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    考题猜想03 磁场对电流、电荷的作用(原卷版+解析版)2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲(人教版2019)
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    考题猜想03 磁场对电流、电荷的作用(原卷版+解析版)2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲(人教版2019)

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    这是一份考题猜想03 磁场对电流、电荷的作用(原卷版+解析版)2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲(人教版2019),文件包含考题猜想03磁场对电流电荷的作用原卷版2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲人教版2019docx、考题猜想03磁场对电流电荷的作用解析版2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲人教版2019docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共49页, 欢迎下载使用。


    TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc13869" 01两根直导线之间的作用力方向 PAGEREF _Tc13869 \h 2
    \l "_Tc15388" 02通电导线在磁场中的作用力 PAGEREF _Tc15388 \h 3
    \l "_Tc4090" 03判断通电直导线在磁场中的运动 PAGEREF _Tc4090 \h 5
    \l "_Tc2256" 04安培力的计算式及简单的应用 PAGEREF _Tc2256 \h 6
    \l "_Tc4270" 05计算非直导线安培力的大小 PAGEREF _Tc4270 \h 8
    \l "_Tc29413" 06倾斜轨道上导体棒的受力分析 PAGEREF _Tc29413 \h 9
    \l "_Tc11260" 07电磁炮的应用 PAGEREF _Tc11260 \h 11
    \l "_Tc14836" 08磁电式电流表的原理 PAGEREF _Tc14836 \h 13
    \l "_Tc6916" 09洛伦之力的公式及简单计算 PAGEREF _Tc6916 \h 15
    \l "_Tc29409" 10洛伦之力在科技中的应用 PAGEREF _Tc29409 \h 16
    01两根直导线之间的作用力方向
    1.(22-23高二下·福建泉州·期末)《大国重器Ⅲ》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术,如图甲所示。管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等,截面图如图乙所示,截面圆心构成正三角形,上方两根输电线缆A、B圆心连线水平。某时刻A中电流方向垂直于纸面向外、B中电流方向垂直于纸面向里,A、B中电流大小均为Ⅰ,下方输电线缆C中电流方向垂直于纸面向外、电流大小为2I,电流方向如图,则( )

    A.A、B输电线缆相互吸引
    B.A输电线缆所受安培力方向垂直线缆A、B圆心连线向下
    C.输电线缆A、B圆心连线中点处的磁感应强度方向竖直向上
    D.正三角形中心O处的磁感应强度方向水平向左
    2.(多选)(22-23高二下·广东潮州·期末)如图所示,两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O、两点,已知连线水平,导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为,保持导线中的电流大小和方向不变,在导线所在空间加上匀强磁场后绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度,下列分析正确的是( )

    A.两导线中的电流方向一定相同B.两导线中的电流方向一定相反
    C.所加磁场的方向可能沿x轴正向D.所加磁场的方向可能沿z轴负向
    3.(多选)(22-23高二下·山东临沂·期末)如图所示,四根通有恒定且等大电流的长直导线垂直穿过xOy平面,1、2、3、4直导线与xOy平面的交点连成边长为2L的正方形且关于x轴和y轴对称,各导线中电流方向已标出。已知电流为1的无限长通电直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为,k为比例系数。下列说法正确的是( )

    A.直导线1、3相互排斥,直导线2、3相互吸引
    B.直导线1、2在O点产生的合磁场的方向沿y轴负方向
    C.直导线1、4在O点产生的合磁场的磁感应强度大小为
    D.若仅将直导线3的电流变为原来的2倍,则直导线1所受安培力为零
    4.(22-23高二下·河南郑州·期末)我国高压直流输电工程取得令人瞩目的成就。在输电工程中,常用间隔棒把几根输电线连接起来防止其相互碰撞,如图甲所示。已知距离长直导线为处的磁感应强度,其中K为常数,I是长直导线中的电流,则图乙通有电流I的两根距离为r的长直输电线中,长为的输电线ab所受到的安培力多大?在图乙大致位置画出ab所受安培力的示意图。

    02通电导线在磁场中的作用力
    5.(22-23高二下·江苏无锡·期末)如图所示,金属杆ab处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面成θ角斜向上,ab静止于水平导轨上。则关于金属杆所受安培力的方向,下列说法中正确的是( )

