2024版新教材高考物理复习特训卷考点66磁场及磁吃电流的作用A

这是一份2024版新教材高考物理复习特训卷考点66磁场及磁吃电流的作用A，共6页。试卷主要包含了[2021·广东卷]，[2023·山东淄博二模]，[2023·辽宁朝阳模拟]，[2022·湖南卷]如图等内容，欢迎下载使用。

A.几何中心O点的磁感应强度不为零
B.几何中心O点的磁感应强度为零
C.L1对L2的安培力小于L1对L3的安培力
D.L1所受安培力的方向沿正方形的对角线ac方向
2.[2021·广东卷]
截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线．若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I2，I1≫I2，电流方向如图所示．下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（ ）
3.[2023·上海闵行区一模]磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极（N极或S极）的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在．若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面1和2，如图所示，a点位于球面1上，b点位于球面2上，则下列说法正确的是（ ）
A.球面1和球面2的磁通量相同
B.球面1比球面2的磁通量小
C.a点和b点的磁感应强度相同
D.a点比b点的磁感应强度小
4.[2022·江苏卷]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
5.
[2023·安徽合肥一模]如图所示，正六边形线框abcdef由六根导体棒连接而成，固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、b与电源两端相连，其中ab棒的电阻为5R，其余各棒的电阻均为R，电源内阻及导线电阻忽略不计．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. eq \f(F,2) B． eq \f(2F,3)
C. eq \f(3F,4) D． eq \f(5F,6)
6.
[2023·重庆沙坪坝联考]如图所示，某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置．U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场．一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上．导体棒没有通电时，测力计的示数为G0；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为G1.测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响．下列说法正确的是（ ）
A.导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为B＝ eq \f(G0－G1,IL)
B.导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为B＝ eq \f(G0＋G1,IL)
C.若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小
D.若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为2G0－G1
7.[2023·山东淄博二模]（多选）某同学自制的简易电动机示意图如图所示．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
8.[2023·辽宁朝阳模拟]（多选）实验室经常使用的电流表是磁电式电流表，这种电流表的构造如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的．若线圈中通以如图乙所示的电流，则下列说法中正确的是（ ）
A.在量程内指针转至任一角度，线圈平面都跟磁感线平行
B.线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
C.当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
D.当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动
9.[2023·山东济南二模]如图所示，abc是以O点为圆心的三分之一圆弧，b为圆弧中点，a、b、c处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，O点处的磁感应强度恰好为零．若将c处电流反向，其它条件不变，则O点处的磁感应强度大小为（ ）
A.B B．2B
C.3B D．0
10.[2022·湖南卷]如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示．导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ.下列说法正确的是（ ）
A.当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M
B.电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变
C.tan θ与电流I成正比
D.sin θ与电流I成正比
11.[2023·河南郑州中学三模]如图所示，水平地面上平行放置两根足够长的通电直导线a和b，电流大小相等，方向垂直纸面向里，竖直线MN位于直导线a、b的中垂面上．通电直导线c中的电流方向垂直纸面向外．现在从M点由静止释放直导线c，直导线c可沿中垂面落至地面上的N点．整个过程导线a和b静止不动，不计空气阻力，则由M点运动到N点的过程中（ ）
A.导线c在M点受到的安培力水平向右
B.导线c在M点受到的安培力竖直向下
C.导线c可能做加速度一直增大的加速运动
D.导线c可能做加速度一直减小的加速运动
考点66 磁场及磁场对电流的作用(A)——练基础
1．答案：BD
解析：因四条导线中的电流大小相等，O点与四条导线的距离均相等，由右手定则和对称性可知，L1在O点的磁感应强度与L3在O点的磁感应强度等大反向，L2在O点的磁感应强度与L4在O点的磁感应强度等大反向，所以四条导线在O点的磁感应强度等于0，故A错误，B正确；L2相比L3，离L1更近些，处于L1较强的磁场区域，由安培力大小与B成正比可知，L1对L2的安培力大于L1对L3的安培力，故C错误；根据“同向电流吸引，反向电流排斥”的推论可知，L1受其余三条导线的吸引力分别指向三条导线，根据对称性，L2与L4对L1的安培力大小相等，所以两者合力指向ac方向，再与L3对L1的安培力(沿ac方向)合成，总安培力方向沿正方形的对角线ac方向，故D正确．
2．答案：C
解析：根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”的作用规律可知，左、右两导线与长管中心的长直导线相互吸引，上、下两导线与长管中心的长直导线相互排斥，C正确．
3．答案：A
解析：磁通量Φ＝BS，也是穿过球面的磁感线的条数，由于从磁单极子发出的磁感线的条数是一定的，故穿过球面1与球面2的磁感线的条数是相等的，即球面1与球面2的磁通量相等，A正确，B错误；若有磁单极子位于球心处，因为它的磁感线分布类似于点电荷的电场线的分布，我们可以类比一个点电荷放在球心处，则a点的电场强度大于b点，故a点的磁感应强度也大于b点，C、D错误．
4．答案：C
解析：根据安培定则可知通电电流b在其周围产生的磁场为顺时针，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，如图所示；
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，选C.
