新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤訓(xùn)練第49講 磁場及其對電流的作用（原卷版）

第49講磁場及其對電流的作用（模擬精練+真題演練）1．（2023·河北邯鄲·統(tǒng)考三模）在正方形ABCD的中心有一以O(shè)點(diǎn)為圓心的鐵環(huán)，如圖所示纏繞著通電絕緣導(dǎo)線，當(dāng)通電方向如圖所示時，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0?，F(xiàn)在A、B、C、D四點(diǎn)放置如圖所示的通電直導(dǎo)線，電流強(qiáng)度如圖所示。已知正方形邊長為l，通電直導(dǎo)線周圍磁場SKIPIF1<0，其中k為已知系數(shù)，I為電流強(qiáng)度，d為到通電導(dǎo)線的直線距離。則此時O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<02．（2023·浙江·模擬預(yù)測）已知通電直導(dǎo)線在其延長線上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零，通電環(huán)形導(dǎo)線在其圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流大小成正比，與環(huán)形的半徑成反比，即SKIPIF1<0，k為比例系數(shù)。現(xiàn)有兩段四分之一圓弧導(dǎo)線和兩段直導(dǎo)線組成的閉合回路如圖所示，O為兩段圓弧的共同圓心，大、小圓弧的半徑分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，回路中通有電流I，則圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向分別為（）A．SKIPIF1<0，垂直紙面向外B．SKIPIF1<0，垂直紙面向里C．SKIPIF1<0，垂直紙面向外D．SKIPIF1<0，垂直紙面向里3．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考二模）如圖所示，一光滑絕緣的圓柱體固定在水平面上。導(dǎo)體棒AB可繞過其中點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸在圓柱體的上表面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，導(dǎo)體棒CD固定在圓柱體的下底面。開始時，兩棒相互垂直并靜止，兩棒中點(diǎn)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0連線與圓柱體的中軸線重合?，F(xiàn)對兩棒同時通入圖示方向（A到B、C到D）的電流。下列說法正確的是（）

A．通電后，AB棒仍將保持靜止B．通電后，AB棒將逆時針轉(zhuǎn)動（俯視）C．通電后，AB棒將順時針轉(zhuǎn)動（俯視）D．通電瞬間，線段SKIPIF1<0上存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置4．（2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)?？寄M預(yù)測）安培在研究電流之間的相互作用時，用一根硬導(dǎo)線彎成如圖1形狀的線圈，這線圈是由兩個形狀和大小相同、但電流方向相反的平面回路組成一個整體，線圈的端點(diǎn)A、B通過水銀槽和固定支架相聯(lián)，這樣，線圈既可通入電流，又可自由轉(zhuǎn)動，被稱為無定向秤。則通電后（）

A．當(dāng)處于非勻強(qiáng)磁場中，線圈可能會發(fā)生轉(zhuǎn)動B．當(dāng)處于平行線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，線圈可能會發(fā)生轉(zhuǎn)動C．當(dāng)處于垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，線圈可能會發(fā)生轉(zhuǎn)動D．將如圖2那樣的通電硬導(dǎo)線靠近該秤，線圈可能會發(fā)生轉(zhuǎn)動5．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測）將一直導(dǎo)線折成如圖所示的形狀，其中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，然后將其置于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0的勻強(qiáng)磁場中，A、SKIPIF1<0、C位于紙面內(nèi)。現(xiàn)在導(dǎo)線中通以大小為SKIPIF1<0、方向沿如圖的電流，該通電導(dǎo)線受到的安培力大小為（）

A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<06．（2023·甘肅·統(tǒng)考三模）可用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方法比較多，如圖所示是利用電流天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的一種方法。它的右臂掛著等腰梯形線圈，且2ab=cd=2l，匝數(shù)為n，線圈的底邊水平，一半的高度處于方框內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通入順時針電流I時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變。在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼時，兩臂再次達(dá)到新的平衡，則（）

A．方框內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0B．方框內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0C．方框內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0D．方框內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<07．（2023·湖南·模擬預(yù)測）如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距SKIPIF1<0。PM間接有一個電動勢為SKIPIF1<0，內(nèi)阻SKIPIF1<0的電源和一只定值電阻SKIPIF1<0，質(zhì)量SKIPIF1<0導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，導(dǎo)體棒的中點(diǎn)用輕繩經(jīng)定滑輪與質(zhì)量SKIPIF1<0的物體相連。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0，方向豎直向下，金屬棒ab恰好保持靜止。則（）

A．流過導(dǎo)體棒ab的電流為2AB．導(dǎo)體棒ab與軌道間動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0C．當(dāng)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍時，導(dǎo)體棒所受摩擦力為0D．若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向未知，要使ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，所加勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為SKIPIF1<08．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，橫截面為半圓、表面光滑的柱體固定在水平面上，長度相同的足夠長直導(dǎo)線a、b水平放在光滑圓弧面上，通入同向電流后均能靜止在圓弧面上，已知a與圓心連線和豎直方向夾角為30°，b與圓心連線和豎直方向的夾角為60°，則下列判斷正確的是（）

A．b中電流大于a中電流B．a(chǎn)的質(zhì)量比b的質(zhì)量大C．a(chǎn)受到的安培力比b受到的安培力大D．a(chǎn)對圓弧面的壓力小于b對圓弧面的壓力9．（2023·河北張家口·統(tǒng)考三模）一通電導(dǎo)體棒放置在粗糙水平桌面上，流過導(dǎo)體棒的電流如圖所示，導(dǎo)體棒所在空間存在方向與導(dǎo)體棒垂直的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)勻強(qiáng)磁場方向與水平方向的夾角為SKIPIF1<0時，無論磁感應(yīng)強(qiáng)度多強(qiáng)，導(dǎo)體棒均不能在安培力的作用下沿桌面移動。已知導(dǎo)體棒與桌面間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列關(guān)系式中正確的是（）

