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专题19 磁场 安培力(全国通用)-【好题汇编】十年(2016-2025)高考物理真题分类汇编习题+答案
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这是一份专题19 磁场 安培力(全国通用)-【好题汇编】十年(2016-2025)高考物理真题分类汇编习题+答案,文件包含专题19磁场安培力全国通用原卷版docx、专题19磁场安培力全国通用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共55页, 欢迎下载使用。
考点01 磁场 磁现象
1.(2025·湖北·高考真题)如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,放置一通电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零,则N点的总磁感应强度大小为( )
A.0B.BC.2BD.3B
【答案】A
【详解】由右手螺旋定则及对称性可知,环形电流在N点产生的磁场,磁感应强度与M点等大同向。由于M点磁感应强度为零,由矢量合成法则可知环境中匀强磁场与M点磁场等大反向,即匀强磁场与N点的磁场等大反向,N点的磁感应强度为0。
故选A。
2.(2025·福建·高考真题)如图所示,空间中存在两根无限长直导线L1与L2,通有大小相等,方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点,M与O关于L1对称,O与N关于L2对称且OM=ON,初始时,M处的磁感应强度大小为B1,O点磁感应强度大小为B2,现保持L1中电流不变,仅将L2撤去,求N点的磁感应强度大小( )
A.B.C.B2﹣B1D.B1﹣B2
【答案】B
【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等,则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性,两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样,为B1
根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度为
由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,将L2撤去,N点的磁感应强度为。
故选B。
3.(2025·江苏·高考真题)某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是( )
A. a点的磁感应强度大于b点B. b点的磁感应强度大于c点
C. c点的磁感应强度大于a点D. a、b、c点的磁感应强度一样大
【答案】B
【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大,故可知。
故选B。
4.(2024·贵州·高考真题)如图,两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内,导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流,且,则当导线框中通有顺时针方向的电流时,导线框所受安培力的合力方向( )
A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右
【答案】C
【详解】根据右手螺旋定则可知导线框所在磁场方向向里,由于,可知左侧的磁场强度大,同一竖直方向上的磁场强度相等,故导线框水平方向导线所受的安培力相互抵消,根据左手定则结合可知左半边竖直方向的导线所受的水平向左的安培力大于右半边竖直方向的导线所受的水平向右的安培力,故导线框所受安培力的合力方向水平向左。
故选C。
5.(2024·浙江·高考真题)磁电式电表原理示意图如图所示,两磁极装有极靴,极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是( )
A.图示左侧通电导线受到安培力向下B.a、b两点的磁感应强度相同
C.圆柱内的磁感应强度处处为零D.c、d两点的磁感应强度大小相等
【答案】A
【详解】A.由左手定则可知,图示左侧通电导线受到安培力向下,选项A正确;
B.a、b两点的磁感应强度大小相同,但是方向不同,选项B错误;
C.磁感线是闭合的曲线,则圆柱内的磁感应强度不为零,选项C错误;
D.因c点处的磁感线较d点密集,可知 c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度,选项D错误。
故选A。
6.(2023·福建·高考真题)地球本身是一个大磁体,其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论,下列判断正确的是( )
A.地表电荷为负电荷
B.环形电流方向与地球自转方向相同
C.若地表电荷的电量增加,则地磁场强度增大
D.若地球自转角速度减小,则地磁场强度增大
【答案】AC
【详解】A.根据右手螺旋定则可知,地表电荷为负电荷,故A正确;
B.由于地表电荷为负电荷,则环形电流方向与地球自转方向相反,故B错误;
C.若地表电荷的电量增加,则等效电流越大,地磁场强度增大,故C正确;
D.若地球自转角速度减小,则等效电流越小,地磁场强度减小,故D错误。
故选AC。
7.(2018·全国II卷·高考真题)如图所示,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B0
B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
【答案】C
【详解】设L1中的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小为B1,L2中的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小为B2,由安培定则可知L1中的电流在a点产生的磁场方向垂直于纸面向里,L2中的电流在a点产生的磁场方向垂直于纸面向里;L1中的电流在b点产生的磁场方向垂直于纸面向里,L2中的电流在b点产生的磁场方向垂直于纸面向外,所以根据已知条件得到
解得
故选C。
