高考物理专题10磁场备考强化训练24磁场安培力通导在磁场中的运动新人教版.doc

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1、1 / 18【2019【2019 最新最新】精选高考物理专题精选高考物理专题 1010 磁场备考强化训练磁场备考强化训练 2424 磁场安磁场安 培力通导在磁场中的运动新人教版培力通导在磁场中的运动新人教版本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成， 。其目的在于通过训练使考生知道磁感应强度、磁感线、安培力等概念，能熟练地运用安培定则、左手定则，分别判断磁感线、安培力的方向，深刻理解安培力的计算公式及其物理意义，并能熟练地用它进行安培力、安培力矩等有关问题的分析和计算.若能将此类知识与高科技领域得实际联系在一起，则可以激发我们学习的热情和提高我们解决物

2、理问题的能力。全卷 20 余题，总计 120 分，可选习题广泛，且有较好效益，其中选做题为学有余力者而设。一、破解依据一、破解依据若解决“磁强”和“磁场力的方向”等问题，可参考以下几条依据：磁感应强度 大小：一看磁感线的“疏密”；二用公式和等计算。ILFB rkIB 方向：跟磁感线的切线、或小磁针 N 极的“方向一致”； 叠加：与场强矢量的叠加十分相似。叠加：与场强矢量的叠加十分相似。 几种常见的磁场几种常见的磁场 磁感线：磁极附近磁感线密集；疏密成都表示该处磁场的强弱。磁感线的方向：直线电流、环形电流或通电螺线管的磁场，可 用安培定则一、安培定则二。匀强磁场：磁感线均匀分布（彼此平行且距离相

3、等）、或磁2 / 18感应强度处处相同的磁场。如异名磁极（很近）、长通电螺线管中间区域的磁场等。磁通量：=BS 其中 :磁通量(Wb)，B:匀强磁场的磁感 强度(T)，S:正对面积(m2)。“磁通”得方向与该处磁感应强度方向 一致。 或者，亦即磁感应强度大小等于单位正对面积的磁通量，也称 磁通密度。SB 安培力：安培力：判断 F 的方向，用左手定则。若 B、I、F“两两垂直”，则B 正向穿入手掌；I、F 分别与四指、大指同向。若 B、I 任一量变化方向，则 F 方向随之改变。或者 F 的方向总垂直于 B、I 所决定的平面。若 B 与 I 不垂直，则正交分解 B(或 I)，再取 B 与 I 的垂

4、直分量，作为“两两垂直”对待。注： F 一定垂直于 I、B，而后两者则不一定垂直。若 I、B 任一量反向，F 则反向。欲求安培力 F 的大小：用公式 F=BILsin（或 F=BIL），间接用力学规律等。关于关于“通导通导”的三种运动状态：的三种运动状态：“平衡平衡”（详见前文）、（详见前文）、“加加速运动速运动”和和“转动转动”等，宜分别用等，宜分别用“平衡条件平衡条件”、“牛顿定律和运牛顿定律和运动方程动方程”、“曲线运动规律曲线运动规律”和和 “力矩知识力矩知识”等处理。如等处理。如“通电导通电导体体”（以下称（以下称“通导通导”）的安培力、机械力、静电力等合力为零，）的安培力、机械力、

5、静电力等合力为零，其处于平衡状态；合力不为零，可改变其运动状态。亦可使通电导其处于平衡状态；合力不为零，可改变其运动状态。亦可使通电导体如线圈等发生形变。体如线圈等发生形变。机械力、安培力的“合力”共同决定“通导”的运动轨迹、加3 / 18（或减）速；若仅有安培力做正功，则“通导”机械能增加；而电源电（势）能的减少，等于直流电路 “内能增加”与“通导”机械能的增加之和。当涉及功率时，亦可作类似处理。而功量、冲量的计算以及动能、动量等变化问题，则分别用动量定理、动能定理等解决。二、精选习题二、精选习题选择题（每小题选择题（每小题 5 5 分，共分，共 5050 分）分）1.1.（1616 北京）

6、中国宋代科学家沈括在北京）中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈中最早记载中最早记载了地磁偏角：了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也也 ”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图- -1 1结合上述材料，下列说法不正确的是结合上述材料，下列说法不正确的是( ( ) )A地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用2.2.（1717 全国全国）如图）