    A.水平向左B.水平向右
    C.斜向上方D.斜向下方
    6.(22-23高二下·云南玉溪·期末)如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O是A、B连线的中点。以O为坐标原点,A、B连线为x轴,O、C连线为y轴建立平面直角坐标系。过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等、方向垂直纸面向里的电流。则过O点的通电直导线所受安培力的方向为( )

    A.沿y轴正方向
    B.沿y轴负方向
    C.沿x轴正方向
    D.沿x轴负方向
    7.(22-23高二下·四川宜宾·期末)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,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行。下列说法正确的是( )

    A.该导线受到的安培力大小为BIl,方向垂直于纸面向里
    B.该导线受到的安培力大小为2BIl,方向垂直于纸面向里
    C.该导线受到的安培力大小为3BIl,方向于垂直于ab边
    D.该导线受到的安培力大小为,方向于垂直于ac连线
    8.(22-23高二下·黑龙江牡丹江·期末)粗细均匀的导体棒ab悬挂在两根相同的轻质弹簧下,ab恰好水平,如图所示。已知ab的质量m=2g,ab的长度L=20cm,沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直纸面向里,电源的电动势为12V,电路总电阻为12Ω。现将开关闭合,以下说法正确的是( )

    A.导体棒ab所受的安培力方向竖直向上
    B.能使两根弹簧恰好处于原长
    C.导体棒ab所受的安培力大小为0.02N
    D.若系统重新平衡后,两弹簧的伸长量均与闭合开关前相比改变了0.5cm,则弹簧的劲度系数为5N/m
    03判断通电直导线在磁场中的运动
    9.(22-23高二上·河南郑州·期末)如图,长载流导线ab和cd相互垂直,它们相隔一段距离,ab固定不动,cd能绕中点O转动,并能靠近或离开ab,当电流方向如图中所示时,导线cd将( )
    A.顺时针转动同时离开ab
    B.顺时针转动同时靠近ab
    C.逆时针转动同时离开ab
    D.逆时针转动同时靠近ab
    10.(22-23高二上·陕西咸阳·期末)如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,以下说法正确的是( )
    A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是S极
    B.如果台秤的示数减小,说明磁铁右端是N极
    C.无论如何台秤的示数都不可能变化
    D.如果台秤的示数增大,台秤的示数随电流的增大而减小
    11.(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)如图所示,将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁的正上方,直导线可自由转动,则接通开关( )
    A.A端向纸外运动,B端向纸内运动,悬线张力变小
    B.A端向纸外运动,B端向纸内运动,悬线张力变大
    C.A端向纸内运动,B端向纸外运动,悬线张力变大
    D.A端向纸内运动,B端向纸外运动,悬线张力变小
    12.(22-23高二下·上海杨浦·期末)如图所示,一条形磁铁放于水平地面上,在其S极正上方有一与它垂直放置的导线,当导线中通以如图所示方向的电流后,与原来相比,磁铁受到地面的支持力将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)受到地面的摩擦力方向 。
    04安培力的计算式及简单的应用
    13.(22-23高二下·内蒙古赤峰·期末)如图所示,一弹簧测力计下面挂有质量为m、匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为L,方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里),当线框中通以逆时针方向的电流I,此时弹簧测力计的示数为F1;保持电流大小不变,改变电流的方向,弹簧测力计的示数为F2。则磁场的磁感应强度大小为( )

    A.B=B.B=
    C.B=D.B=
    14.(22-23高二下·四川成都·期末)如图,一端连接电源的平行光滑导轨AB和CD水平放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与水平面成夹角且垂直于导体棒MN指向右上方;导轨所在平面内的轻弹簧平行于导轨,一端连接MN,另一端连接固定挡板P。已知导轨宽度为L,MN中电流为I,MN垂直于导轨且与导轨接触良好。则MN受力平衡后,下列说法正确的是( )

    A.弹簧处于拉伸状态B.MN所受安培力大小为BIL
    C.弹簧弹力大小为D.导轨对MN的支持力小于MN的重力
    15.(22-23高二下·湖南长沙·期末)通电直导线ab的质量为m,长为l,用两根细线把导线ab水平吊起,导线上的电流为I,方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场,磁感应强度为B,导线处于平衡时悬线与竖直方向成角,下列说法不正确的是( )

