高考物理一轮复习 课练26 磁场及其对电流的作用（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

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1、课练26磁场及其对电流的作用1当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时N极指向读者的是()2与电场强度相对应，我们把描述磁场强弱的物理量叫做磁感应强度，关于磁感应强度的概念及其定义式B，下列说法正确的是()A在同一磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大B磁场中某点处磁感应强度B的方向，与垂直放在该点的试探电流元所受安培力方向相同C磁场中某点处磁感应强度B的大小，与垂直放在该点的试探电流元所受到的安培力大小成正比D在磁场中的某点，当试探电流元不受安培力作用时，该点处磁感应强度B的大小一定为零3(多选)两根平行且相距L的长、细导线通有大小相等、方向相反的电流，横截面如图所示在两导线的连线及延

2、长线上有a、b、c三点，b为两直导线连线的中点，a、c与导线的距离均为，则()Ab点磁感应强度的方向垂直a、c连线向下Bc点磁感应强度的大小为0Ca点和b点的磁感应强度的方向相同Da点和c点的磁感应强度相同4在地磁场的作用下处于水平静止的小磁针正上方，水平放置一直导线，且直导线平行于小磁针指向若导线中通有电流I1时，小磁针偏转30；若导线中通有电流I2时，小磁针向同一方向偏转60.已知通电直导线在某点处产生的磁感应强度与导线中电流成正比，则为()A2 B.C. D35外国语学校考试如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面向里的磁感应强度大小

3、为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界的交点A、C与圆心O连线的夹角为120，此时悬线的张力为F.若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是()A电流大小为，电流方向沿顺时针方向B电流大小为，电流方向沿逆时针方向C电流大小为，电流方向沿顺时针方向D电流大小为，电流方向沿逆时针方向练高考小题62018全国卷，20(多选)如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂

4、直于纸面向外则()A流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B072016北京卷，17中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图结合上述材料，下列说法不正确的是()A地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用82019

5、全国卷，17如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为()A2F B1.5FC0.5F D092018海南卷如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将()A沿斜面加速上滑 B沿斜面加速下滑C沿斜面匀速上滑 D仍静止在斜面上102017全国卷，21(多选)某同学自制的简易电动机示意

6、图如图所示矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将()A左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉练模拟小题112019湖北省葛洲坝中学摸底下列关于磁感应强度的说法正确的是()A某处磁感应强度的方向就是一小段通电导线放在该处时所受的力的方向B小磁针N极的受力方向就是该处磁感应强度的方向C把长度为L

7、、电流为I的电流元放入磁场中的A点，电流元在A点受到的力为F，则A点的磁感应强度为BD由B可知，磁场中某点的磁感应强度B一定与电流元所受的力F成正比12.2019内蒙古赤峰二中诊断如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由平移到，第二次将金属框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为1和2则()A12 B12C1xaxbxcCxax0xbxc Dxaxbxcx052019浙江名校协作体联考如图所示为航母上电磁弹射装置的等效电路图(俯视图)，使用前先给超级电容器C充电，弹射时，电容器释放储存电能所产生的强大电流经过导体棒EF，EF在磁场(方向垂直于纸面

8、向外)作用下加速则下列说法正确的是()A电源给电容器充电后，M板带正电B导体棒在安培力作用下向右运动C超级电容器相当于电源，放电时两端电压不变D在电容器放电过程中，电容器电容不断减小62019湖北武汉联考如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨(电阻不计)，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在磁感应强度方向向下、大小为B的匀强磁场中，图中直流电源的电动势为E、内阻不计，电容器的电容为C.闭合开关，待电路稳定后，下列说法正确的是()A导体棒中电流为B轻弹簧的长度增加C轻弹簧的长度减少D电容器带电荷量为72019福州质检距离长直通电

