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最新5年高考真题分类优化卷·物狸(十)
卷10磁场
姓名
班级
考号
得分
本卷满分100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选
项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·福建卷)如图所示,空间中存在两根无限长直导线L1与L2,通
有大小相等,方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点,M与O关
于L1对称,O与N关于L2对称且OM=ON,初始时,M处的磁感应强
度大小为B1,O点磁感应强度大小为B2,现保持L1中电流不变,仅将
L?撤去,求N点的磁感应强度大小
A.B.gB.B.B.C.B.B
D.B-B,
2.(2024·甘肃)如图,相距为d的固定平行光滑金属导×
d x
轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为
B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体
R
棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。则
导体棒ab所受的安培力为
()
XX
A.Bi
R,方向向左
B'd'v
B.
R,方向向右
CK,方有向左
B'L'v
D.
R二,方向向右
3.(2023·浙江)如图所示,质量为M、电阻为R、长为
L的导体棒,通过两根长均为、质量不计的导电细
2
杆连在等高的两固定点上,固定点间距也为L。细杆
固定点
通过开关S可与直流电源E。或理想二极管串接。
在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、
大小为B的匀强磁场,不计空气阻力和其他电阻。
左
开关S接1,当导体棒静止时,细杆与竖直方向的夹
角固定点日=不;然后开关S接2,棒从右侧开始运动
完成一次振动的过程中
√2Mg
A.电源电动势E。=
2BL R
B.棒消耗的焦耳热Q=1
Mgl
2
C从左向右运动时,最大摆角小于骨
【最新5年高考真题分类优化卷·物理(十)10一1】3N
D.棒两次过最低点时感应电动势大小相等
4.(2023·广东)某小型医用回旋加速器,最大回旋半径为0.5m,磁感应
强度大小为1.12T,质子加速后获得的最大动能为1.5×10'eV。根据
给出的数据,可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为(忽略
相对论效应,1eV-1.6×10-19J)
()
A.3.6×10°m/s
B.1.2×10m/s
C.5.4×107m/s
D.2.4×108m/s
5.(2024·湖北)如图所示,在以O点为圆心、半径为··
R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁
A
感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向
相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为、电荷··。.···
量为q(q>0)的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计
重力,下列说法正确的是
()
A.粒子的运动轨迹可能经过O点
B.粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向
C.粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔
7πm
为3qB
D.若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,粒子运动的速
度大个为然
6.(2024·广西)Oxy坐标平面内一有界匀强磁场区
域如图所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面
向里。质量为m,电荷量为十g的粒子,以初速度×。×××××
v从O点沿x轴正向开始运动,粒子过y轴时速
XXX
度与y轴正向夹角为45°,交点为P。不计粒子重
力,则P点至O点的距离为
mu
3mv
A.qB
B.
2qB
c1+E器
+器
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选
项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3
分,有选错的得0分。
7.(2025·江西)如图所示,边长为1m、电阻为0.042的刚性正方形线框
