2022届高考物理一轮复习 专题71 磁场对电流的作用练习（含解析）.docx

1、专题71磁场对电流的作用12021江西吉水中学月考(多选)超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，通电的海水会受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动以下说法正确的是()A.电磁船将电能转化为船的机械能，效率可高达100%B.仅改变电流的方向，就能控制船前进或者后退C.仅将磁场方向改变90，就能控制船前进或者后退D.仅将磁场方向改变180，就能控制船前进或者后退22020全国卷管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊

2、接焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为()A库仑B霍尔C.洛伦兹D法拉第3.2021广东七校联考如图，同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N，通有等大反向的电流，该平面内的a、b两点关于导线N对称，且a点到两导线的距离相等若a点的磁感应强度大小为B，则下列关于b点磁感应强度Bb的判断正确的是()A.Bb2B，方向垂直该平面向里B.BbB，方向垂直该平面向外C.BBbB，方向垂直该平面向里D.BBb2B，方向垂直该平面向外42021河北衡水中学联考如图所示

3、，abcd是一个用粗细均匀、同种材料的导线弯折成的长方形线框，导线框竖直放置，ab长度为L，bc长度为.匀强磁场的方向垂直于导线框平面向里，磁感应强度大小为B.若导线框a、b两端与恒压电源相连，电流方向如图所示，若通过ab边的电流大小为I，则导线框受到的安培力大小和方向分别为()A.BIL，方向竖直向上B2BIL，方向竖直向上C.BIL，方向竖直向下D3BIL，方向竖直向下5(多选)如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时()A.磁铁对桌面的压力增大B.磁铁对桌面的压力减小C.磁铁受到向右的摩擦力作用D.磁铁受到向左的摩擦力作用6

4、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒当导体棒中的恒定电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的是()A.逐渐增大B逐渐减小C.先增大后减小D先减小后增大7.如图甲所示，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，导轨上放一金属棒MN.现从t0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即Ikt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好下列关于金属棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图

5、像，可能正确的是()8.2021银川一中摸底如图所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零如果让P、Q中的电流都反向，其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为()A.0B2B0C.B0DB09.2021昆明市调研(多选)如图所示，在一磁感应强度大小为B0、方向水平向右的匀强磁场中，有一通电直导线abc从中点折成夹角为120的两段(abc平面位于纸面内)，为使两段通电导线ab、bc所受安培力大小相等，在纸面内abc所在区域再加上另一磁感应强度也为B

6、0的匀强磁场，此时，合磁场的磁感应强度大小变为B，则()A.BB0BBB0C.BB0DBB010.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()A.2FB1.5FC.0.5FD0112021江西赣州市摸底利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B的大小用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R、质量为m的“U”形线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计当有拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时，拉力显示器可以直接

7、显示力敏传感器所受的拉力当线框接入恒定电压为E1时，拉力显示器的示数为F1；接入恒定电压为E2时(电流方向与电压为E1时相反)，拉力显示器的示数为F2.已知F1F2，则磁感应强度B的大小为()A.BBBC.BDB122021武汉市调研(多选)磁电式电流表的构造如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBISk，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量不考虑电

8、磁感应现象，由题中的信息可知()A.该电流表的刻度是均匀的B.线圈转动过程中受到的安培力的大小不变C.若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动D.更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度(灵敏度即)13(多选)如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等.矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止则a、b的电流方向可能是()A.均向左B均向右C.a的向左，b的向右Da的向右，b的向左14.2021重庆市模拟如图所示，细金属杆ab的质量为m、长度为L，用长为d的绝缘细线悬挂，金属杆ab两端恰好与宽度也为

9、L的水平光滑金属导轨良好接触，金属导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁场磁感应强度大小为B.闭合开关S后金属杆ab向右摆起，悬线的最大偏角为.不计空气阻力，重力加速度为g.求：(1)刚离开金属导轨时，金属杆ab的速度大小v；(2)从闭合开关S到金属杆离开轨道的短时间内通过金属杆ab的电荷量q.专题71磁场对电流的作用1BD电磁船的工作原理是通电的海水受到向后的安培力作用，根据牛顿第三定律可知，船体同时受到相反方向的作用力，使船体向前运动，由于有一部分电能转化为海水的动能，电磁船将电能转化为船的机械能的效率不可能达到100%，A错误；仅改变电流的方向，或仅将磁场方向改变180，根据左手定则，会改