9、导线为r处的磁感应强度大小为Bk，式中常量k0，I为导线中的电流强度在水平长直导线MN正下方，两根等长的轻质绝缘细线悬挂矩形线框abcd，线框中通以逆时针方向的恒定电流，如图所示开始时导线MN不通过电流，此时两细线张力均为T0；当导线MN通电流I1时，线框所受安培力大小为F1，两细线的张力均为T1，且T1T0；当导线MN通电流I2时，线框所受安培力大小为F2，两细线的张力均为T2，且T2T0.下列判断正确的是()A电流I1的方向向左BT1:T2I1:I2CF1:F2I1:I2D通电流I1时，长直通电导线MN对bc边的安培力方向向右8.如图所示，质量m0.5 kg的通电导体棒在安培力作用下静止在

10、倾角为37、宽度L1 m的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)右侧回路中，电源的电动势E8 V、内阻r1 ，额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机M正常工作取sin370.6，cos370.8，重力加速度大小g10 m/s2，则磁场的磁感应强度大小为()A2 T B1.73 T C1.5 T D1 T二、多项选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分)92019黑龙江七台河检测某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为1 T、方向沿x轴正方向的匀强磁场中，已知AB0.4 m，BE0.3 m，AD0.2 m，ABOD为在yOz平面内的矩形，BEFO为在xOy平面内的矩

11、形，下列判断正确的是()A穿过图中ABOD面的磁通量为0.08 WbB穿过图中BEFO面的磁通量为0.06 WbC穿过图中AEFD面的磁通量为0.1 WbD穿过图中DOF面的磁通量为零102019辽宁省阜新二中模拟(多选)如图甲所示，两根光滑、电阻可以忽略不计的平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，垂直于平行导轨放置一根电阻为r的匀质金属棒，从t0时刻起，释放金属棒且通入如图乙所示的电流，图甲中所示电流方向为电流正方向，金属棒在安培力作用下水平向右运动，则下列说法正确的是()A若仅将B变为原来的2倍，则金属棒在0T内的位移将变为原来的2倍B若仅将Im变为原来

12、的2倍，则在0T内金属棒上产生的焦耳热和安培力做的功都将变为原来的4倍C若在t时释放金属棒，则金属棒将做往复运动D若仅控制金属棒的释放时间，则可以改变安培力在一个周期内做的功三、非选择题(本题共3小题，共29分)11(8分)2019山东日照模拟如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨ab、cd相距L，导轨平面与水平面的夹角为.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中现将一质量为m、电阻为R的金属棒MN从图示位置由静止开始释放，金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g，某时刻后两灯泡保持正常

13、发光求磁感应强度的大小12(9分)2019山东济南联考如图所示，长度L25 cm、电阻R13 的金属滑杆ab的中点连着一劲度系数k50 N/m的轻质弹簧(弹簧另一端固定，与滑杆垂直且在同一水平面内)，垂直地放置在两根电阻不计、互相平行、宽度为25 cm的光滑导轨上，有一匀强磁场垂直导轨平面，磁场方向如图所示，电源的电动势E12 V，内阻r1 ，定值电阻R22 ，闭合开关S，稳定后弹簧伸长x4 cm，求：(1)稳定后滑杆ab所受安培力的大小F；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B.13(12分)2020浙江模拟“电磁炮”如图甲所示，其原理结构可简化为如图乙所示的模型：两根无限长、光滑的平行金属导轨

14、MN、PQ固定在水平面内，相距为l.“电磁炮”弹体为质量为m的导体棒ab，垂直于MN、PQ放在导轨上，与导轨接触良好，弹体在导轨间的电阻为R.整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B.“电磁炮”电源的电压能自行调节，用以保证“电磁炮”匀加速发射，其中可控电源的内阻为r.不计空气阻力，导轨的电阻不计(1)要使“炮弹”向右发射，判断通过弹体电流的方向；(2)弹体从静止加速到v的过程中，通过弹体的电流为I，求该系统消耗的总能量；(3)把此装置左端电源换成电容为C的电容器，导轨倾斜与水平面成角放置(如丙图所示)，弹体由静止释放，某时刻速度为v1，求此过程安培力的冲量；(4)在(3)问条件下