8.(2023·浙江·高考真题)某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示,通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场,通有待测电流的直导线垂直穿过螺绕环中心,在霍尔元件处产生的磁场。调节电阻R,当电流表示数为时,元件输出霍尔电压为零,则待测电流的方向和大小分别为( )
A.,B.,
C.,D.,
【答案】D
【详解】根据安培定则可知螺绕环在霍尔元件处产生的磁场方向向下,则要使元件输出霍尔电压为零,直导线在霍尔元件处产生的磁场方向应向上,根据安培定则可知待测电流的方向应该是;元件输出霍尔电压为零,则霍尔元件处合场强为0,所以有
解得
故选D。
9.(2022·福建·高考真题)奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方,导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间,小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法,继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有( )
A.减小白金丝直径,小磁针仍能偏转B.用铜导线替换白金丝,小磁针仍能偏转
C.减小电源电动势,小磁针一定不能偏转D.小磁针的偏转情况与其放置位置无关
【答案】AB
【详解】A.减小导线直径,仍存在电流,其产生的磁场仍能使小磁针偏转,选项A正确;
B.白金导线换成铜导线,仍存在电流,产生的磁场仍能使小磁针偏转,选项B正确;
C.减小伏打电池电动势,只要导线中有电流,小磁场还是会发生偏转,选项C错误;
D.通电导线产生的磁场与地磁场叠加后,其空间磁场方向与位置有关,当小磁针在不同位置时其偏转情况不同,选项D错误。
故选AB。
10.(2022·江苏·高考真题)如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b垂直于纸面,电流方向向里,则导线a所受安培力方向( )
A.平行于纸面向上
B.平行于纸面向下
C.左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
【答案】C
【详解】根据安培定则,可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上,右侧部分的磁场方向斜向下方,根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里。
故选C。
11.(2022·全国乙卷·高考真题)安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知( )
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
【答案】BC
【详解】A.如图所示
地球可视为一个磁偶极,磁南极大致指向地理北极附近,磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下,则测量地点应位于北半球,A错误;
B.磁感应强度为矢量,故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
计算得
B ≈ 50μT
B正确;
CD.由选项A可知测量地在北半球,而北半球地磁场指向北方斜向下,则第2次测量,测量,故y轴指向南方,第3次测量,故x轴指向北方而y轴则指向西方,C正确、D错误。
故选BC。
12.(2021·福建·高考真题)如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O,e为的中点且在y轴上;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则( )
A.O点的磁感应强度为0
B.O点的磁感应强度方向由O指向c
C.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
【答案】BD
【详解】AB.由题知,四条导线中的电流大小相等,且到O点的距离相等,故四条导线在O点的磁感应强度大小相等,根据右手螺旋定则可知,四条导线中在O点产生的磁感应强度方向,如图所示
由图可知,与相互抵消,与合成,根据平行四边形定则,可知O点的磁感应强度方向由O指向c,其大小不为零,故A错误,B正确;
CD.由题知,四条导线中的电流大小相等,a、b到e点的距离相等,故a、b在e点的磁感应强度大小相等,c、d到e点的距离相等,故c、d在e点的磁感应强度大小相等,根据右手螺旋定则可知,四条导线中在O点产生的磁感应强度方向,如图所示
由图可知与大小相等,方向相反,互相抵消;而与大小相等,方向如图所示,根据平行四边形定则,可知两个磁感应强度的合磁感应强度沿y轴负方向,故C错误,D正确。
故选BD。
13.(2021·全国甲卷·高考真题)两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与在一条直线上,与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B
【答案】B
【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线,由安培定则可知,两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外,故M处的磁感应强度为零;两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里,故N处的磁感应强度为2B;综上分析B正确。
故选B。
14.(2021·上海·高考真题)在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在( )
A.恒定的匀强磁场B.恒定的非匀强磁场
C.随时间变化的匀强磁场D.随时间变化的非匀强磁场
【答案】D
【详解】通电直导线产生的磁场时非匀强磁场,并且磁场与电流的变化相对应,电流随时间均匀增强,磁场随时间也均匀增强,所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁场。
故选D。
15.(2021·浙江·高考真题)如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的,下列说法正确的是( )