7、如图-2-2，三根相互平行的固定长直导线，三根相互平行的固定长直导线 L1L1、L2L2和和 L3L3 两两等距，均通有电流两两等距，均通有电流 I I，L1L1 中电流方向与中电流方向与 L2L2 中的相同，与中的相同，与L3L3 中的相反，下列说法正确的是中的相反，下列说法正确的是( ( ) )AL1 所受磁场作用力的方向与 L2、L3 所在平面垂直BL3 所受磁场作用力的方向与 L1、L2 所在平面垂直CL1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1134 / 18DL1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为13.3.（1717 江苏）如图江苏）如图-3-3

8、所示，两个单匝线圈所示，两个单匝线圈 a a、b b 的半径分别为的半径分别为r r 和和 2r.2r.圆形匀强磁场圆形匀强磁场 B B 的边缘恰好与的边缘恰好与 a a 线圈重合，则穿过线圈重合，则穿过 a a、b b 两两线圈的磁通量之比为线圈的磁通量之比为( ( ) )A11 B12 C14 D414.4.（1717 全国全国）某同学自制的简易电动机示意图如图）某同学自制的简易电动机示意图如图-4-4 所示，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对边

9、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5.5. （1414 西工大附中）三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘西工大附中）三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均

10、为导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为 I I，方向如图，方向如图-5-5所示。所示。a a、b b 和和 c c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将相应顶点的距离相等。将 a a、b b 和和 c c 处的磁感应强度大小分别记为处的磁感应强度大小分别记为B1B1、B2B2 和和 B3B3，下列说法正确的是（，下列说法正确的是（ ）AB1=B2B3BB1=B2=B35 / 18Ca 处磁场方向垂直于纸面向里，b 和 c 处磁场方向垂直于纸面向里Da 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和 c 处磁场方向垂直于纸面向里

11、6.6. （1515 江苏）如图江苏）如图-6-6 所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长 NMNM 相等，将它们分相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是7.7. （1414豫东联考）安培提出了著名的分子电流假说，根据这豫东联考）安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效

12、为环形电流设电荷量为一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流设电荷量为 e e 的电子的电子以速率以速率 v v 绕原子核沿顺时针方向做半径为绕原子核沿顺时针方向做半径为 r r 的匀速圆周运动，关于的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是该环形电流的说法，正确的是( ( ) )A电流为，电流的方向为顺时针B电流为，电流的方向为顺时针C电流为，电流的方向为逆时针D电流为，电流的方向为逆时针8 8（1717 全国全国）如图）如图-7-7，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线两长直导线 P P 和和 Q Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为。在两垂直于

13、纸面固定放置，两者之间的距离为。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时，纸面内与两导线距离导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时，纸面内与两导线距离均为的均为的 a a 点处的磁感应强度为零。如果让点处的磁感应强度为零。如果让 P P 中的电流反向、其他条中的电流反向、其他条件不变，则点处磁感应强度的大小为件不变，则点处磁感应强度的大小为0BaA0BC D03 3B02 3 3B02B6 / 189.9. （1616 海南）如图海南）如图-8-8（a a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。中，当音频电流信

14、号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图俯视图-8-8（b b）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面）磁）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面）磁场方向如图中箭头所示，在图场方向如图中箭头所示，在图-8-8（b b）中）中A当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外10.10. （1414 浙江）如图浙江）如图-9-9 所示，两根光滑平行导轨水平放置，间所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距

15、为距为 L L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B.B.垂直于导轨垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒从水平对称放置一根均匀金属棒从 t t0 0 时刻起，棒上有如图时刻起，棒上有如图 2 2 所示所示的持续交变电流的持续交变电流 I I，周期为，周期为 T T，最大值为，最大值为 ImIm，图，图 1 1 中中 I I 所示方向为所示方向为电流正方向则金属棒电流正方向则金属棒( ( ) )A一直向右移动 B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化 D受到的安培力在一个周期内做正功填空题（共填空题（共 2222 分）分）7 / 1811

16、.11.（1616 上海）（上海）（5 5 分）形象描述磁场分布的曲线叫做分）形象描述磁场分布的曲线叫做_,_,通常通常_的大小也叫做磁通量密度。的大小也叫做磁通量密度。12.12.（1616 全国全国） （5 5 分）某同学用图分）某同学用图-10-10 中所给器材进行与安中所给器材进行与安培力有关的实验两根金属导轨培力有关的实验两根金属导轨 abab 和和 a1b1a1b1 固定在同一水平面内且固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁相互平行，足够大的电磁铁( (未画出未画出) )的的 N N 极位于两导轨的正上方，极位于两导轨的正上方，S S 极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上

