2025年高考物理总复习专项训练：磁场对电流的作用.pdf

专题6 3 磁场对电流的作用1.2024北京市人大附中期中考试 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a b边长为2 1,与磁场方向垂直，b e边长为1,与磁场方向平行.该导线受到的安培力为（）A.0 B.I1B C.2I1B D.小 I1B答案：C解析：导线的a b边与磁场垂直，受到的安培力大小为Fi=2 B U,导线的b e边与磁场平行，不受安培力的作用，则导线受到的安培力大小为F=Fi=2BH,C正确，A、B、错误.2.2024陕西省延安市一模 甲是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.当线圈通以如图乙所示方向电流时，下列说法正确的是（）螺旋弹簧a、b导线所受安培力相同B.线圈将按逆时针方向（正视）转动换磁性更强的磁铁会增大电流表的量程D增加线圈匝数会减小电流表的量程答案：D解析：由左手定则可知，a、b导线受到的安培力大小相等、方向相反，A错误；由左手定则可知，a导线受到的安培力向上，b 导线受到的安培力向下，线圈按顺时针方向（正视）转动，B 错误；换磁性更强的磁铁或增加线圈匝数，会使得在相同电流情况下线圈所受安培力增大，电流表的量程减小，C 错误，。

正确.A 4 40-0-0a b c3.有三根相互平行的直导线a、b、c 垂直纸面放置，且它们在同一连线上.已知这三根导线中电流大小分别为L、L、b，且 L=L，电流方向如图所示（）A.直导线b 受到的安培力向左B.直导线b 受到的安培力向右C.若只增大L，导线b 受到的安培力从a 指向bD.若只增大H导线b 受到的安培力从a 指向b答案：C解析：导线a 在 b 处产生的磁场方向垂直于a b 向上，直导线c 在 b 处产生的磁场方向垂直于b e 向下，且 L=l2,直导线b 处合磁场为0,因此直导线b 受到的安培力也为0,A、B 错误;若只增大L,在 b 处产生的合磁场方向垂直于a b 向上，再由左手定则，则安培力从a 指向b,C 正确；若只增大L,在 b 处产生的合磁场方向垂直于b e 向下，再由左手定则，则安培力从b 指向a,错误.4.如图所示，导线框ABC由直线A B和四分之一圆弧BC组成，用柔软导线悬吊处于静止状态，经过A、C 的水平线下方有垂直于ABC所在平面向里的匀强磁场，现给导线ABC通以如图所示方向的电流，则导线框受到的安培力方向（）A.竖直向上 B.竖直向下C.斜向右下 D.斜向左上答案：B解析：导线框受到安培力的等效长度为A C 的连线，电流方向由C 指 向 A,根据左手定则可知，导线框受到的安培力方向竖直向下，8 项正确.X X X X XX X X X XABXXXXXXXXXX因7 7 7近5.2024浙江省舟山市月考 如图所示，边长为L 的正方形导线框ABCD用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的电流.图中虚线过AD边中点和BC边中点且水平，虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场,其磁感应强度大小为B.此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为Fi（Fi0）；现将虚线下方的磁场移至虚线上方且磁感应强度的大小改为原来的三倍，保持其他条件不变，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为F2（F20）.则导线框中的电流大小为（）F2Fi F2Fi人 BL B，2BLF2Fi F2-FiC-4BL D 8BL答案：C解析：当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为L,受到的安培力方向竖直向上，设正方形导线框质量为m,则 有 Fi+BIL=mg,当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为L,受到的安培力方向竖直向下，磁感应强度增大到原来的三倍，故此时有F2=3B IL+m g,联立可得1=唾匚。

正确.6.如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，其间有竖直向下的匀强磁场，垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.通过金属棒的电流按如图乙所示的规律变化，t=0 时，将金属棒由静止释放，下列说法正确的是（）TA.t=时，金属棒的加速度最小B.时，金属棒的速度为零C.t=T 时，金属棒距离出发点最远TD.在5的时间内，安培力对金属棒做功为零答案：D解析：t=T5 时，金属棒通过的电流反向最大，所受安培力最大，所产生的加速度也最大，A 项错误；T T TI时间内，电流方向不变，安培力方向不变，安培力始终做正功，t=:时，金属棒的速度不为零，又;TT2 时间内，电流方向与之前相反，大小变化相等，始终做负功，根据对称性，可 知 在5的时间内，金属棒先加速后减速且减为零，安培力对金属棒总功为零，8 项错误，项正确；金属棒做周期性运动，前半个周期先沿正方向加速后减速为零，后半个周期沿反方向先做加速后减速为零，根据对称性可知t=T 时，金属棒再次回到出发点，C 项错误.7.轨道XXX弹 体BXXX轨道如图所示为电磁轨道炮的工作原理图.质量m=200g的待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在宽为L=2 m 的两平行轨道上无摩擦滑动.若电容器的电容C=5X1（）-2R充电后电压为UI=2 左 V,轨道内充满磁感应强度B=2.5 T 的匀强磁场，当开关由a 点扳向b 点后，能在极短的时间内将弹体加速到v=300 m/s发射出去.若在这个过程中，通过电磁炮的电荷量为q,电容器两端的电压变为U 2,则（）A.q=24CB.q=12CC.q=24CD.q=12C答案：DU2=l 976 VU2=l 976 VU2=1 760 VU2=l 760 V解析：在极短的时间内将弹体加速发射出去的过程中，由动量定理B I L J t=m v,通过电磁炮的电荷量为q=T J t,联立解得q=等 =2。