A.电流越大,内部的磁场越接近匀强磁场
B.螺线管越长,内部的磁场越接近匀强磁场
C.螺线管直径越大,内部的磁场越接近匀强磁场
D.磁感线画得越密,内部的磁场越接近匀强磁场
【答案】B
【详解】根据螺线管内部的磁感线分布可知,在螺线管的内部,越接近于中心位置,磁感线分布越均匀,越接近两端,磁感线越不均匀,可知螺线管越长,内部的磁场越接近匀强磁场。
故选B。
16.(2020·北京·高考真题)如图所示,在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转,小磁针发生偏转。下列说法正确的是( )
A.偏转原因是圆盘周围存在电场
B.偏转原因是圆盘周围产生了磁场
C.仅改变圆盘的转动方向,偏转方向不变
D.仅改变圆盘所带电荷的电性,偏转方向不变
【答案】B
【详解】AB.小磁针发生偏转是因为带负电荷的橡胶圆盘高速旋转形成电流,而电流周围有磁场,磁场会对放入其中的小磁针有力的作用,故A错误,B正确;
C.仅改变圆盘的转动方向,形成的电流的方向与初始相反,小磁针的偏转方向也与之前相反,故C错误;
D.仅改变圆盘所带电荷的电性,形成的电流的方向与初始相反,小磁针的偏转方向也与之前相反,故D错误。
故选B。
17.(2020·浙江·高考真题)特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流和,。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直,b点位于两根导线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响,则( )
A.b点处的磁感应强度大小为0
B.d点处的磁感应强度大小为0
C.a点处的磁感应强度方向竖直向下
D.c点处的磁感应强度方向竖直向下
【答案】C
【详解】A.通电直导线周围产生磁场方向由右手螺旋定则判断,在b点产生的磁场方向向上,在b点产生的磁场方向向下,因为
即
则在b点的磁感应强度不为零,故A错误;
B.由于
可知电流产生的磁场在d处的磁感应强度大,则d点处的磁场磁感应强度不可能为零,故B错误;
C.由右手螺旋定则可知,两电流产生的磁场在a处都是竖直向下,则两电流的合磁场在a处方向竖直向下,故C正确;
D.由右手螺旋定则可知,两电流产生的磁场在c处都是竖直向上,则两电流的合磁场在c处方向竖直向上,故D错误。
故选C。
18.(2020·上海·高考真题)如图所示,线框abcd通有恒定电流的长直导线线框从位置I按照以下四种方式运动,磁通S变化的绝对值最大的是( )
A.平移到位置II
B.以bd为转轴转到位置II
C.以MN为转轴转到位置Ⅲ
D.平移到以MN为对称轴的位置III
【答案】D
【详解】设线框在I、II、III位置时的磁通分别为、、 由于距离导线越远,磁场的磁感强度越小,由于线框都垂直于磁场方置,可知三个磁通大小关系为
但的方向与、相反
从位置I平移到位置II时,磁通变化绝对值
从位置I以bd为转轴转到位置II,磁通变化绝对值
从位置I以MN为转轴转到位置Ⅲ,磁通变化绝对值
从位置I平移到以MN为对称轴的位置III,磁通变化绝对值
显然最大,故D正确,ABC错误。
故选D。
19.(2020·上海·高考真题)如图,在通电螺线管中央轴线上a,b、c三点和外侧的d点中,磁感应强度最大的是( )
A.aB.bC.cD.d
【答案】C
【详解】由于距离通电导线越远的点,磁感应强度越小,磁场是矢量,根据磁场的叠加,d点虽然距离导线近,但左、右导线在d点产生的磁感强度方向相反,叠加后合场强几乎为零,而a、b、c三点,所有导线在三点的磁感强度方向相同,但c点距离导线最近,因此c点磁感强度最大,C正确,ABD错误。
故选C。
20.(2019·江苏·高考真题)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
D.a的向右,b的向左
【答案】CD
【详解】由右手螺旋定则可知,若a、b两导线的电流方向相同,在矩形线框上、下边处产生的磁场方向相反,由于矩形线框上、下边的电流方向也相反,则矩形线框上、下边所受的安培力相同,所以不可以平衡,则要使矩形线框静止,a、b两导线的电流方向相反,故CD正确.
考点02 安培力
21.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框,置于始终竖直向下的匀强磁场中,边与磁场边界平行,边中点位于磁场边界。导体框的质量,电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化,内图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中内的图像未画出,规定顺时针方向为电流正方向。
(1)求时边受到的安培力大小F;
(2)画出图(b)中内图像(无需写出计算过程);
(3)从开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度,求ad边离开磁场时的速度大小。
【答案】(1)0.015N
(2)
(3)0.01m/s
【详解】(1)由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律可知,内线框中的感应电流大小为
由图(b)可知,时磁感应强度大小为
所以此时导线框的安培力大小为
(2)内线框内的感应电流大小为,根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针,由图(c)可知内的感应电流大小为
方向为逆时针,根据欧姆定律可知内的感应电动势大小为
由法拉第电磁感应定律
可知内磁感应强度的变化率为
解得时磁感应强度大小为
方向垂直于纸面向里,故的磁场随时间变化图为
(3)由动量定理可知
其中
联立解得经过磁场边界的速度大小为
22.(2025·广东·高考真题)如图是一种精确测量质量的装置原理示意图,竖直平面内,质量恒为M的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度不变。测量分两个步骤,步骤①:托盘内放置待测物块,其质量用m表示,线圈中通大小为I的电流,使称重框架受力平衡;步骤②:线圈处于断开状态,取下物块,保持线圈不动,磁场以速率v匀速向下运动,测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m的值,重力加速度为g。下列说法正确的有( )
A.线圈电阻为B.I越大,表明m越大
C.v越大,则E越小D.