17、且与两导轨垂直极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直(1)在图中画出连线，完成实验电路要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A适当增加两导轨间的距离B换一根更长的金属棒C适当增大金属棒中的电流其中正确的是_(填入正确选项前的标号)13.13. (15(15 新课标新课标 I)(12I)(12 分分) ) 如图如图-11-11，一长为，一长为 10cm10cm 的金属棒的金属棒 abab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁

18、场中；磁场的磁感应强度大小为度大小为 0.1T0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为 12V12V 的电池相连，电路总电的电池相连，电路总电阻为阻为 22。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为 0.5cm0.5cm；闭合开关，；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm0.3cm，重力加速度大小取，重力加速度大小取 10m/s210m/s2。判断开关闭

19、合后金属棒所受安。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向培力的方向_,_,并求出金属棒的质量并求出金属棒的质量_kg_kg。8 / 18计算题（共计算题（共 4848 分）分）14.14.（1616 上海）（上海）（1414 分）如图分）如图-12-12，一关于，一关于 y y 轴对称的导体轨道轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为位于水平面内，磁感应强度为 B B 的匀强磁场与平面垂直。一足够长，的匀强磁场与平面垂直。一足够长，质量为质量为 m m 的直导体棒沿的直导体棒沿 x x 轴方向置于轨道上，在外力轴方向置于轨道上，在外力 F F 作用下从原作用下从原点由静止开始沿点由静止开始沿

20、y y 轴正方向做加速度为轴正方向做加速度为 a a 的匀速加速直线运动，运的匀速加速直线运动，运动时棒与动时棒与 x x 轴始终平行。棒单位长度的电阻轴始终平行。棒单位长度的电阻 ，与电阻不计的轨道，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为 P=kyP=ky（SISI）。）。求：求：3/2（1）导体轨道的轨道方程 y=f（x）；（2）棒在运动过程中受到的安培力 Fm 随 y 的变化关系；（3）棒从 y=0 运动到 y=L 过程中外力 F 的功。15.15. （1515 重庆）（重庆）（1515 分）音圈电机是一种应用于硬

21、盘、光驱等分）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机系统的特殊电动机. .题图题图-13-13 是某音圈电机的原理示意图，它由一对是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，区域外的磁场忽略不计区域外的磁场忽略不计. .线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等前后两边在磁场内的长度始终相等.

22、.某时刻线圈中电流从某时刻线圈中电流从 P P 流向，流向，大小为大小为LnBI（）求此时线圈所受安培力的大小和方向。（）若此时线圈水平向右运动的速度大小为，求安培力的功率v16.16. （1717 天津）（天津）（1919 分）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使分）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图轨道炮示意如图，图-14-14 中直流电源电动势为中直流电源电动势为 E E，电容器的电容为，电容器的电容为9 / 18C C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距

23、为。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为 l l，电阻不计。，电阻不计。炮弹可视为一质量为炮弹可视为一质量为 m m、电阻为、电阻为 R R 的金属棒的金属棒 MNMN，垂直放在两导轨间，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关 S S 接接 1 1，使电容器完，使电容器完全充电。然后将全充电。然后将 S S 接至接至 2 2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为度大小为 B B 的匀强磁场（图中未画出），的匀强磁场（图中未画出），MNMN 开始向右加速运动。当开始向右加速运动。当MNMN

24、上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，零，MNMN 达到最大速度，之后离开导轨。问：达到最大速度，之后离开导轨。问：（1）磁场的方向；（2）MN 刚开始运动时加速度 a 的大小；（3）MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量 Q 是多少。( (四四) )选做题选做题17.17. （1414 新课标新课标）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是力，下列说法正确的是( ( ) )A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线

25、和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原的一半18.18.（1414 江苏）如图江苏）如图-15-15 所示，导电物质为电子的霍尔元件位于所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为两串联线圈之间，线圈中电流为 I I，线圈间产生匀强磁场，磁感应，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小强度大小 B B 与与 I I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为霍尔元件的电流为 IHIH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UHUH 满足：满足：UHUH

26、k k，式中，式中 k k 为霍尔系数，为霍尔系数，d d 为霍尔元件两侧面间的距为霍尔元件两侧面间的距10 / 18离电阻离电阻 R R 远大于远大于 RLRL，霍尔元件的电阻可以忽略，则，霍尔元件的电阻可以忽略，则( ( ) )A霍尔元件前表面的电势低于后表面B若电的正负极对调，电压表将反偏CIH 与 I 成正比D电压表的示数与 RL 消耗的电功率成正比19.19. （1414 襄阳五中）实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。襄阳五中）实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。这种电流表的构造如图这种电流表的构造如图-16-16 甲所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均甲所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均