15、，弹体的速度从v1变化到v2的过程中，电容器吸收的能量E.课练26磁场及其对电流的作用狂刷小题夯基础1CA选项中，通电直导线的电流方向从左向右，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置的磁感应强度方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极背离读者，A错误；B选项中，根据右手螺旋定则，磁感应强度的方向为逆时针(从上向下看)，因此小磁针静止时N极背离读者，B错误；C选项中，根据右手螺旋定则，小磁针所处位置的磁感应强度方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极指向读者，C正确；D选项中，根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管的内部磁感应强度方向为从右向左，则小磁针静止时，N极指向左边，D错误2A磁感

16、应强度的定义用的是比值定义法，即磁感应强度大小与该点的试探电流元无关，在同一磁场中磁感线越密的地方，磁感应强度越大，A项正确，C项错误；磁感应强度的方向，与垂直放在该点的试探电流元所受安培力方向垂直，B项错误；若试探电流元平行于磁场方向，该电流元受到的安培力为零，所以试探电流元不受安培力作用，并不表示该点的磁感应强度大小为零，D项错误3AD根据右手螺旋定则可知，左边直导线在b点的磁感应强度方向向下，右边直导线在b点的磁感应强度方向也是向下的，由叠加原理可知，b点磁感应强度的方向垂直a、c连线向下，选项A正确；根据右手螺旋定则可知，左边直导线在c点的磁感应强度方向向下，右边直导线在c点的磁感应强

17、度方向向上，且右边直导线在c点的磁感应强度大于左边直导线在c点的磁感应强度，由叠加原理可知，c点磁感应强度大小不为0，选项B错误；由叠加原理可知，a点的磁感应强度方向垂直a、c连线向上，则a点和b点的磁感应强度的方向相反，选项C错误；根据对称性可知，a点和c点的磁感应强度大小和方向均相同，选项D正确4D当通过直导线的电流为I1时，根据题意可知地磁场、电流形成的磁场与合磁场之间的关系如图所示，当夹角为30时，有B1kI1B地tan 30，当夹角为60时，有B2kI2B地tan 60，解得I23I1，故A、B、C三项错误，D项正确5A要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向应该向上，根据左手

18、定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡FBIR，求得I，故A项正确6AC流经L1的电流在a、b两点产生的磁感应强度相同，设大小为B1，根据安培定则可知，方向垂直纸面向内；流经L2的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小相同，设大小为B2，根据安培定则可知，在a点产生的磁感应强度方向垂直纸面向内，在b点产生的磁感应强度方向垂直纸面向外，设磁感应强度垂直纸面向外为正方向，根据题意，a点的磁感应强度为B0B1B2B0，b点的磁感应强度为B0B1B2B0，联立可得B1B0，B2B0，选项A、C正确7C由“常微偏东，不全南也”和题图知，地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，由题图可看出地磁的南

19、极在地理北极附近，地球是一个巨大的磁体，因此地球内部也存在磁场，故选项A、B的说法正确从题图中磁感线的分布可以看出，在地球表面某些位置(如南极、北极附近)磁感线不与地面平行，故选项C的说法不正确宇宙射线粒子带有电荷，在射向地球赤道时，运动方向与地磁场方向不平行，因此会受到磁场力的作用，故选项D的说法正确8B设三根相同的导体棒的电阻均为R，长度均为l，其中ML和LN为串联关系，总电阻为2R.由并联电路特点可知，通过MN的电流为通过ML和LN中的电流的两倍，若MN受到的安培力FBIl，则ML和LN受到的安培力的合力F1，MN受到的安培力与ML和LN受到的安培力的合力的方向相同，故线框受到的安培力为

