统考版2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题61磁场对电流的作用.docx

专题61磁场对电流的作用12021·浙江卷6月(多选)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80 A和100 A，流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等下列说法正确的是()A两导线受到的安培力Fb1.25 FaB导线所受的安培力可以用FILB计算C移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变D在离两导线平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置22023·江苏省常州市期中如图所示，导体棒固定在光滑的水平面内，导体棒垂直于导体棒放置，且可以在水平面内自由移动(图为俯视图).给导体棒、通以如图所示的恒定电流，仅在两导体棒之间的相互作用下，较短时间后导体棒出现在虚线位置下列关于导体棒位置的描述可能正确的是()3有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面放置，且它们在同一连线上已知这三根导线中电流大小分别为I1、I2、I3，且I1I2，电流方向如图所示()A直导线b受到的安培力向左B直导线b受到的安培力向右C若只增大I1，导线b受到的安培力从a指向bD若只增大I2，导线b受到的安培力从a指向b42023·安徽省合肥市联考如图所示，导线框ABC由直线AB和四分之一圆弧BC组成，用柔软导线悬吊处于静止状态，经过A、C的水平线下方有垂直于ABC所在平面向里的匀强磁场，现给导线ABC通以如图所示方向的电流，则导线框受到的安培力方向()A竖直向上 B竖直向下C斜向右下 D斜向左上5.2023·江苏卷如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行该导线受到的安培力为()A0 BBIlC2BIl DBIl6.2023·河南省名校大联考如图所示，长度为d、质量为m的导体棒用绝缘细线悬挂并垂直纸面放置，导体棒中有方向由a指向b、大小为I的电流，导体棒处在水平向右的匀强磁场中现改变匀强磁场方向，使其方向逆时针缓慢转到水平向左，此过程中细线与竖直方向的最大夹角为37°.已知重力加速度为g(安培力小于重力)，不计空气阻力，sin 37°0.6，cos 37°0.8.则匀强磁场的磁感应强度B大小为()A BC D72023·江苏省如皋市期中为了降低潜艇噪音，科学家设想用电磁推进器替代螺旋桨，装置的截面图如图所示，电磁推进器用绝缘材料制成直海水管道，马鞍形超导线圈形成如图所示的磁场，正、负电极与直流电源相连后的海水中形成电流，关于该电磁推进器的说法正确的是()A图示中海水受到的磁场力方向垂直纸面向里B图示中推进器受到海水推力方向平行纸面向下C.由于使用超导线圈，所以海水中不会产生焦耳热D同等情况下此推进装置在纯净的淡水湖中推进效果比在海水中好82023·湖北省部分学校质量检测如图所示为电磁轨道炮的工作原理图质量m200 g的待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在宽为L2 m的两平行轨道上无摩擦滑动若电容器的电容C5×102F，充电后电压为U12 kV，轨道内充满磁感应强度B2.5 T的匀强磁场，当开关由a点扳向b点后，能在极短的时间内将弹体加速到v300 m/s发射出去若在这个过程中，通过电磁炮的电荷量为q，电容器两端的电压变为U2，则()Aq24 CU21 976 VBq12 CU21 976 VCq24 CU21 760 VDq12 CU21 760 V9如图所示，与水平面成角、宽为L的倾斜平行金属导轨，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中当回路电流强度为I时，金属杆ab水平静止在光滑导轨上，金属杆ab所受安培力为F，斜面的支持力为N，则下列判断正确的是()A安培力方向垂直ab杆沿斜面向上B安培力方向垂直ab杆水平向左CNDNBIL cos 10如图甲所示，质量为1 kg的金属棒ab静止在粗糙的平行导轨上且与导轨垂直，两平行导轨固定在同一水平面内ab棒、导轨和定值电阻R组成面积为1 m2的闭合回路，回路总电阻为3 .回路内有与水平面成37°角斜向上且均匀变化的匀强磁场，从t0时刻开始，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示已知两平行导轨的间距为1 m，ab棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力在t1 s时，ab棒恰好开始相对导轨开始运动，取重力加速度g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8.