27、匀地辐向分布的。当线圈通以如图匀地辐向分布的。当线圈通以如图-16-16 乙所示的稳恒电流（乙所示的稳恒电流（b b 端电流端电流流向垂直纸面向内），下列说法正确的是（流向垂直纸面向内），下列说法正确的是（ ） A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B线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C线圈的框架选择铝质材料，不仅考虑铝的密度小、强度高，更主要的是因为铝框转动时产生涡流，阻碍线圈的转动，这样有利于指针很快地稳定指到读数位置上D由于这种仪表是一种比较精密、容易损坏的仪器，所以在搬动运输这种电流表过程中，应该用导线将图中两接线柱直接连接，这样可以有效的减小线圈产生的摆动，以

28、防止电表受损2020（1414 重庆）重庆） (16(16 分分) )某电子天平原理如题图某电子天平原理如题图-17-17 所示，所示，E E 形形磁铁的两侧为磁铁的两侧为 N N 极，中心为极，中心为 S S 极，两极间的磁感应强度大小均为极，两极间的磁感应强度大小均为B B，磁极宽度均为，磁极宽度均为 L L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端其骨架与秤盘连为一体，线圈两端 C C、D D 与外电路连接，当质量为与外电路连接，当质量为 m m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动的重物放在秤盘上时，

29、弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动( (骨架骨架11 / 18与磁极不接触与磁极不接触) )，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流物时的位置并静止，由此时对应的供电电流 I I 可确定重物的质量，可确定重物的质量，已知线圈匝数为已知线圈匝数为 n n，线圈电阻为，线圈电阻为 R R，重力加速度为，重力加速度为 g.g.问问(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从 C 端还是从 D 端流出？(2)供电电流 I 是从 C 端还是 D 端流入？求重物质量与电流的关系(3)若线圈消耗的最大功率为 P，该电子

30、天平能称量的最大质量是多少？三、参考答案三、参考答案选择题选择题【答案答案】C】C 【解析解析】根据根据“则能指南，然常微偏东，不全南也则能指南，然常微偏东，不全南也”知，选项知，选项A A 正确由图可知地磁场的南极在地理北极附近，选项正确由图可知地磁场的南极在地理北极附近，选项 B B 正确由正确由图可知在两极附近地磁场与地面不平行，选项图可知在两极附近地磁场与地面不平行，选项 C C 不正确由图可知不正确由图可知赤道附近的地磁场与地面平行，射向地面的带电宇宙粒子运动方向赤道附近的地磁场与地面平行，射向地面的带电宇宙粒子运动方向与磁场方向垂直，会受到洛伦兹力的作用，选项与磁场方向垂直，会受到

31、洛伦兹力的作用，选项 D D 正确正确【答案答案】BC】BC 【解析解析】由题意知，三根导线处于等边三角形的三个顶点处，由题意知，三根导线处于等边三角形的三个顶点处，设某导线在等边三角形另外两顶点产生的磁场磁感应强度大小为设某导线在等边三角形另外两顶点产生的磁场磁感应强度大小为B0B0，在，在 L1L1 所在处，所在处，L2L2 和和 L3L3 产生的磁场叠加如图甲所示，方向垂直产生的磁场叠加如图甲所示，方向垂直L2L2、L3L3 所在平面向上，由左手定则可得安培力的方向平行所在平面向上，由左手定则可得安培力的方向平行 L2L2、L3L312 / 18所在平面向下，合磁感应强度大小所在平面向下

32、，合磁感应强度大小 BL1BL12B0cos2B0cos 6060B0B0；同理可；同理可得在得在 L2L2 所在处的合磁感应强度大小所在处的合磁感应强度大小 BL2BL22B0cos2B0cos 6060B0B0；在；在 L3L3所在处，所在处，L1L1 和和 L2L2 产生的磁场叠加如图乙所示，方向平行产生的磁场叠加如图乙所示，方向平行 L1L1、L2L2 所所在平面向右，由左手定则可得安培力的方向垂直在平面向右，由左手定则可得安培力的方向垂直 L1L1、L2L2 所在平面向所在平面向上，合磁感应强度大小上，合磁感应强度大小 BL3BL32B0cos2B0cos 3030B0.B0.由安培

