【详解】由图可知，当两导线取相同的Il值时 由安培力公式可得 故C正确，ABD错误。 故选C。 16．(24-25高二上·江苏淮安·期末)如图所示，长为2L的直导线折成边长相等、夹角的“”形，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线的MN边、导线所在平面均与磁场方向平行。当导线中通以电流I时，该导线受到的安培力大小为（  ） A． B． C．BIL D． 【答案】B 【详解】当2L的直导线，从中间处折成夹角为时，根据几何关系可知有效长度为 由于磁场和导线垂直，根据安培力公式 联立解得 故选B。 17．(24-25高二上·江苏苏州·期末)在匀强磁场中放置一条直导线，导线方向与磁场方向垂直。在导线中通入电流，分别测出电流I、导线长度l及所受安培力F。增大电流和导线长度后，再次进行测量。在下列描述各物理量关系的图像中，A、B各表示一组测量数据，四幅图中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】导线的方向与磁场方向垂直时，且同一位置处磁感应强试B大小、方向确定，根据安培力公式 增大电流和导线长度后，同一位置磁感应强度不变，可知是一条过原点的倾斜直线。 故选C。 18．(24-25高二上·江苏南京金陵中学·期末)若用细线将一条形磁体悬挂于天花板上，条形磁体处于水平且静止的状态。当磁体正下方导线ab中通有如图所示的电流时，则（　　） A．条形磁体的N极将向上偏转 B．条形磁体的N极将向内偏转 C．条形磁体受到细线的拉力大于其受到的重力 D．条形磁体受到细线的拉力小于其受到的重力 【答案】C 【详解】AB．直导线通入电流时，直导线的左端受到方向垂直纸面向里的安培力，根据牛顿第三定律可知，磁铁的N极受到方向垂直纸面向外的作用力，应向纸面外偏转，故AB错误； CD．由上分析可知，磁铁会逆时针（从上向下看）转动，在转过90°时对直导线有向上的作用力，所以磁铁受到向下的作用力，故磁铁受到的拉力大于其受到的重力，故C正确，D错误。 故选C。 19．(24-25高二上·江苏无锡宜兴·期末)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直斜面放置一根直导体棒，当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．此过程中磁感应强度B逐渐减小 B．此过程中磁感应强度B逐渐增大 C．此过程中磁感应强度B先减小后增大 D．此过程中磁感应强度B先增大后减小 【答案】B 【详解】对导体棒受力分析，受重力G、支持力和安培力，三力平衡，合力为零，将支持力和安培力合成，合力与重力相平衡，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，安培力从沿斜面向上转到竖直向上，如图所示 从图中可以看出，安培力变大，由于，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度B逐渐增大。 故选B。 20．(23-24高二上·江苏南京部分学校·期末)水平地面上放条形磁铁，磁铁极上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流（如图所示），且磁铁始终保持静止。则下列结论正确的是（　　） A．弹簧的弹力变小 B．地面受到磁铁的压力不受影响 C．地面受到磁铁的压力变小 D．条形磁铁受到桌面的摩擦力向左 【答案】C 【详解】A．对通电导线受力分析，受重力、弹力和安培力，导线所在位置的磁场方向斜向右上方，由左手定则可知，安培力方向斜向右下，可知弹簧被拉伸增大，则弹力变大，A错误； BC．由牛顿第三定律可知，通电导线对条形磁铁有斜向左上方的作用力，因此地面对条形磁铁的支持力变小，由牛顿第三定律可知，地面受到磁铁的压力变小，B错误，C正确； D．通电导线对条形磁铁有斜向左上方的作用力，该力对条形磁铁有水平向左的分力，条形磁铁相对地面有向左的运动趋势，因此条形磁铁受到桌面的摩擦力水平向右，D错误。 故选C。 21．(23-24高二上·江苏宿迁·期末)如图所示，金属杆ab质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向下，结果ab静止于水平导轨上，重力加速度为g，求： （1）金属杆所受到的摩擦力； （2）金属杆对导轨的压力。 