黑：300口&电容器两端的电压将变为U 2=5X 10X 2 000-12 -T-V=1 760 V,选项正确.J A 1U8.2024河北省保定市部分高中模拟 如图甲所示，边长为1、质量为m 的等边三角形导线框abc用绝缘细线悬挂于天花板上，b e 边水平，导线框中通有沿逆时针方向、大小为I 的恒定电流，线框部分处在水平虚线MN、P Q 间的垂直于线框平面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,M N 与 P Q 间的距离为正三角形abc高的一半，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）A.图甲中，绝缘细线的拉力大小为mg3 BI1B .图甲中，绝缘细线的拉力大小为mg乎BI1C.将匀强磁场上移到图乙中所示位置，绝缘细线的拉力会变小D.将匀强磁场上移到图乙中所示位置，绝缘细线的拉力会变大答案：A解析：图甲中，线框受到的安培力向上，有效长度为 1,绝缘细线的拉力F=m g-|BI1,A 正确，B错误；将匀强磁场上移到图乙中所示位置，有效长度不变，线框所受安培力不变，悬线的拉力不变，C、D错误.9.如图所示，电阻不计的水平导轨间距0.5 导轨处于方向与水平面成a 角斜向右上方的磁感应强度为5 7 的匀强磁场中.导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态，其质量m=l依，电阻R=0.9 Q 与导轨间的动摩擦因数|1=0.5,电源电动势E=1 0 V,其内阻r=0.1 O,定值电阻的阻值Ro=4 Q.不计定滑轮的摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳对a b 的拉力沿水平方向，重力加速度g 取 10，/s2,a=53,s加 53=0.8,cos 53=0.6,贝 女 )A.导体棒ab受到的摩擦力方向一定向右B.导体棒ab受到的安培力大小为5 N,方向水平向左C.重物重力G 最小值是1.5 ND.重物重力G 最大值是7.5 N答案：DF in解析：由闭合电路欧姆定律可得I=P4.-R A=2 A,a b 受到的安培力大小为F 安=K十r十Ko 出，十 出1十4B IL=5X 2X 0.5N=5N,方向垂直于磁场斜向左上方，2 错误；若导体棒ab恰好有水平向左的运动趋势时,导体棒所受静摩擦力水平向右，则由共点力平衡条件可得m g=F安 cos OI+FN,F 安Ffitiax=RFN,联立解得GI=0.5 N,若导体棒a b 恰好有水平向右的运动趋势时，导体棒所受静摩擦力水平向左，则由共点力平衡条件可得mguFtcos OI+FN,F 安 s%a+型，zax=G2,Ffitiax N,联立解得G z=7.5 N,重物重力G 的取值范围为0.5NWGW7.5N,A、C 错误，。

正确.10.（多选）如图所示为某种电磁泵模型的示意图，泵体是长为Li，宽与高均为L2的长方体.泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U 的电源（内阻不计），理想电流表示数为I.若电磁泵和水面高度差为h,液体的电阻率为p,在 t 时间内抽取液体的质量为m,不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g,贝 U（）A.泵体上表面应接电源正极B.电磁泵对液体产生的推力大小为BIL,C.电源提供的电功率为手D.质量为m 的液体离开泵体时的动能为U lLm ghI半tL1答案：A D解析：当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体，故 A 正确；电磁泵对液体产生的推力大小为F=BIL2,B 错 误;电源提供的电功率为P=UI,C 错误;根据电阻定律，泵体内液体的电阻R=p片=*,则电源提供的电功率为P=IU,若 t 时间内抽取水的质L li-2 L i量为m,根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为 =1111:11181112口=131|：1118111/1;,正确.11.2024宁夏银川二中质量监测 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4 0%金属导轨所在的平面与水平面夹角0=37。

在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 7、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Q的直流电源.现把一个质量m=0.040像的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻Ro=2.5金属导轨电阻不计,g 取 10可/$2.已知血37=0.60,cos 37=0.80,求:(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的摩擦力；(3)若仅将磁场方向改为竖直向上，求导体棒受到的摩擦力.答案：(1)1.5 A(2)0.06 N,方向沿斜面 向 下(3)零解析：(1)对导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有1=言=1.5 A(2)导体棒受到的安培力F 安=BIL=0.30N方向沿斜面向上，导体棒所受重力沿斜面向下的分力Fi=mg5m 37=0.24由于F i小于F 安，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f,受力如图根据共点力平衡条件mg sin 37f=F 安解得 f=0.06 N方向沿斜面向下.(3)对导体棒受力分析如图由于 mg sin 0=BIL cos 0=0.24 N所以在安培力作用下导体棒刚好处于平衡，故导体棒受的摩擦力为零.。