    A.
    B.悬线的拉力
    C.若增大磁感应强度,则悬线的偏角将增大
    D.若将导线ab拉到最低处由静止释放,则导线ab可摆过的最大角度为
    16.(22-23高二下·安徽合肥·期末)如图所示,两倾角为的光滑平行导轨,质量为的导体棒垂直放在导轨上,整个空间存在竖直向上的匀强磁场。现导体棒中通有由a到的恒定电流,使导体棒恰好保持静止。已知磁感应强度大小为,导体棒中电流为,重力加速度取,忽略一切摩擦,,则此时平行导轨间距为( )

    A.B.
    C.D.
    05计算非直导线安培力的大小
    17.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)如图,用材料相同、粗细均匀的电阻丝折成正方形金属框架ABCD,边长为L,每边电阻为r,框架与一电动势为E,内阻也为r的电源相接,垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场,则电键闭合电路稳定后,框架受到安培力大小为( )

    A.B.C.D.
    18.(22-23高二下·河南商丘·阶段练习)如图所示,水平面内的正方形ACDE中有垂直于水平面向上的匀强磁场,F、G分别是AE、AC边的中点,由粗细均匀的三段直导线组成的三角形金属线框DFG放在水平面上,若用软导线连接F、G通入大小为I的恒定电流,线框受到的安培力为,若用软导线连接D、F也通入大小为I的恒定电流,线框受到的安培力大小为,线框始终保持静止不动,则等于( )

    A.B.C.D.
    19.(22-23高二下·江苏南京·期末)等边三角形电阻丝与电源构成如图所示电路,D、E分别是BC、AC的中点,当线圈处在同一匀强磁场的不同位置时,线圈所受安培力最小的是( )
    A. B.
    C. D.
    20.(22-23高二下·山东济宁·期末)如图所示,正六边形线框由六根阻值完全相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,且线框平面与磁场方向垂直。线框顶点a、b与电源两极相连,电源内阻及导线电阻忽略不计。开关S闭合后,线框受到的安培力大小为F,若仅将ab棒移走,则余下线框受到的安培力大小为( )

    A.B.C.D.
    06倾斜轨道上导体棒的受力分析
    21.(22-23高二下·天津滨海新·期末)如图所示,一质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,当金属棒中通过电流I,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。(已知重力加速度为g)下列说法正确的是( )

    A.金属棒中的电流方向由N到M
    B.匀强磁场的磁感应强度大小为
    C.匀强磁场的磁感应强度大小为
    D.仅增大金属棒质量,悬线与竖直方向的夹角θ增大
    22.(22-23高二下·甘肃酒泉·期末)如图所示,两倾角为θ的光滑平行导轨,质量为m的导体棒垂直放在导轨上,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,现导体棒中通有由a到b的恒定电流,使导体棒恰好保持静止,已知磁感应强度大小为B,平行导轨间距为L,重力加速度大小为g,忽略一切摩擦,则此时导体棒中电流为( )

    A.B.C.D.
    23.(多选)(22-23高二下·安徽池州·期末)如图所示,间距为d的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面上,与水平面成角,金属棒ab垂直放置在导轨上,整个装置处于匀强磁场中,匀强磁场的方向未知。已知金属棒ab的质量为m、电阻为,电源的电动势为E、内阻为r,闭合开关,金属棒ab始终静止在导轨上。下列说法正确的是( )

    A.滑动变阻器R的滑片在最左端时,金属棒受到的安培力最大
    B.无论滑动变阻器R的滑片处在何位置,金属棒受到的安培力的最小值均为
    C.磁感应强度有最小值时,方向垂直导轨平面向上
    D.滑动变阻器R的滑片在最右端时,磁感应强度
    24.(22-23高二下·广东广州·期末)质量为、长为的直导线用两等长绝缘细线水平悬挂于。导线中通以如图所示方向的电流,导线保持静止,悬线与竖直方向夹角为,匀强磁场方向沿悬线向下,重力加速度为。则磁感应强度大小 。

    07电磁炮的应用
    25.(22-23高二下·江西萍乡·期末)电磁炮是一种高动能武器,通过给炮弹加速获得更大的动能。图是一种电磁炮简易模型,间距为L的平行导轨水平放置,导轨间存在竖直方向、磁感应强度为B的匀强磁场,导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源。带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上,金属棒电阻为R,导轨电阻不计。通电后棒沿图示方向发射。则( )