【答案】（1），方向向左；（2），方向竖直向下 【详解】（1）（2）由左手定则可知，导体棒ab受安培力方向斜向右上方，与竖直方向夹角为θ，大小为F=BIL，则由平衡可知水平方向 方向向左； 竖直方向 由牛顿第三定律可知，金属杆对导轨的压力 方向竖直向下。 22．(23-24高二上·江苏响水中学·期末)如图是某磁场部分区域的磁感线分布（图线关于水平虚线对称），是其内两点．则（    ） A．两点的磁感应强度大小不等，且 B．同一通电导线放在处所受磁场力一定大于放在处所受磁场力 C．点位置无磁感应线所以该点处磁感应强度为0 D．点的磁感应强度的方向即为放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 【答案】A 【详解】A．磁感线越密，磁感应强度越大，点处磁感线较密，则 故两点的磁感应强度大小不等，故A正确； B．由于安培力的大小取决于B、I、L以及磁场和电流之间的夹角，因此无法比较同一导线在两点受到的磁场力大小，故B错误； C．点位置磁感应强度与磁场本身有关，与有无磁感应线无关，故C错误； D．由左手定则可知，磁感应强度的方向与安培力的方向相互垂直，故D错误。 故选A。 23．(23-24高二上·江苏南京南京师范大学附属中学·期末)如图，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN，棒中通有图示方向电流I，I随时间变化规律满足（，且为已知常量）。现从时刻由静止释放金属棒。已知磁感应强度为B，金属棒的质量为m，长度为L，棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g。试求： （1）经多长时间金属棒MN的速度达到最大； （2）金属棒MN的最大速度； （3）金属棒MN受到的摩擦力的最大值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）导线受安培力为 根据左手定则可知，安培力方向垂直纸面向里，导致棒在运动过程中受到摩擦力，根据牛顿第二定律有 当时，金属棒速度达到最大，此时有 解得 （2）由于 根据上述有 作出金属棒的图像，如图所示 图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量，由于金属棒初速度为0，则面积间接表示金属棒的速度，结合上述可知，最大速度为 （3）结合上述，根据图像的对称性，可知，时，金属棒的速度恰好减为0。 此瞬间安培力最大，则摩擦力最大，则有 其中 由于 解得 24．(23-24高二上·江苏盐城四校·期末)如图所示，金属杆ab处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向上，ab静止于水平导轨上，与导轨垂直，长度为L。则关于金属杆所受安培力的大小，下列表述中正确的是（　　） A．BIL B．BIL cosθ C．BIL sinθ D．BIL tanθ 【答案】A 【详解】由题知磁场方向与金属杆 ab垂直，故金属杆所受安培力的大小 故选A。 25．(23-24高二上·江苏徐州·期末)如图所示，由两段半圆弧导线和两段直导线构成一闭合回路，P是两段圆弧导线的公共圆心，大圆半径是小圆半径的2倍，当通入的电流为I时，小半圆在P处产生的磁感应强度大小为。已知通电圆环在圆心处产生的磁感应强度大小表达式为（k为比例系数，r为通电圆环的半径，I为通电圆环中的电流）。在回路所在平面内的P处放一电流元，其所受安培力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】当通入的电流为I时，小半圆在P处产生的磁感应强度大小为，则有 则大半圆在P处产生的磁感应强度大小 由电流方向及安培定则可知，大、小圆弧在圆心O处产生的磁场方向相同。则P处的合磁感应强度为 电流元，其所受安培力大小 故选C。 26．(23-24高二上·江苏苏州·期末)如图所示，在磁感应强度大小为，方向水平向右的匀强磁场中，放有一根半圆形金属导线，线中通有如图所示恒定电流。现将该导线绕轴由图示位置向纸面外缓慢转过，在该过程中导线所受的安培力（　　） A．大小和方向均不变 B．大小和方向均改变 C．大小改变，方向不变 D．大小不变，方向改变 【答案】A 【详解】设半圆形金属导线长为L，转动过程中，因有效长度不变，安培力大小始终不变，半圆导线的半径为 受到的安培力为 由左手定则知安培力方向不变。 故选A。 27．