【答案】BD
【详解】A.根据题意电动势E是线圈断开时切割磁感线产生的感应电动势,I为线圈闭合时通入的电流,故不是线圈的电阻;
故A错误;
B.根据平衡条件有①
故可知I越大,m越大;
故B正确;
C.根据公式有②
故可知v越大,E越大;
故C错误;
D.联立①②可得
故D正确。
故选BD。
23.(2024·重庆·高考真题)小明设计了如图所示的方案,探究金属杆在磁场中的运动情况,质量分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可伸长的导线相连,形成闭合回路,两根导线的间距和P、Q的长度均为L,仅在Q的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向的竖直面内向上运动,P、Q始终保持水平,不计空气阻力、摩擦和导线质量,忽略回路电流产生的磁场。重力加速度为g,当P匀速下降时,求
(1)P所受单根导线拉力的大小;
(2)Q中电流的大小。
【答案】(1)mg;(2)
【详解】(1)由P匀速下降可知,P处于平衡状态,所受合力为0,设导线的拉力大小为T,对P有
2T = 2mg
解得
T = mg
(2)设Q所受安培力大小为F,对P、Q整体受力分析,有
mg+F = 2mg
又
F = BIL
解得
24.(2024·浙江·高考真题)如图所示,边长为1m、电阻为0.04Ω的刚性正方形线框 abcd 放在与强磁场中,线框平面与磁场B垂直。若线框固定不动,磁感应强度以均匀增大时,线框的发热功率为P;若磁感应强度恒为0.2T,线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时,线框的发热功率为2P,则ab边所受最大的安培力为( )
A. NB.C.1ND.
【答案】C
【详解】磁场均匀增大时,产生的感应电动势为
可得
线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时电动势的最大值为
此时有
解得
分析可知当线框平面与磁场方向平行时感应电流最大为
故ab边所受最大的安培力为
故选C。
25.(2024·甘肃·高考真题)如图,相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为( )
A.,方向向左B.,方向向右
C.,方向向左D.,方向向右
【答案】A
【详解】导体棒ab切割磁感线在电路部分得有效长度为d,故感应电动势为
回路中感应电流为
根据右手定则,判断电流方向为b流向a。故导体棒ab所受的安培力为
方向向左。
故选A。
26.(2024·福建·高考真题)如图,用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为的半圆形铜环竖直悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外,铜环两端、处于同一水平线。若环中通有大小为、方向从到的电流,细绳处于绷直状态,则( )
A.两根细绳拉力均比未通电流时的大B.两根细绳拉力均比未通电流时的小
C.铜环所受安培力大小为D. 铜环所受安培力大小为
【答案】AC
【详解】方法一:微元法
AB.如图,取通电半圆形铜环的一小段,可将其视为直导线,根据左手定则可知,改小段导线受到的安培力方向如图所示,其大小
根据对称性苛刻的,如图所示,对称的两小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等,方向相反,相互抵消,则通电后半圆形铜环受到的安培力竖直向下,根据受力分析可知,通电后两绳拉力变大,故A正确,B错误;
CD.对每小段导线所受安培力在竖直方向的分力求和,可得
故C正确,D错误。
故选AC。
方法二:等效法
通电半圆形铜环可等效为等效长度为直径,电流方向,根据左手定则可知半圆形铜环受到的安培力方向竖直向下,大小
根据受力分析可得,通电后,绳子拉力
两根细绳拉力均比未通电流时的大。
故选AC。
27.(2023·江苏·高考真题)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( )
A.0B.BIlC.2BIlD.
【答案】C
【详解】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
Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
故选C。
28.(2022·北京·高考真题)如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框,边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
A.线框中产生的感应电流方向为
B.线框中产生的感应电流逐渐增大
C.线框边所受的安培力大小恒定
D.线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【详解】A.根据安培定则可知,通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度随时间均匀增加,根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为,A错误;
B.线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,故线框中产生的感应电流不变,B错误;
C.线框边感应电流保持不变,磁感应强度随时间均匀增加,根据安培力表达式,故所受的安培力变大,C错误;
D.线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里,线框中产生的感应电流方向为,根据左手定则可知,线框边所受的安培力水平向右,线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大,根据安培力表达式可知,线框整体受到的安培力方向水平向右,D正确。
故选D。
29.(2022·湖北·高考真题)如图所示,两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中,磁感应强度大小恒定,方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动,现给导体棒通以图示方向的恒定电流,适当调整磁场方向,可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时,加速度的最大值为g;减速时,加速度的最大值为g,其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.棒与导轨间的动摩擦因数为
B.棒与导轨间的动摩擦因数为
C.加速阶段加速度大小最大时,磁场方向斜向下,θ=60°
D.减速阶段加速度大小最大时,磁场方向斜向上,θ=150°
【答案】BC
【详解】设磁场方向与水平方向夹角为θ1,θ1
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