20、F合FF11.5F，故选B.9A由左手定则可知，金属细杆所受安培力FBIL，沿斜面向上，由平衡条件知BILmgsin ，当电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B时，安培力F1.5BIL，方向不变，则合力沿光滑斜面向上，所以金属细杆会沿斜面加速上滑，选项A正确10AD装置平面示意图如图所示如图所示的状态，磁感线方向向上，若形成通路，线圈下边导线中电流方向向左，受垂直纸面向里的安培力，同理，上边导线中电流受安培力垂直纸面向外，使线圈转动当线圈上边导线转到下边时，若仍通路，线圈上、下边中电流方向与图示方向相比均反向，受安培力反向，阻碍线圈转动若要线圈连续转动，要求左、右转轴只能上一侧或下一侧形成通

21、路，另一侧断路故选A、D.11B根据左手定则，某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受的力的方向垂直，故A错误；磁场中某点的小磁针，静止时N极的指向就是该点的磁感应强度方向，故B正确；当一长度为L、电流为I的电流元在磁场中某一位置所受的力为F，当B与I垂直时可以利用公式B求出磁感应强度的大小，若B与I不垂直时，则不能用此公式计算，故C错误；磁感应强度由磁场本身决定，是反应磁场本身性质的物理量，与定义式B里面的量F、I、L无关，故D错误12C设在位置时磁通量大小为，在位置时磁通量大小为，第一次将金属框由平移到，穿过金属框的磁感线方向没有改变，磁通量变化量大小1；第二次将金属框绕cd边翻

22、转到，穿过金属框的磁感线的方向发生改变，磁通量变化量大小2，所以12，选项C正确13BD因a点处的磁感应强度为2B0，而外界匀强磁场的磁感应强度大小为B0，则P、Q在a处产生的合磁场的磁感应强度大小为B0，故A错误；由于两电流在a处产生的合磁场的磁感应强度大小为B0，如图1所示，P在a点处产生的磁感应强度大小与Q在a点处产生的磁感应强度大小相等，方向夹角为60，设P、Q在a点处产生的磁感应强度大小分别为BP、BQ，根据矢量的合成法则，则有：2BPcos 30B0，解得：BPBQB0，故B正确；若在a点处垂直纸面放一长度为L、电流为I的导线，则该导线所受的安培力大小为FBIL2B0IL，故C错误

23、；若使P中的电流反向、其他条件不变，如图2所示，则P、Q在a处的合磁场的磁感应强度大小为B0，方向竖直向上，再依据矢量的合成法则，则a点处磁感应强度的大小为BB0，故D正确14AB由题可知，炮弹在安培力作用下沿导轨加速运动，设两导轨间距离为L，导轨长度为x，炮弹质量为m，由牛顿第二定律有BILma，a，由匀变速直线运动规律有v22ax，则可知电磁炮的发射速度为v ，可见增大磁感应强度B的值、增大电流I的值，都可以提高电磁炮的发射速度，而增大炮弹质量反而会降低炮弹的发射速度，故A、B正确，C错误；当磁感应强度方向与炮弹前进方向平行时，由左手定则可知，炮弹受垂直导轨方向的安培力，不会使炮弹加速，D

24、错误15D金属棒的长度用l表示，细线的长度用R表示，则在金属棒上升过程中，安培力做正功，机械能一直增加，A、B错误；由动能定理知W安W重0，即BIlRsin 37mgR(1cos 37)，代入数值得I4 A，C错误，D正确综合测评提能力1A由安培定则知通电螺线管内磁感应强度的方向水平向右由于天平平衡，则BILG，B2103 T，故A正确2Ca处的磁感线比b处稀疏，则a点磁感应强度比b点的小，所以Bax0xbxc，C正确5B电源给电容器充电后，M板与电源负极相连，带负电，选项A错误；放电时电流由F到E，由左手定则可知，导体棒所受安培力方向向右，导体棒在安培力作用下向右运动，选项B正确；超级电容器