abcd放在匀强磁场中,线框平面与磁场B垂直。若线框固定不动,磁感应
强度以△B
t
0.1T/s均匀增大时,线框的发热功率为P;若磁感应强度
恒为0.2T,线框以某一角速度绕其中心轴OO'匀速转动时,线框的发热
功率为2P,则ab边所受最大的安培力为
()
×0x
【10-2】3N
A.电子沿棒运动时不受洛伦兹力作用
B.棒运动时,P端比Q端电势低
C.棒加速运动时,棒中电场强度变大
D.棒保持匀速运动时,电子最终相对棒静止
8.(2024·福建)将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘
线a、b悬挂于天花板上,AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中,
现给导线通以自A到B大小为I的电流,则
()
b
A.通电后两绳拉力变小
B.通电后两绳拉力变大
C.安培力为πBIr
D.安培力为2BI
9.(2024·安徽)空间中存在竖直向下的匀强电场
+
和垂直于纸面向里的匀强磁场,电场强度大小B
为E,磁感应强度大小为B。一质量为m的带
3R/
+
电油滴a,在纸面内做半径为R的圆周运动,轨
迹如图所示。当a运动到最低点P时,瞬间分
P
成两个小油滴I、Ⅱ,二者带电量、质量均相同。
E
I在P点时与a的速度方向相同,并做半径为3R的圆周运动,轨迹如
图所示。Ⅱ的轨迹未画出。已知重力加速度大小为g,不计空气浮力与
阻力以及I、Ⅱ分开后的相互作用,则
()
A,油滴a带负电,所带电量的大小为
B.油滴a做圆周运动的速度大小为
E,周期为4πE
C.小油滴I做圆周运动的速度大小为3B
8B
D.小油滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运动
10.(2024·湖北)磁流体发电机的原理如图所示,MN和PQ是两平行金
属极板,匀强磁场垂直于纸面向里。等离子体(即高温下电离的气体,
含有大量正、负带电粒子)从左侧以某一速度平行于极板喷入磁场,极
板间便产生电压。下列说法正确的是
()
A.极板MN是发电机的正极
B.仅增大两极板间的距离,极板间的电压减小
C,仅增大等离子体的喷入速率,极板间的电压增大
D.仅增大喷入等离子体的正、负带电粒子数密度,极板间的电压增大
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
【10-3】3N
11.(12分)用图所示装置测量磁场的磁感应强度和某导电液体(有大量的
正、负离子)的电阻率。水平管道长为1、宽度为d、高为h,置于竖直向
上的匀强磁场中。管道上下两面是绝缘板,前后两侧面M、N是电阻可
忽略的导体板,两导体板与开关S、电阻箱R、灵敏电流表G(内阻为
R。)连接。管道内始终充满导电液体,液体以恒定速度v自左向右通
过。闭合开关S,调节电阻箱的取值,记下相应的电流表读数。
@电流表
N
M
(1)与N板相连接的是电流表G的
极(填“正”或“负”)。
(2)将实验中每次电阻箱接入电路的阻值R与相应
的电流表读数【绘制出7R图像为图所示的倾斜
直线,其延长线与两轴的交点坐标分别为(一a,0)和
-40
→RW
(0,b),则磁场的磁感应强度为
,导电液体的电阻率为
12.(10分)霍尔效应是电磁基本现象之一,由于霍尔元件产生的电势差很
小,故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路以及稳压电源电路
等集成在一个芯片上,称为霍尔传感器,近期我国科学家在该领域的实
验研究上取得了突破性进展。图甲为使用霍尔元件来探测检测电流
【。是否发生变化的装置示意图,铁芯竖直放置,霍尔元件放在铁芯右
侧,该检测电流在铁芯中产生磁场,其磁感应强度与检测电流强度成正
比,霍尔元件所处区域磁场可看作匀强磁场,测量原理如乙图所示,霍
尔元件长为a,宽为b,厚度为h,前、后、左、右表面有四个接线柱,通过
四个接线柱可以把霍尔元件接入电路。
铁芯
10
霍尔
检测电流
电势差
图甲
图乙
(1)霍尔元件所处位置的磁场方向为
(选填“竖直向下”“竖直
向上”“水平向左”或“水平向右”);
(2)霍尔元件的前后两表面间形成电势差,电势的高低如图乙所示,则
材料中的载流子带
电(选填“正”或“负”);
(3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为,每个自由电荷的电荷量为
q,霍尔元件的厚度为h,流过霍尔元件左右表面的电流为I,霍尔电势差
为U,则霍尔元件所处区域的磁感应强度B的表达式为B一
(4)当霍尔元件尺寸一定时,霍尔电势差增大,说明检测电流
(选填“增大”或“减小”)。
13.(10分)(2024·湖南)如图,有一内半径为2r、长为L的圆筒,左右端面
圆心O'、O处各开有一小孔。以O为坐标原点,取O'O方向为x轴正