    A.磁场方向竖直向下
    B.带有炮弹的金属棒在安培力的作用下做匀加速直线运动
    C.炮弹的出射速度与轨道的长度有关,长度越长,速度一定越大
    D.闭合开关瞬间,安培力的大小为
    26.(23-24高三上·河北·期中)电磁轨道炮发射的基本原理图如图所示,两条平行的金属导轨充当传统火炮的炮管,弹丸放置在两导轨之间,并与导轨保持良好接触,当电磁炮中通过如图虚线所示的强电流时,轨道电流在弹丸处形成垂直于轨道平面的磁场,弹丸获得很大的加速度,最终高速发射出去,下列说法正确的是( )

    A.电磁炮的本质是一种大功率的发电机
    B.若通入与图示方向相反的电流,弹丸不能发射出去
    C.其他条件不变的情况下,弹丸的质量越小,发射速度越大
    D.两导轨中的强电流(如图示)在导轨之间产生的磁场,方向竖直向下
    27.(23-24高二上·安徽黄山·期末)电磁炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。据报道,我国最新电磁武器系统成功将一枚的重型炮弹以的速度发射,使其成为世界上威力最强的同类型武器之一。如图所示为电磁炮的原理简图,炮弹为阻值为R的导体,放置在光滑的电阻不可忽略的金属轨道上,轨道水平放置,电源内阻为r。当炮弹放入轨道后,受到垂直纸面向内的匀强磁场对其的安培力作用,使其加速后射出。下列说法正确的是( )

    A.电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能
    B.炮弹所受到的安培力大小恒定不变
    C.整个过程中电路的路端电压逐渐增大
    D.只要不断增加轨道的长度,炮弹出膛时获得的动能就能不断增加
    28.(多选)(22-23高二下·江西宜春·期末)如图所示是某同学模拟电磁炮的工作原理和发射过程,水平台面上有足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ置于塑料圆筒内,质量为m的金属炮弹置于圆筒内的轨道上,轨道间距为L,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。导轨左端连着平行板电容器和电动势为E的电源。先让单刀双置开关接1接线柱对电容器充电,充电结束后,将开关接2接线柱。金属炮弹在安培力作用下开始运动,达到最大速度后离开导轨,整个过程通过炮弹的电荷量为q。已知在圆筒中金属炮弹始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,炮弹电阻为R。在这个过程中,以下说法正确的是( )

    A.炮弹离开导轨时的速度为
    B.电容器的电容
    C.炮弹在导轨上的位移
    D.在其他条件不变时,炮弹的最大速度与电容器电容大小成正比
    08磁电式电流表的原理
    29.(23-24高三上·北京通州·期末)图甲是磁电式电流表表头的结构简图,线圈绕在一个与指针、转轴相连的铝框骨架上,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,同一圆周上磁感应强度大小处处相等,当线圈位于水平面内,通有如图乙所示方向的电流时,下列说法正确的是( )

    A.电流表表盘刻度不均匀
    B.a、b导线所受安培力方向相同
    C.线圈匝数增加,电流表表头的满偏电流减小
    D.磁铁磁性增强,电流表表头的满偏电流增大
    30.(22-23高三上·山东潍坊·期末)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NBIS=kθ,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,θ为线圈(指针)偏角,k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象,由题中的信息可知( )
    A.线圈转动过程中受到的安培力逐渐变大
    B.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
    C.线圈(指针)偏角θ与通过线圈的电流I成正比
    D.电流表的灵敏度定义为,更换k值更大的螺旋弹簧,可以增大电流表的灵敏度
    31.(23-24高二上·河北石家庄·期末)实验室使用的电流表是磁电式仪表,这种电流表的构造如图所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。假设长方形线圈的匝数为,平行于纸面的边长度为,垂直于纸面的边长度为,且垂直于纸面的边所在处磁场的磁感应强度大小为。当线圈中通入电流,线圈以角速度绕垂直纸面的中心轴转动到水平位置时,下列说法正确的是( )
    A.穿过该线圈的磁通量为
    B.该线圈左侧边所受的安培力方向竖直向上
    C.该线圈左侧边所受的安培力大小为
    D.该线圈左侧边转动的线速度大小为
    32.(23-24高三上·山东济宁·期末)如图甲所示为磁电式电流表的结构简图,线圈绕在一个与指针、转轴相连的铝框骨架上,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,同一圆周上磁感应强度大小处处相等,如图乙所示。当线圈通以如图乙所示方向电流时,下列说法正确的是( )