25、相当于电源，根据QCU可知，放电时两端电压减小，选项C错误；在电容器放电过程中，电容器电容保持不变，选项D错误6D导体棒中的电流为I，故A项错误；由左手定则知，导体棒受到的安培力向左，弹簧长度减小，由力的平衡条件可知BILkx，解得x，B、C两项错误；电容器上的电压等于导体棒两端的电压，则电容器带电荷量QCU，故D项正确7C当导线MN通电流I1时，线框所受安培力大小为F1，两细线的张力均为T1，且T1T0，可知线框abcd受到的总的安培力竖直向下，结合题给条件知，线框ab边处的磁感应强度大于cd边处的磁感应强度，ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，即ab边所受的安培力应向下，ab处的磁感

26、应强度的方向向里，由右手螺旋定则知电流I1的方向向右，此时通电导线MN对bc边的安培力方向向左，选项A、D均错误；受力分析可知，不通电时有2T0mg，通电流I1时有2T1mgF1，通电流I2时有2T2mgF2，结合安培力公式FBIL和Bk可得，而线框受到的安培力大小之比，选项C正确，B错误8C电动机M正常工作时的电流I12 A，电源内阻上的电压UEU8 V4 V4 V，根据欧姆定律得干路中的电流I4 A，通过导体棒的电流I2II12 A，导体棒受力平衡，有BI2Lmgsin 37，得B1.5 T，只有选项C正确9ADABOD面与磁场方向垂直，故磁通量1BS10.40.2 Wb0.08 Wb，故

27、A正确；BEFO面与磁场方向平行，故磁通量为零，故B错误；AEFD面与匀强磁场方向的夹角未知，因此可将AEFD面投影到与x轴垂直的ABOD上，AEFD面的有效面积等于ABOD面的面积，故磁通量3BS10.40.2 Wb0.08 Wb，故C错误；DOF面与磁场平行，因此通过的磁通量为零，故D正确10AC依题意有FBIL，Fma，故前半个周期内金属棒的位移为x1at2，后半个周期安培力反向，金属棒做匀减速运动，故一个周期内金属棒的位移为x2x1，若仅将B变为原来的2倍，则位移也将变为原来的2倍，A正确；若仅将Im变为原来的2倍，由Q热I2rt可知，金属棒上产生的焦耳热将变为原来的4倍，由于前半个周

28、期安培力做正功，后半个周期安培力做负功，故一个周期内安培力做的总功为零，B错误；若在t时释放金属棒，则在一个周期内由金属棒的受力情况可知，金属棒将做往复运动，C正确；无论金属棒在何时释放，在一个周期末金属棒的速度均为零，由动能定理可知，安培力做的功的代数和均为零，D错误11答案：解析：设小灯泡的额定电流为I0，有PIR.由题意可知，金属棒沿导轨下滑的某时刻后小灯泡正常发光，则流经金属棒MN的电流I2I0，此时金属棒MN的重力沿着导轨向下的分力与安培力和摩擦力平衡，速度达到最大，则mgsin mgcos BIL，联立以上各式解得B.12答案：(1)2 N(2)4 T解析：(1)稳定时弹簧弹力大小

29、为F弹kx，由平衡条件有FF弹，解得F2 N.(2)由闭合电路欧姆定律有I A2A，又FBIL，解得B T4 T.13答案：(1)由a到b(2)mv2(3)CB2l2v1(4)(vv)CB2l2解析：本题考查安培力与动力学、功能关系、动量等的结合(1)由左手定则可知，通过弹体的电流的方向为由a到b.(2)由安培力公式有FBIl，又根据Fma，vat知发射弹体用时t，发射弹体过程产生的焦耳热QI2(Rr)t，弹体的动能Ekmv2，系统消耗的总能量EEkQmv2.(3)电容器上所带电荷量随速度的变化关系为qqqCBl(vv)CBlv，所以充电电流为iCBla，a是杆在时刻t的加速度，根据牛顿第二定律有mgsin CB2l2ama，因此a，a为定值与时间无关，可见弹体做匀加速直线运动，根据动量定理有mgtsin IAmv1且v1at，解得IACB2l2v1.(4)根据动能定理得mgxsin Em(vv)，其中x为沿斜面方向前进的位移，弹体做匀变速直线运动，所以从v1到v2满足2axvv，解得E(vv)CB2l2.