方向建立xy之坐标系。在筒内x≤0区域有一匀强磁场,磁感应强度
【10-4】3N
大小为B,方向沿x轴正方向;筒外x≥0
区域有一匀强电场,场强大小为E,方向沿
y轴正方向。一电子枪在O'处向圆筒内
多个方向发射电子,电子初速度方向均在
xOy平面内,且在x轴正方向的分速度大
L
小均为v。已知电子的质量为m、电量为,设电子始终未与筒壁碰
撞,不计电子之间的相互作用及电子的重力。
(1)若所有电子均能经过O进入电场,求磁感应强度B的最小值;
(2)取(1)问中最小的磁感应强度B,若进入磁场中电子的速度方向与
x轴正方向最大夹角为0,求tan0的绝对值;
(3)取(1)问中最小的磁感应强度B,求电子在电场中运动时y轴正方
向的最大位移。
14.(10分)(2024·甘肃)质谱仪是科学研
究中的重要仪器,其原理如图所示。工
为粒子加速器,加速电压为U;Ⅱ为速
+
度选择器,匀强电场的电场强度大小为
E,,方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感
应强度大小为B,方向垂直纸面向里;
S+--
×0
Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强
+》
0'
度大小为B,,方向垂直纸面向里。从
+
S点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器
做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的
P点处,运动轨迹如图中虚线所示。
(1)粒子带正电还是负电?求粒子的比荷。
(2)求O点到P点的距离。
(3)若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为E,(E,略大于
E1),方向不变,粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的O'点上。求
粒子打在O'点的速度大小。
【10-5】3N
15.(12分)(2024·海南)如图,在xOy坐标
个y
系中有三个区域,圆形区域I分别与x
←B
轴和y轴相切于P点和S点。半圆形
I.B
区域Ⅱ的半径是区域I半径的2倍。区
t·0
102
域I、Ⅱ的圆心O1,O2连线与x轴平
行,半圆与圆相切于Q点,QF垂直于x加速电场行
●
粒子源
N
轴,半圆的直径MN所在的直线右侧为
B
区域Ⅲ。区域I、Ⅱ分别有磁感应强度大小为B、2的匀强磁场,磁场
方向均垂直纸面向外。区域I下方有一粒子源和加速电场组成的发射
器,可将质量为m、电荷量为q的粒子由电场加速到v。改变发射器的
位置,使带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相同的速度。沿
纸面射入区域I。已知某粒子从P点射入区域I,并从Q点射入区域Ⅱ(不
计粒子的重力和粒子之间的影响)。
(1)求加速电场两板间的电压U和区域I的半径R;
(2)在能射入区域Ⅲ的粒子中,某粒子在区域Ⅱ中运动的时间最短,求
该粒子在区域I和区域Ⅱ中运动的总时间t;
(3)在区域Ⅲ加入匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为B,方向垂
直纸面向里,电场强度的大小E一Bv。,方向沿x轴正方向。此后,粒
子源中某粒子经区域I、Ⅱ射入区域Ⅲ,进入区域Ⅲ时速度方向与y轴
负方向的夹角成74°角。当粒子动能最大时,求粒子的速度大小及所在
的位置到y轴的距离sm37=号sn53-)
【10-6】3Np=UI=(R-E1=[R(a,-2)]I
=I'R-6Mg (vo-2gt)=I'R-6Mgvo+12Mg't
时间内输出的能量对应P-1图像的
可得:
W=I产R。3M
2g
2
(4)装置A可回收火箭的动能和重力势能及磁场
能;从开始火箭从速度。到平台速度减为零,则
W=I'Rvs_3Mvi
2g
2
若R的阻值视为0
W=一3M}
2
装置A可回收能量为
/w1=3M
2
答案:(1)3Mg4g
(2)E=6
I
(v。-2gt)(3)U
=IR、6Mg
I'Rvo 3Mv
-2gt):2g
(4)装置
2
3
A可回收火箭的动能和重力势能及磁场能:2Md
卷10磁场
1,B根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强
度方向相同大小相等,则单个导线在O,点处产生的
磁感应强度大小为B。三号,根据对称性,两子线
在N处的磁感应强度大小应该与M点一样为B:,
根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度为B。
B:,由于L:在N点处产生的磁感应强度大于
2
L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,将L2
教去,N点的磁高应强度为县-B。
2.A导体棒ab切割磁感线在电路部分得有效长度为
d,故感应电动势为E=Bd
E
回路中感应电流为I=R
根据右手定则,判断电流方向为b流向a。故导体棒
ab所受的安培力为F=BId=Bd'
R
方向向左。
故选A。
3.C当开关接1时,对导体棒受T
力分析如图所示
根据几何关系可得Mg=BIL
→BL
解得1=g
L
E
根据欧姆定律I=
Mg
R
解得E。=B配
MgR
故A错误;
根据右手定则可知导体棒从右向左运动时,产生的
感应电动势与二极管正方向相同,部分机械能转化
为焦耳热;导体棒从左向右运动时,产生的感应电动
势与二极管相反,没有机械能损失。
若导体棒运动到最低点时速度为零,导体棒损失的
【23】
机械能转化为焦耳热为
Q-(-9)M
根据楞次定律可知导体棒完成一次振动速度为零
时,导体棒高度高于最低点,所以棒消耗的焦耳热
Q<a-(-9)
故B错误;
根据B选项分析可知,导体棒运动过程中,机械能转
化为焦耳热,所以从左向右运动时,最大摆角小于
4,故C正确;
根据B选项分析,导体棒第二次经过最低点时的速
度小于第一次经过最低点时的速度,根据E=BLU
可知棒两次过最低点时感应电动势大小不相等,故
D错误。
故选C。
4.C洛伦兹力提供向心力有gB=mR
1
质子加速后获得的最大动能为E:=2mu
解得最大速率约为v=5.4×10m/s
故选C。
5.D在圆形匀强磁场区域内,沿着径向射入的粒子,
总是沿径向射出的;根据圆的特点可知粒子的运动
轨迹不可能经过O点,故A、B错误;
粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域,时
间最短,则根据对称性可知轨迹如图
则最短时间有1=2T=4红m
gB
故C错误;
粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,
则轨迹如图所示
设粒子在磁场中运动的半径为,根据几何关系可知
r=BR
根据洛伦兹力提供向心力有qB=m
可得u=3BR
3m
故D正确。
故选D。
6.C粒子运动轨迹如图所示
-3N
D
×××次××
B
×”Xx如X×,x
××x0×××
在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有B=m
可得粒子做圆周运动的半径,=gB
mu
根据几何关系可得P点至O,点的距离
Lpo=r+
c0s45=(1+2)B
故选C。
7.CDA.由左手定则可知,电子沿棒运动时受到水平
方向的洛伦兹力作用,A错误;B,根据右手定则可
知,棒向右运动时,P端比Q端电势高,B错误:C
PQ两端电势差U=BLv,可知棒中电场强度E=
元=B,则棒加速运动时,棒中电场强度变大,C
正确:D,棒保持匀速运动时,PQ两端电势差保持恒
定,电子将集聚在导体棒下端,最终相对棒静止,D
正确。
8.BD根据左手定则可知,通电后半圆环AB受到的
安培力竖直向下,根据受力分析可知,通电后两绳拉
力变大,故A错误,B正确;半圆环AB所受安培力
的等效长度为直径AB,则安培力大小为F=BI·2
=2BIr,故C错误,D正确。故选BD。
9.ABD油滴a做圆周运动,故重力与电场力平衡,可
知带负电,有mg=Eq
解得9=E
g
故A正确:
根据洛伦兹力提供向心力BqU=mR
符R-贺
gBR
解得油滴a做圆周运动的速度大小为v=
E
故B正确;
n
设小油滴I的速度大小为v1,得3R=
21
B·2
9
3BgR 3gBR
解得v1=-
m
E
周期为T=
2π·3R2πE
gB
故C错误;
带电油滴Q分离前后动量守恒,设分离后小油滴Ⅱ
的速度为v2,取油滴a分离前瞬间的速度方向为正
方向,得m0三7十价
20
gBR
解得v2=
E
由于分离后的小液滴受到的电场力和重力仍然平
衡,分离后小油滴Ⅱ的速度方向与正方向相反,根据
左手定则可知小油滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运动,
故D正确。故选ABD。
10.AC带正电的离子受到的洛伦兹力向上偏转,极
【24】
板MN带正电为发电机正极,A正确:
离子受到的洛伦兹力和电场力相互平衡时,此时令
U
极板间距为d,则wB=ga
可得U=Bdu
因此增大间距U变大,增大速率U变大,U大小和
密度无关,B、D错误,C正确。
故选AC。
11.解析:(1)根据左手定则可知与N板相连接的是电
流表G的负极;
(2)根据欧姆定律有E=I(R十R.十r)
E
而qB=gd
d
根据电阻定律有r=ph
解好片一(德+品)+。·R
1
1
由了R图像可知
k=
a Bdv
R:te
b-BdoBlhv
a
解得B=
bdv
(a-R2)lh
P-
d
答案:(1)负(2)6d元
a
(a-Rg)lh
d
12.解析:(1)根据右手安培定则可知霍尔元件所处位
置的磁场方向为竖直向上:
(2)因为后表面的电势高于前表面的电势,根据左
手定则,粒子在洛伦兹力的作用下偏向后表面,所
以材料中的载流子带正电:
(3)前后表面的距离为b,最终电子在电场力和洛伦
兹力的作用下处于平衡,有g方=B
根据电流微观表达式,有I=gSu=ng(bh)v
联立解得B=9ghU
I
U
(4)根据g方=qB
可知U=B
ngh
霍尔电势差增大,说明检测电流增大。
答案:(1竖直向上(2)正(3)
(4)增大
13.解析:(1)电子在匀强磁场中运动时,将其分解为沿
x轴的匀速直线运动和在yO:平面内的匀速圆周
运动,设电子入射时沿y轴的分速度大小为”,,由
电子在x轴方向做匀速直线运动得L=vt
在yOx平面内,设电子做匀速圆周运动的半径为
R,周期为T,由牛顿第二定律知
Bev,=m R
可得R巴
且T-2πR_2xm
Be
由题意可知所有电子均能经过O进入电场,则有
t=nT(n=1,2,3,…)
-3N
2πnmu
联立得B=
eL
当n=1时,B有最小值,可得
2πmw
B ain-
eL
(2)将电子的速度分解,如图所示
个y
y-----
才0
0'
有tan0=
当tan0有最大值时,v,最大,R最大,此时R=
r,又
2元mu,R=Be
mu
B=
eL
联立可得
2πV6r
2πr
L,an0=元
(3)当V,最大时,电子在电场中运动时沿y轴正方
向有最大位移ym,根据匀变速直线运动规律有
ym-2a
Ee
由牛顿第二定律知a=
2πvor
又Vn=
L
2πr2vm
联立得ym=
EeL
2πmwo
答案:(1)eL
πr
(2)L
2n'rvom
(3)
EeL
14.解析:(1)由于粒子向上偏转,根据左手定则可知粒
子带正电:设粒子的质量为m,电荷量为9,粒子进
入速度选择器时的速度为。,在速度选择器中粒子
做匀速直线运动,由平衡条件
qvB=gE
在加速电场中,由动能定理
9U-了mi
联立解得,粒子的比荷为
E
9=
m 2UB?
(2)由洛伦兹力提供向心力
qvoB2 =m-
可得O点到P点的距离为
4UB
OP=2r-E B2
(3)粒子进入川瞬间,粒子受到向上的洛伦兹力
F洛=qUoB1
向下的电场力F=gE,
由于E2>E1,且qvoB1=qE1
所以通过配速法,如图所示
【25】
+
B2
B
0
A
其中满足gE,=g(v。十U1)B
则粒子在速度选择器中水平向右以速度。十1做
匀速运动的同时,竖直方向以1做匀速圆周运动,
当速度转向到水平向右时,满足垂直打在速度选择
器右挡板的O'点的要求,故此时粒子打在O'点的
速度大小为
2E,-E
v=v。十U1十U1=
B
答案:)带正电2B
4UB
2E2-E
(2)
(3)
E B.
B
15.解析:(1)根据动能定理得gU=2w
1
mv
解得U=
粒子进入区域I做匀速圆周运动,根据题意某粒子
从P点射入区域I,并从Q点射入区域Ⅱ,故可知
此时粒子的运动轨迹半径与区域I的半径R相等,
粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力BgU。
解得R=Bg
mvo
(2)带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相
同的速度v。沿纸面射入区域I,由(1)可得,粒子在
磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径均为R,因为在
区域I中的磁场半径和轨迹半径相等,粒子射入
点、区域I圆心O1、轨迹圆心O'、粒子出射点四点
构成一个菱形,有几何关系可得,区域I圆心O1和
粒子出射点连线平行于粒子射入,点与轨迹圆心O
连线,则区域I圆心O1和粒子出射点水平,根据磁
聚焦原理可知粒子都从Q点射出,粒子射入区域
Ⅱ,仍做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力q2
vo-m Ri
解得R'=2R
如图,要使粒子在区域Ⅱ中运动的时间最短,轨迹
所对应的圆心角最小,可知在区域Ⅱ中运动的圆孤
所对的弦长最短,即此时最短弦长为区域Ⅱ的磁场
圆半径2R,根据几何知识可得此时在区域Ⅱ和区
域I中运动的轨迹所对应的圆心角都为60°,粒子
在两区域磁场中运动周期分别为
2πR2πm
T=
Ba
T2=
2π·2R_4πm
故可得该粒子在区域I和区域Ⅱ中运动的总时
间为
-3N
60
60°
πm
360T1+360T,=B0
MI
2
02
01
60°60°,
Do
0
加速电场
粒子源
(3)如图,将速度v。分解为沿y轴正方向的速度V0
及速度v',因为E=Bv。可得Eg=Bgv。,故可知沿
y轴正方向的速度。产生的洛伦兹力与电场力平
衡,粒子同时受到另一方向的洛伦兹力Bq),故粒
子沿y正方向做旋进运动,根据角度可知v=
2 vosin53°=1.6v
故当'方向为竖直向上时此时粒子速度最大,即
最大速度为vm=vw+1.6vo=2.6vo
mi'8mvs
圆周运动半径R=
9B-5gB-1.6R
根据几何关系可知此时所在的位置到y轴的距离为
172mw
L=R'+Rsn53°+2R+2R=6.88R=25Bg
Bqu'
M
Eq
R"
Bqvo
74°6
539
答案:(1)U=
R=mvo
mvs
Ba
(2)
Ba
(3)vm
172mU0
=2.6v0,25B
卷11电磁感应
1.A线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈
的磁通量在减小,则根据楞次定律可知线图的电
流为顺时针,由于线圈a从磁场中匀速拉出则a中
产生的电流为恒定电流,则线圈口靠近线图b的过
程中线圈b的磁通量在向外增大,同理可得线圈b产
生的电流为顺时针。故选A。
2.C在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦,声波
和光照的影响,而金属能够因电磁感应产生涡流非
金属不能,因此可能原因为涡流。故选C。
3.B闭合开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场与线圈
M中电流的磁场方向相反,由楞次定律可知,二者相
互排斥,故A错误;闭合开关,达到稳定后,通过线圈
P的磁通量保持不变,则感应电流为零,电流表的示
数为零,故B正确:断开开关瞬间,通过线圈P的磁
场方向向右,磁通量减小,由楞次定律可知感应电流
的磁场方向向右,因此流过电流表的感应电流方向
由b到a,故C、D错误。故选B。
4.B当线圈中通有交变电流时,感应电炉金属内的磁
通量也不断随之变化,金属中产生交变感应电流,A
错误,B正确;若线圈匝数增加,根据电磁感应定律可
知,感应电动势增大,则金属中感应电流变大,C、D
错误。故选B。
5.D根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0,故A
【26】
错误:根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线
圈上升越快,磁通量变化越快,线圈中感应电动势越
大,故B、C错误;永磁铁相对线圈下降时,根据安培
定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向,故
D正确。故选D。
6.C如图,相当于Oa、Ob、Ok
×"凶b
导体棒转动切割磁感线,根
×
+
据右手定则可知○点电势
最高;
a
根据E=Blu=2Bl
+
同时有loh=lo.=5R
0
B
可得0<Uo.<Uo6=Uo:
得p0>pu>p6=9c
故选C。
7.ACA.根据右手定则可知金属杆沿x轴正方向运
动过程中,金属杆中电流沿y轴负方向,故A正确;
B.若金属杆可以在沿x轴正方向的恒力F作用下
做匀速直线运动,可知F=F专=BL,I=BL
R
BL=B,可得F=BL,由于金属杆运
Lro
动过程中接入导轨中的长度L在变化,故F在变
化,故B错误;C.取一微小时间△t内,设此时金属杆
接入导轨中的长度为L,根据动量定理有一BI
△Φ
L△t=-BLq=mAv,同时有q=
△t
·△1=
Lro
△ΦB·AS
Lro
Lro
,联立得一
B2△S
=m△v,对从开始
ro
到金属杆停止运动时整个过程累积可得一
BS=0
一mw。,解得此时金属杆与导轨围成的面积为S=
m,故C正确:D.若金属杆的初速度减半,根据
前面分析可知当金属杆停止运动时金属杆与导轨围
成的面积为S=2S,根据抛物线的图像规律可知
此时金属杆停止运动时经过的距离大于原来的一
半,故D错误
8.ABD由于金属棒MN运动过程切割磁感线产生感
应电动势,回路有感应电流,产生焦耳热,金属棒
MN的机械能不断减小,由于金属导轨光滑,所以经
过多次往返运动,MN最终一定静止于OO'位置,故
A正确:当金属棒MN向右运动,根据右手定则可
知,MV中电流方向由M到V,根据左手定则,可知
金属棒MN受到的安培力水平向左,则安培力做负
功;当金属棒MV向左运动,根据右手定则可知,
MN中电流方向由N到M,根据左手定则,可知金
属棒MN受到的安培力水平向右,则安培力做负功;
可知MN运动过程中安培力始终做负功,故B正确:
金属棒MN从释放到第一次到达OO'位置过程中,
由于在O0'位置重力沿切线方向的分力为0,可知在
到达OO'位置之前的位置,重力沿切线方向的分力
已经小于安培力沿切线方向的分力,金属棒MV已
经做减速运动,故C错误:从释放到第一次到达○O
位置过程中,根据右手定则可知,MV中电流方向由
M到N,故D正确。故选ABD。
9.AC设线圈的上边进入磁场时的速度为v,设线圈
的质量M,物块的质量m,图中线圈进入磁场时线圈
的加速度向下,则对线圈由牛顿第二定律可知
Mg+F安-T=Ma
对滑块T一mg=ma
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