10、变海水的受力方向，即能改变船体的受力方向，故能控制船体的前进或后退，B、D正确；仅将磁场方向改变90，根据左手定则，海水受到的安培力方向向上或向下，无法控制船前进或者后退，C错误2D焊接过程中利用电磁感应产生的涡流将材料熔化，发现电磁感应规律的是法拉第，故D选项正确3B设M在a点产生的磁感应强度大小为B0，根据安培定则和磁场叠加原理可得B2B0.N在b点产生的磁感应强度大小为B0，方向垂直平面向外，由于b点距离M较远，则M在b点产生的磁感应强度大小一定小于B0，方向垂直该平面向里，所以b点的磁感应强度BbB，方向垂直该平面向外，B正确，ACD错误4A由题意可知，边ab(cd)的长度是边ad(b

11、c)长度的2倍，所以边ab(cd)的电阻是边ad(bc)电阻的2倍，由并联关系可知，通过adcb支路的电流为，所以边dc所受安培力大小为FdcBIL，方向竖直向上，边ab所受安培力大小为FabBIL，方向竖直向上，边ad和边bc所受安培力的合力为零，所以导线框所受安培力大小为FBIL，方向竖直向上，A正确，B、C、D错误5BC6.D7.D8.B9AC磁场B0水平向右垂直ab，要使ab受到的安培力与bc受到的安培力相等，另加磁场的大小仍为B0方向需垂直bc，若垂直bc斜向上，两磁场方向夹角为60，其合磁场BB0，若垂直bc斜向下，两磁场方向夹角为120，其合磁场BB0，AC正确，BD错误10B本

12、题考查安培力及考生应用数学知识解决物理问题的能力，体现了核心素养中的模型建构要素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F合FF11.5F，故选B.11B因为F1F2，所以拉力显示器的示数为F1时线框受的安培力竖直向下，拉力显示器的示数为F2时线框受的安培力竖直向上，由平衡条件得F1mgBI1L，F2BI2Lmg，由闭合电路欧姆定律得I1，I2，

13、由以上四式解得，B，B正确，ACD错误12AB由NBISk可知，电流与指针的偏转角成正比，故电流表的刻度是均匀的，A正确；蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，电流与磁场方向始终垂直，故线圈转动过程中受到的安培力的大小不变，B正确；由左手定则知，线圈左边受的安培力方向向上，右边受的安培力方向向下，线圈将沿顺时针方向转动，C错误；由NBISk可知，电流相同时，k值越大，指针偏转的角度越小，电流表的灵敏度低，D错误13CD本题考查安培定则、磁场的叠加、左手定则和安培力等知识点，意在考查考生的理解能力和推理能力，考查的核心素养是科学思维若a，b的电流方向均向左，根据安培定则和磁场的叠加可知a直导线到a

14、、b直导线正中间部分的磁场方向垂直纸面向外，而b直导线到a、b直导线正中间部分的磁场方向垂直纸面向里，再根据左手定则可知，矩形线框受到的安培力的合力不为零，与题中线框在磁场作用下静止不符；同理，若a、b的电流方向均向右，可知矩形线框受到的安培力的合力不为零，与题中线框在磁场作用下静止也不符选项A、B均错误若a的电流方向向左、b的电流方向向右，根据安培定则和磁场的叠加可知，a、b直导线在a、b直导线中间所有空间产生的磁场方向均垂直纸面向外，根据左手定则可知，矩形线框受到的安培力的合力为零，与题中线框在磁场作用下静止相符；同理，a的电流方向向右、b的电流方向向左，根据安培定则和磁场的叠加可知，a、b直导线在a、b直导线中间所有空间产生的磁场方向均垂直纸面向里，根据左手定则可知，矩形线框受到的安培力的合力也为零，与题中线框在磁场作用下静止相符，选项C、D均正确14(1)(2)解析：(1)由机械能守恒定律有mv2mgd(1cos)解得v(2)金属杆在通电瞬间受到磁场作用的安培力根据动量定理可得安tmv，安BL，qt可得BqLmv解得q