A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<010．（2023·江西南昌·江西師大附中?？既＃┮桓L度為L質(zhì)量為m的粗細(xì)可忽略的導(dǎo)體棒A靜止在一個足夠長的光滑絕緣半圓柱體頂端，導(dǎo)體棒中通有垂直紙面向外大小為I的電流，其截面如圖，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒由靜止滑下，一段時間后從某一位置P離開半圓柱體。若在圓心O處加一根垂直于截面通電情況與A相同的導(dǎo)體棒B（圖中未畫出），其它條件不變，則關(guān)于導(dǎo)體棒A離開半圓柱體的位置說法中正確的是（）A．可能在P的左上方B．可能仍在P處C．一定在P、Q之間某處D．可能在Q處11．（2023·湖南株洲·統(tǒng)考三模）如圖所示的電路中，恒流源能提供圖示方向、大小為SKIPIF1<0的恒定電流。質(zhì)量為SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒垂直放置在水平導(dǎo)軌SKIPIF1<0上，兩導(dǎo)軌平行且相距為SKIPIF1<0，導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，導(dǎo)體右端均與兩個相同的豎直光滑半圓形軌道平滑連接與SKIPIF1<0兩點(diǎn)，半圓形軌道半徑為SKIPIF1<0，導(dǎo)體棒初始位置與SKIPIF1<0相距為SKIPIF1<0，重力加速度為SKIPIF1<0，則下列說法中正確的是（）A．若在水平軌道間加水平向右的勻強(qiáng)磁場SKIPIF1<0，則導(dǎo)體棒初始開始運(yùn)動時的加速度為SKIPIF1<0B．若要使導(dǎo)體棒在水平軌道上做勻速運(yùn)動，則所加磁場SKIPIF1<0最小時的方向應(yīng)為左上，與豎直方向夾角為SKIPIF1<0C．若在水平軌道間加豎直向上的勻強(qiáng)磁場SKIPIF1<0，則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入圓弧軌道時對軌道的壓力大小為SKIPIF1<0D．若要使導(dǎo)體棒剛好到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)，則在水平軌道間所加豎直向上的磁場的最小值為SKIPIF1<012．（2023·陜西寶雞·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖甲，兩根長度和質(zhì)量都相同的金屬直導(dǎo)線SKIPIF1<0用絕緣絲線連接，再用絕緣絲線將SKIPIF1<0懸掛在水平細(xì)桿上，SKIPIF1<0中通有相同大小的電流，方向如圖所示，兩根導(dǎo)線的質(zhì)量均為m，重力加速度為g。現(xiàn)在兩導(dǎo)線所在空間施加與導(dǎo)線垂直斜向上的勻強(qiáng)磁場，磁場方向與豎直方向間夾角為30°，其截面圖如圖乙。下列說法正確的是（）A．懸掛導(dǎo)線SKIPIF1<0的絲線向右偏離豎直方向B．上下每根絲線上的拉力大小分別為mg、SKIPIF1<0C．若增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，則上面絲線上的拉力大小可能為0D．若增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，則下面絲線與豎直方向間夾角將增大13．（2023·廣東汕頭·金山中學(xué)?？既＃﹥筛娂?xì)長直導(dǎo)線緊靠著同樣長的塑料圓柱體，圖甲是圓柱體和導(dǎo)線1的截面，導(dǎo)線2固定不動（圖中未畫出）。導(dǎo)線1繞圓柱體在平面內(nèi)第一與第二象限從SKIPIF1<0緩慢移動到SKIPIF1<0，測量圓柱體中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度，獲得沿x方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0隨SKIPIF1<0的圖像（如圖乙）和沿y方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0隨SKIPIF1<0的圖像（如圖內(nèi)）。下列說法正確的是（）

A．導(dǎo)線1電流方向垂直紙面向外B．導(dǎo)線2在第三象限角平分線位置C．隨著SKIPIF1<0的增大，中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度先變大后變小D．當(dāng)SKIPIF1<0時，中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿第四象限角平分線14．（2023·福建寧德·福建省福安市第一中學(xué)校考一模）如圖甲所示為安裝在某特高壓輸電線路上的一個六分導(dǎo)線間隔棒，圖乙為其截面圖。間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在一個正六邊形的頂點(diǎn)a、b、c、d、e、f上，O為正六邊形的中心。已知通電導(dǎo)線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比，某瞬時，6條輸電導(dǎo)線中通過垂直紙面向外，大小相等的電流，其中a導(dǎo)線中的電流對b導(dǎo)線中電流的安培力大小為F，該時刻（）A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿aO，由a指向OC．c導(dǎo)線所受安培力方向沿Oc指向cD．a(chǎn)導(dǎo)線所受安培力為2.5F15．（2023·遼寧阜新·?？寄M預(yù)測）如圖所示，在傾角θ＝30°的斜面上固定一間距L＝0.5m的兩平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器R，電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝1Ω，一質(zhì)量m＝20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10T，垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)）．取g＝10m/s2。（1）若導(dǎo)軌光滑，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求金屬棒受到的安培力大?。唬?）若金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝SKIPIF1<0，金屬棒要在導(dǎo)軌上保持靜止，求滑動變阻器R接入電路中的阻值；（3）若導(dǎo)軌光滑，當(dāng)滑動變阻器的電阻突然調(diào)節(jié)為23Ω時，求金屬棒的加速度a的大小。16．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）利用如圖所示裝置探究勻強(qiáng)磁場中影響通電導(dǎo)線受力的因素，導(dǎo)線垂直勻強(qiáng)磁場方向放置。先保持導(dǎo)線通電部分的長度L不變，改變電流I的大小，然后保持電流I不變，改