    A.蹄形磁铁和铁芯间的磁场为匀强磁场
    B.线圈转动过程中受到的安培力始终与线框平面垂直
    C.线圈将按逆时针方向(正视)转动
    D.增加线圈匝数会增大电流表的量程
    09洛伦之力的公式及简单计算
    33.(22-23高二下·江西南昌·期末)一质量为m的带电液滴垂直射入的匀强磁场中,刚好做匀速直线运动,已知液滴的速率,液滴的电荷量,取重力加速度大小,则液滴的质量m为( )
    A.B.
    C.D.
    34.(22-23高二上·湖北十堰·期末)如图所示,一根足够长的光滑绝缘杆,与水平面的夹角为,固定在竖直平面内,磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间,杆与磁场方向垂直。质量为的带电小环沿杆下滑到图中的处时,对杆有垂直杆向下的压力作用,压力大小为。已知小环的电荷量为,重力加速度大小为,。则小环滑到处时的速度大小为( )
    A.B.C.D.
    35.(多选)(22-23高二上·四川南充·期末)如图所示,一根足够长的光滑绝缘杆固定在竖直平面内,且与水平面的夹角为,空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,质量为的带电小环沿杆下滑到图中的P处时,对杆有垂直于杆向下的、大小为的压力。已知小环的带电荷量为,重力加速度,。下列说法正确的是( )

    A.小环带正电
    B.小环下滑的加速度大小为
    C.小环滑到P处时的速度为
    D.小环经过P处开始计时,后恰好与杆没有相互作用
    36.(多选)(22-23高二下·广东揭阳·期末)如图所示,将一由绝缘材料制成的带一定正电荷的滑块放在装有光电门的固定木板上,空间中存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。测得带遮光条滑块的质量为m,木板的倾角为,木板与滑块之间的动摩擦因数为,遮光条的宽度为d,滑块由静止释放,遮光条通过两光电门所用的时间均为t,重力加速度为g。下列说法正确的是( )

    A.到达光电门2之前滑块先加速后减速
    B.到达光电门2之前滑块所受的摩擦力先增大后不变
    C.滑块所带的电荷量为
    D.滑块所带的电荷量为
    10洛伦之力在科技中的应用
    37.(22-23高二上·上海徐汇·期末)在电视机的显像管中,电子束的扫描是用磁偏转技术实现的,其扫描原理如图所示。圆形区域内的偏转磁场的方向垂直于圆面,而不加磁场时,电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点。为了使屏幕上出现一条以M为中心的亮线PQ,偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律应是下列选项中的( )
    A.B.
    C.D.
    38.(22-23高二下·贵州安顺·期末)显像管的工作原理如图所示,图中阴影区域没有磁场时,从电子枪发出的电子打在荧光屏正中央的O点。为使电子在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上的OA区间,则对阴影区域所加的磁场,说法正确的是( )

    A.方向竖直向上B.方向垂直于纸面向里
    C.磁场越强,偏离中心越远D.磁场越弱,偏离中心越远
    39.(22-23高二下·云南丽江·期末)通电长直导线在其周围空间产生磁场。某点的磁感应强度大小B与该点到导线的距离r及电流I的关系为(k为常量)。如图所示,竖直通电长直导线中的电流I方向向上,绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动,小球始终在水平面内运动,运动轨迹用实线表示,若从上向下看,则小球的运动轨迹可能是图中的( )

    A. B.
    C. D.
    40.(多选)(22-23高二下·江西上饶·期末)如图甲所示,用强磁场将百万开尔文的高温等离子体(等量的正离子和电子)约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束,图乙为其中沿管道方向的一个磁场,越靠管的右侧磁场越强。不计离子重力,关于离子在图乙磁场中运动时,下列说法正确的是( )

    A.离子在磁场中运动时,磁场可能对其做功
    B.离子在磁场中运动时,磁场对其一定不做功
    C.离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时,运动半径增大
    D.离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时,运动半径减小
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