下列判断正确的是()A.ab棒中的电流方向为a流向bBt1 s时，ab棒受到的安培力方向水平向右Ct1 s时，ab棒与导轨间的压力大小为4 ND棒与导轨之间的动摩擦因数为0.511如图所示为电流天平的示意图当左边导线框通以图示方向电流时，天平恰好平衡如改变电流方向而仍维持天平平衡，则需在天平右端再加上质量为2m的砝码由此可见通电线框在磁场中所受的磁场力的大小为()Amg BmgC2mg D3mg122023·辽宁省沈阳市练习(多选)如图所示为某种电磁泵模型的示意图，泵体是长为L1，宽与高均为L2的长方体泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U的电源(内阻不计)，理想电流表示数为I.若电磁泵和水面高度差为h，液体的电阻率为，在t时间内抽取液体的质量为m，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g，则()A泵体上表面应接电源正极B电磁泵对液体产生的推力大小为BIL1C电源提供的电功率为D质量为m的液体离开泵体时的动能为UItmghI2t专题61磁场对电流的作用1BCD两导线间的安培力是作用力与反作用力的关系，大小相等、方向相反，A错误；与导线平行的直线上各点的磁感应强度相同且与直线垂直，即一条导线上各处的磁感应强度相同且与导线垂直，可用公式FILB计算安培力大小，B正确；移走导线b之前，p点的磁感应强度垂直纸面向里，移走导线b之后，p点的磁感应强度垂直纸面向外，C正确；在离两导线平面有一定距离的某处，两导线电流产生的磁场方向不在同一条直线上，则磁感应强度的合成量一定不为零，D正确2B由安培定则和左手定则判断导体棒受到的安培力向下，且离导体棒I近的地方磁场强，受到的安培力也大，所以描述正确的是B.3C导线a在b处产生的磁场方向垂直于ab向上，直导线c在b处产生的磁场方向垂直于bc向下，且I1I2，直导线b处合磁场为0，因此直导线b受到的安培力也为0，A、B错误；若只增大I1，在b处产生的合磁场方向垂直于ab向上，再由左手定则，则安培力从a指向b，C正确；若只增大I2，在b处产生的合磁场方向垂直于bc向下，再由左手定则，则安培力从b指向a，D错误4B导线框受到安培力的等效长度为AC的连线，电流方向由C指向A，根据左手定则可知，导线框受到的安培力方向竖直向下，B项正确5C因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为FabBI·2l2BIl则该导线受到的安培力为2BIl.故选C.6.B缓慢调节磁场方向时，导体棒受安培力大小不变，对导体棒受力分析，并作出安培力的旋转矢量如图所示，由图可知当安培力方向与细线拉力方向垂直时，导体棒与竖直方向夹角最大，由图中几何关系可知sin 37°，变形得B，故B选项正确7A由左手定则判断海水受到的安培力方向垂直纸面向里，根据牛顿第三定律知，推进器受到海水的推力方向垂直纸面向外，A正确，B错误；使用超导线圈使马鞍形线圈中产生的磁场更强，海水有电阻，电流流过海水产生焦耳热，C错误；同等情况下，淡水的电阻比海水的电阻更大，电流更小，安培力更小，推进效果差一些，D错误8D在极短的时间内将弹体加速发射出去的过程中，由动量定理BL·tmv，通过电磁炮的电荷量为qt，联立解得q C12 C；电容器两端的电压将变为U2 V1 760 V，选项D正确9C由于ab棒与磁场垂直，所以导体棒ab受到安培力的大小为FBIL，导体棒电流方向为ba，由左手定则可以判断出导体棒ab受到安培力的方向为垂直于杆方向水平向右，A、B错误；对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示，根据共点力平衡条件，有N，C正确，D错误10D由题意可知穿过闭合回路的磁通量竖直向上增大，根据楞次定律可知ab棒中的电流方向为b流向a，A错误；t1 s时，根据左手定则以及几何关系可知ab棒受到的安培力方向斜向左上，方向与水平方向夹角为53°，B错误；t1 s时，根据法拉第电磁感应定律可知回路中的感应电动势大小为ES sin 37°3 V，根据闭合电路欧姆定律可知通过ab棒的电流为I1 A，ab棒所受安培力大小为FBIL5 N，ab棒与导轨间的压力大小为F压FNmgF sin 53°6 N，故C错误；由题意，根据平衡条件可得F cos 53°FN，解得0.5，D正确11B根据左手定则，导线框通以图示方向电流时，安培力向上，电流反向后安培力大小不变，方向变成向下，假设通电线框在磁场中所受的磁场力的大小为F安，根据平衡条件可得2F安2mg，解得F安mg，B正确，A、C、D错误12AD当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体，故A正确；电磁泵对液体产生的推力大小为FBIL2，B错误；电源提供的电功率为PUI，C错误；根据电阻定律，泵体内液体的电阻R，则电源提供的电功率为PIU，若t时间内抽取水的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为EkUItmghI2RtUItmghI2t，D正确