33、力由安培力 F FBILBIL 可可得得 L1L1、L2L2 和和 L3L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1111，选，选项项 B B、C C 正确正确【答案答案】A】A 【解析解析】穿过穿过 a a 和和 b b 两线圈的磁感线的条数相同，所以选项两线圈的磁感线的条数相同，所以选项 A A正确正确【答案答案】AD】AD 【解析解析】若将左、右转轴上、下两侧的绝缘漆都刮掉，线圈的若将左、右转轴上、下两侧的绝缘漆都刮掉，线圈的上、下两边受安培力而使线圈转动，转过周后上、下两边受到的安上、下两边受安培力而使线圈转动，转过周后上、下两边受到的安培力使线圈速度

34、减小至零，然后反向转回来，最终做摆动，培力使线圈速度减小至零，然后反向转回来，最终做摆动，B B 错误；错误；若将左转轴上侧的绝缘漆刮掉，且右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路若将左转轴上侧的绝缘漆刮掉，且右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路不能接通，不能接通，C C 错误；若将左转轴下侧或上、下两侧的绝缘漆都刮掉，错误；若将左转轴下侧或上、下两侧的绝缘漆都刮掉，且右转轴下侧的绝缘漆刮掉，线圈的上、下两边受安培力而使线圈且右转轴下侧的绝缘漆刮掉，线圈的上、下两边受安培力而使线圈转动，转过半周后电路不能接通，线圈能继续按原方向转动，转过转动，转过半周后电路不能接通，线圈能继续按原方向转动，转过一周后上、下两边再

35、次受到同样的安培力而使线圈继续转动，一周后上、下两边再次受到同样的安培力而使线圈继续转动，A A、D D正确正确【答案答案】A】A 【解析解析】A】A、B B、由题意可知，、由题意可知，a a 点的磁感应强度等于三条通电点的磁感应强度等于三条通电13 / 18导线在此处叠加而成，即垂直纸面向外，而导线在此处叠加而成，即垂直纸面向外，而 b b 点与点与 a a 点有相同的情点有相同的情况，有两根相互抵消，则由第三根产生磁场，即为垂直纸面向外，况，有两根相互抵消，则由第三根产生磁场，即为垂直纸面向外，而而 c c 点三根导线产生磁场方向相同，所以叠加而成的磁场最强，故点三根导线产生磁场方向相同，

36、所以叠加而成的磁场最强，故A A 正确，正确，B B 错误；错误；C C、D D、由图可知，根据右手螺旋定则可得，、由图可知，根据右手螺旋定则可得，a a 和和 b b处磁场方向垂直于纸面向外，处磁场方向垂直于纸面向外，c c 处磁场方向垂直于纸面向里，故处磁场方向垂直于纸面向里，故C C、D D 错误；故选：错误；故选：A A【答案答案】A】A【答案答案】C】C【解析解析】电流电流 I I，方向与电子运动的方向相反，即沿逆，方向与电子运动的方向相反，即沿逆 时针方向，选项时针方向，选项 C C 正确正确【答案答案】C】C 【解析解析】当当 P P 和和 Q Q 中电流方向均垂直纸面向里时，由

37、于中电流方向均垂直纸面向里时，由于aPaPPQPQaQaQl l，P P 和和 Q Q 在在 a a 点产生的磁感应强度大小相同，方向如点产生的磁感应强度大小相同，方向如图甲所示，其合磁感应强度为图甲所示，其合磁感应强度为 B1B1，由几何关系知，由几何关系知 B1B12BPcos2BPcos 3030BPBP，由题可知，由题可知，a a 点处磁感应强度为零，则点处磁感应强度为零，则 B0B0 和和 B1B1 等大反向，等大反向，则可得则可得 B0B0B1B1BPBP，且，且 B0B0 方向平行于方向平行于 PQPQ 向左当向左当 P P 中电流反向后，中电流反向后，如图乙所示，如图乙所示，P

38、 P、Q Q 在在 a a 点产生的合磁感应强度为点产生的合磁感应强度为 B2B2，由几何关系知，由几何关系知B2B2BPBPB0B0，且，且 B2B2 方向垂直于方向垂直于 PQPQ 向上可得向上可得 a a 点处的磁感应强度点处的磁感应强度大小为大小为 B BB)B)B0B0，C C 正确正确【答案答案】BC】BC【解析解析】将环形导线分割成无限个小段，每段成直线，依据左将环形导线分割成无限个小段，每段成直线，依据左手定则，可知安培力垂直纸面向外，手定则，可知安培力垂直纸面向外，A A 错，错，B B 对；当电流逆时针时，对；当电流逆时针时，安培力向里，安培力向里，C C 对，对，D D