5．答案：A
解析：S闭合后，ab棒与其余各棒并联，设电源电动势为E，则两支路的电流大小均为I＝ eq \f(E,5R)，ab棒受到安培力的大小为Fab＝BIL，其余各棒在磁场中的等效长度也为L，受到的安培力大小为F其＝BIL，线框受到的安培力大小F＝Fab＋F其＝2BIL，若仅将ab棒移走，则余下线框受到的安培力大小F′＝F其＝BIL＝ eq \f(F,2)，A正确．
6．答案：D
解析：当导体棒通以图示方向电流I时，根据左手定则可知，导体棒受安培力向上，则磁铁受到向下的作用力，由平衡可知F安＝BIL＝G1－G0，解得 B＝ eq \f(G1－G0,IL)，A、B错误；磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关，若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度不变，C错误；若通以图示大小相等方向相反的电流I，则安培力反向，此时测力计示数将变为N＝G0－F安＝2G0－G1，D正确．
7．答案：AD
解析：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、右转轴只能上侧或下侧形成通路，另一侧断路．A、D正确．
8．答案：ABD
解析：指针在量程内线圈一定处于磁场之中，由于线圈与铁芯共轴，线圈平面总是与磁感线平行，A正确．电表的调零使得当指针处于“0”刻线时，螺旋弹簧处于自然状态，所以无论线圈向哪一方向转动都会使螺旋弹簧产生阻碍线圈转动的力，B正确．由左手定则知，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，安培力将使线圈沿顺时针方向转动，C错误，D正确．
9．答案：A
解析：三条导线的磁场如图所示，
由矢量的叠加可知三条导线产生的磁场合磁感应强度为B′＝2B0，可得2B0＝B；若将c处电流反向，三条导线产生的磁场如图所示，
根据磁感应强度的叠加可知O点处的磁感应强度大小为B，A正确．
10．答案：D
解析：当导线静止在图(a)右侧时，导体棒MN在重力、拉力和安培力的作用下处于平衡状态，由平衡条件可知，导体棒所受安培力指向右侧，又安培力与磁场方向垂直，所以安培力垂直于轻绳指向右上方，由左手定则可知，导线中电流方向由M指向N，A项错误；由平衡条件有轻绳拉力F＝ eq \r(（mg）2－（BIL）2)，又BIL＝mg sin θ，得sin θ＝ eq \f(BL,mg)I，分析易知B、C项错误，D项正确．
11．答案：C
解析：根据右手螺旋定则可知通电直导线a和b在M点的磁场方向如图所示
由矢量的叠加可知通电直导线a和b在M点的磁场方向水平向右，根据左手定则可知导线c在M点受到的安培力竖直向上，A、B错误；若距离N点无穷远处，磁感应强度为零，N点磁感应强度为零，所以从无穷远处到N点磁感应强度先增大后减小，由于不清楚M点的位置，所以通电直导线c所受安培力可能先增大后减小，也可能一直减小，结合牛顿第二定律mg－F＝ma，可知导线c可能做加速度一直增大的加速运动，也可能先做加速度减小的加速运动再做加速度增大的加速度运动，C正确，D错误．