(23-24高二上·江苏南京六校联合体·期末)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，ABC为粗细均匀的导线组成的等腰直角三角形，垂直放置在磁场中，恒定的电流I从A点注入，C点流出，L为直角边长度，则该导线框受到的安培力大小为（　　） A．0 B．BIL C． D． 【答案】C 【详解】设流过ABC支路的电流为I1、AC支路的电流为I2，则 所以导线框受到的安培力大小为 故选C。 28．(23-24高二上·江苏泰州兴化·期末)将一节五号干电池的负极放在强磁铁上，强磁铁产生磁场的磁感线如图所示。将一矩形金属框与该电池组成闭合回路，在安培力作用下，线框发生转动，这样就构成一台简易“电动机”，下列说法正确的是（　　） A．图中强磁铁下端为N极 B．从上向下看，图中金属框将顺时针转动 C．调转磁极，再次接入后金属框顺时针转动 D．电池消耗的电能全部转化为金属框的动能 【答案】B 【详解】A．由图中磁感线分布可知，强磁铁上端为N极，选项A错误； B．根据左手定则可知，金属框左边受安培力向里，右边受安培力向外，则从上向下看，图中金属框将顺时针转动，选项B正确； C．调转磁极，磁感线方向改变，则再次接入后金属框逆时针转动，选项C错误； D．电池消耗的电能一部分转化为金属框的动能，还有一部分转化为内能，选项D错误。 故选B。 29．(23-24高二上·江苏泰州·期末)极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的沿顺时针方向运动弧状极光，则关于这一现象中的高速粒子的说法正确的是（　　） A．该粒子带负电 B．该粒子轨迹半径逐渐增大 C．若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转 D．地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最强 【答案】C 【详解】A．北极上空磁场方向向下，北极正上方有沿顺时针方向运动弧状极光，根据左手定则可知，该粒子带正电，选项A错误； B．根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式 运动过程中粒子因空气阻力做负功，动能变小，速度减小，则半径减小，选项B错误； C．赤道正上方磁场水平向北，根据左手定则，若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转，选项C正确； D．在南、北两极附近地磁场垂直地面，则地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最弱，在赤道处最强，选项D错误。 故选C。 30．如图所示，放射性元素镭放射出三种射线，虚线内是匀强磁场，其方向垂直纸面向外。能正确反映三种射线在磁场中运动轨迹的是（　　）地 城 考点03 洛伦兹力 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】射线带正电，由左手定则可以判断其在磁场中受到向右的洛伦兹力作用，有向右的加速度，运动轨迹向右弯曲； 射线带负电，由左手定则可以判断其在磁场中受到向左的洛伦兹力作用，有向左的加速度，运动轨迹向左弯曲； 射线不带电，在磁场中不受磁场力作用，没有加速度，运动轨迹为直线； 根据洛伦兹力提供向心力 解得由于粒子的速度约等于光速设为0.1倍左右，质量为粒子的1800倍，粒子速度约等于光速设为0.99倍，故粒子的轨道半径较大。 故选B。 31．(23-24高二上·江苏淮安·期末)如图所示，安德森记录正电子在云室内穿越6mm厚铅板的径迹，云室内存在匀强磁场，云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此运动轨迹可知（    ）    A．磁场方向垂直纸面向里，正电子由下往上运动 B．磁场方向垂直纸面向外，正电子由上往下运动 C．磁场方向垂直纸面向里，正电子由上往下运动 D．磁场方向垂直纸面向外，正电子由下往上运动 【答案】D 【详解】云室中横放的金属板对正电子的运动起阻碍作用．则正电子经过金属板后速度减小，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 可知正电子的半径减小，则正电子由下往上运动，正电子受洛伦兹力向右，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向外。 故选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $