2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練28 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用 新人教版1(多選)一小段長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，當(dāng)通過(guò)它的電流為I時(shí)，所受安培力為F.以下關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的說(shuō)法正確的是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定等于B磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能大于或等于C磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線受力大的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大D在磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線也可以不受力解析：只有當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，才有B，不垂直時(shí)B大于，故A錯(cuò)誤，B正確；C項(xiàng)，在磁場(chǎng)中同一位置，導(dǎo)線的放置方向不同，導(dǎo)線受力不一樣，但磁感應(yīng)強(qiáng)度一樣故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)，導(dǎo)線不受力故D正確故選BD.答案：BD2用兩根絕緣細(xì)線把兩個(gè)完全相同的圓形導(dǎo)線環(huán)懸掛起來(lái)，讓二者等高平行放置，如圖所示當(dāng)兩導(dǎo)線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時(shí)，則有()A兩導(dǎo)線環(huán)相互吸引B兩導(dǎo)線環(huán)相互排斥C兩導(dǎo)線環(huán)間無(wú)相互作用力D兩導(dǎo)線環(huán)先吸引后排斥解析：通電的導(dǎo)線環(huán)周?chē)軌虍a(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用由于導(dǎo)線環(huán)中通入的電流方向相同，二者同位置處的電流方向完全相同，據(jù)同向電流相互吸引的規(guī)律，判知兩導(dǎo)線環(huán)應(yīng)相互吸引，選項(xiàng)A正確另解：將環(huán)形電流等效成條形磁鐵，異名磁極相互吸引，選項(xiàng)A正確答案：A3.如圖所示，厚度均勻的木板放在水平地面上，木板上放置兩個(gè)相同的條形磁鐵，兩磁鐵N極正對(duì)在兩磁鐵的豎直對(duì)稱軸上的C點(diǎn)固定一垂直于紙面的長(zhǎng)直導(dǎo)線，并通有垂直于紙面向里的恒定電流，木板和磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)兩條形磁鐵和木板的總重力為G，則 ()A導(dǎo)線受到的安培力豎直向上，木板對(duì)地面的壓力大于GB導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，木板對(duì)地面的壓力小于GC導(dǎo)線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左D導(dǎo)線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右解析：根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知，導(dǎo)線所在位置處的磁場(chǎng)方向豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力方向水平向右，根據(jù)牛頓第三定律，兩磁鐵受到的導(dǎo)線的作用力方向水平向左，對(duì)木板、兩磁鐵整體進(jìn)行受力分析，受豎直向下的總重力、導(dǎo)線施加的水平向左的磁場(chǎng)力、地面的支持力和地面的靜摩擦力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，靜摩擦力的方向水平向右，所以D正確答案：D42019·河南一模如圖所示，有一段被彎成直角的導(dǎo)線abc，ab、bc長(zhǎng)度之比為3：4，總長(zhǎng)為L(zhǎng)，導(dǎo)線中通一恒定電流I.放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并且磁場(chǎng)垂直導(dǎo)線面向里，則導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力為()A.BIL，垂直于ac連線向上B.BIL，垂直于ac連線向下C.BIL，垂直于ac連線向上D.BIL，垂直于ac連線向下解析：由ab、bc長(zhǎng)度之比為3：4，總長(zhǎng)為L(zhǎng)，可知ac長(zhǎng)度為L(zhǎng)，即導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，所以安培力為FBI·LBIL，由左手定則可知安培力方向垂直于ac連線向上，故A正確答案：A5.2019·山東菏澤一模如圖所示，在天花板下用細(xì)線懸掛一半徑為R的金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，圓環(huán)一部分處在垂直于環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，環(huán)與磁場(chǎng)邊界交點(diǎn)A、B與圓心O連線的夾角為120°，此時(shí)懸線的張力為F.若圓環(huán)通電，使懸線的張力剛好為零，則環(huán)中電流大小和方向是()A電流大小為，電流方向沿順時(shí)針?lè)较駼電流大小為，電流方向沿逆時(shí)針?lè)较駽電流大小為，電流方向沿順時(shí)針?lè)较駾電流大小為，電流方向沿逆時(shí)針?lè)较蚪馕觯阂箲揖€拉力為零，則圓環(huán)通電后受到的安培力方向豎直向上，根據(jù)左手定則可以判斷，電流方向應(yīng)沿順時(shí)針?lè)较?，根?jù)力的平衡有FF安，而F安BI·R，求得I，A項(xiàng)正確答案：A6(多選)如圖所示，通電導(dǎo)體棒靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，通過(guò)的電流大小為I且垂直紙面向外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成角，則導(dǎo)體棒受到的()A安培力大小為BILB安培力大小為BILsinC摩擦力大小為BILsinD支持力大小為mgBILcos解析：根據(jù)安培力計(jì)算公式，F(xiàn)安BIL，A正確、B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒受力如圖所示，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)fBILsin，C正確；FNmgBILcos，D錯(cuò)誤答案：AC72019·河南調(diào)研聯(lián)考如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab兩端由等長(zhǎng)輕質(zhì)軟導(dǎo)線水平懸掛，平衡時(shí)兩懸線與水平面的夾角均為(<90°)，緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置以改變通過(guò)棒中的電流I。則下列四幅圖象中，能正確反映與I的變化規(guī)律的是()解析：對(duì)ab棒受力分析如圖所示：由平衡條件有tan，得I·，又知為常數(shù)，故A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：A8.電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為2.0 kg的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6 km/s.若這種裝置的軌道寬2 m，長(zhǎng)為100 m，通過(guò)的電流為10 A，求軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和磁場(chǎng)力的最大功率(軌道摩擦不計(jì))解析：電磁炮在安培力的作用下，沿軌道做勻加速運(yùn)動(dòng). 因?yàn)橥ㄟ^(guò)100 m的位移加速至6 km/s，利用動(dòng)能定理可得F安xEk，即BILsmv20.代入數(shù)據(jù)可得B1.8×104 T.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，磁場(chǎng)力的最大功率為PFvmBILvm2.16×109 W.答案：1.8×104 T2.16×109 W技能提升練9如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與水平直導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，直導(dǎo)體棒垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)閉合開(kāi)關(guān)S后導(dǎo)體棒中的電流為I，導(dǎo)體棒平衡時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為x1；調(diào)轉(zhuǎn)圖中電源極性，使導(dǎo)體棒中電流反向，導(dǎo)體棒中電流仍為I，導(dǎo)體棒平衡時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x2.忽略回路中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為()A.(x1x2) B.(x2x1)C.(x2x1) D.(x2x1)解析：由平衡條件可得mgsinkx1BIL；調(diào)轉(zhuǎn)圖中電源極性使導(dǎo)體棒中電流反向，由平衡條件可得mgsinBILkx2，聯(lián)立解得B(x2x1)故D正確答案：D10如圖所示，三根長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線在空間構(gòu)成以A為頂點(diǎn)的等腰直角三角形，A、B中電流的方向垂直于紙面向里，C中電流的方向垂直于紙面向外其中B、C電流大小為I，在A處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0，導(dǎo)線A通過(guò)的電流大小為I，則導(dǎo)線A受到的安培力是()A.B0IL，水平向左 B2B0IL，豎直向上C2B0IL，水平向右 D0解析：B、C兩通電導(dǎo)線在A處產(chǎn)生的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為BB0，方向水平向左，再由左手定則可知，導(dǎo)線A受到的安培力的方向豎直向上，大小為FB·I·L2B0IL，B正確答案：B112019·深圳一模如圖所示，折成不同形狀的四個(gè)導(dǎo)線框質(zhì)量相等、匝數(shù)相同，高度相同，MN邊長(zhǎng)度相等，將它們用相同的細(xì)線懸掛在空中，四個(gè)導(dǎo)線框的下邊處在同一水平線上，且四個(gè)線框的下半部分都處在與線框平面垂直的同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界水平(如圖中虛線所示)，四個(gè)導(dǎo)線框中都通有順時(shí)針?lè)较?、電流?qiáng)度相同的電流，均處于平衡狀態(tài)若使磁場(chǎng)緩慢變強(qiáng)，細(xì)線最不易拉斷的是()解析：導(dǎo)線框中都通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎磸腘指向M，由左手定則可知，安培力的方向向下；所以繩子的拉力等于線框的重力與受到安培力的和，四個(gè)導(dǎo)線框質(zhì)量相等則重力相等，受到安培力大的線框?qū)?xì)線的拉力大設(shè)MN的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，導(dǎo)線在各磁場(chǎng)內(nèi)有效長(zhǎng)度不同，故各通電導(dǎo)線受到安培力大小不同各線框在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度：LAL；LBL；LC>L；LD>L；可知B圖中的有效長(zhǎng)度最小由公式：FBIL有效，可知B項(xiàng)圖中線框受到的安培力最小則B項(xiàng)中，線框?qū)?xì)線的拉力最小，細(xì)線最不容易拉斷故B項(xiàng)正確A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，故選B項(xiàng)答案：B122018·江蘇卷，13如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，間距為d.導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流金屬棒被松開(kāi)后，以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g.求下滑到底端的過(guò)程中，金屬棒(1)末速度的大小v；(2)通過(guò)的電流大小I；(3)通過(guò)的電荷量Q.解析：(1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)v22as解得v(2)安培力F安IdB金屬棒所受合力FmgsinF安牛頓運(yùn)動(dòng)定律Fma解得I(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t電荷量QIt解得Q答案：(1)(2)(3)