39、错。错。14 / 18【答案答案】ABC】ABC 【解析解析】本题考查安培力、左手定则、牛顿运动定律、功等知本题考查安培力、左手定则、牛顿运动定律、功等知识在识在 0 0，导体棒受到向右的安培力，大小恒为，导体棒受到向右的安培力，大小恒为 B B ImLImL，向右做匀，向右做匀加速直线运动；在加速直线运动；在T T，导体棒受到安培力向右，大小仍为，导体棒受到安培力向右，大小仍为 BImLBImL，而此时速度仍然还是向左，做匀减速直线运动，之后不断重复该运而此时速度仍然还是向左，做匀减速直线运动，之后不断重复该运动过程故选项动过程故选项 A A、B B、C C 正确；安培力在一个周期内做功为正

40、确；安培力在一个周期内做功为 0 0，选，选项项 D D 错误错误填空题填空题【答案答案】磁感线；磁感应强度磁感线；磁感应强度【解析解析】为了形象的描述磁场而假想出来的曲线，曲线上任意为了形象的描述磁场而假想出来的曲线，曲线上任意一点的切线方向均表示该位置的磁场方向，这样的曲线称为磁感线；一点的切线方向均表示该位置的磁场方向，这样的曲线称为磁感线；磁场的强弱大小用磁感应强度表示，在磁通量中有：，所以磁感应磁场的强弱大小用磁感应强度表示，在磁通量中有：，所以磁感应强度也称为刺痛密度。强度也称为刺痛密度。BS【答案答案】(1)】(1)连线如图所示连线如图所示(2)AC【解析解析】 (1)(1)限流

41、式接法要求滑动变阻器接线时只能连接限流式接法要求滑动变阻器接线时只能连接“一一上一下上一下”两个接线柱；磁铁两个接线柱；磁铁 N N 极位于上方，说明磁感线向下；开关极位于上方，说明磁感线向下；开关闭合后，金属棒往右运动，说明棒受到向右的安培力；由左手定则闭合后，金属棒往右运动，说明棒受到向右的安培力；由左手定则可知，电流应垂直纸面向外可知，电流应垂直纸面向外(ab(ab 指向指向 a1b1)a1b1)；所以应按；所以应按“电源正极电源正极开关开关滑动变阻器下接线柱滑动变阻器下接线柱滑动变阻器上接线柱滑动变阻器上接线柱电流表电流表aba1b1aba1b1电源负极电源负极”的顺序连接回路的顺序连

42、接回路(2)由动能定理 BILsmv20 可知，要增大金属棒离开导轨时的15 / 18速度 v，可以增大磁感应强度 B、增大电流 I、增大两导轨间的距离L 或增大导轨的长度 s；但两导轨间的距离不变而只是换一根更长的金属棒后，等效长度 L 并不会发生改变，但金属棒的质量增大，故金属棒离开导轨时的速度 v 减小【答案答案】（1 1）闭合开关后，金属棒所受安培力的方向为竖直）闭合开关后，金属棒所受安培力的方向为竖直向下向下; ;金属棒的质量 m=0.01kg【解析解析】依题意，开关闭合后，电流方向由依题意，开关闭合后，电流方向由 b b 到到 a a，由左手定，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方

43、向竖直向下。则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下。开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长为 l1=0.5cm,由胡克定律和力的平衡条件得：2kl1=mg 式中 m 为金属棒的质量，k 为弹簧的劲度系数，g 为重力加速度的大小。开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为：F=BIL 式中 I 是回路电流，L 是金属棒的长度。 两弹簧各自伸长了 i2=0.3cm,由胡克定律和力的平衡条件得：2k(l1+l2)=mg+F 由欧姆定律有：E=IR 式中 E 是电池的电动势，R 是电路总电阻。联立式，并代入题给的数据得：m=0.01kg计算题计算题16 / 18【答案答案】（1 1） （2 2） （3 3）

44、2 224()aByxk2kya2=+2 2kWLmaLa 【解析解析】（1 1）设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为）设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为 （）, ,安培力的功率安培力的功率, x y 棒做匀加速运动代入前式得2 224()aByxk轨道形式为抛物线。 【答案答案】（1 1），方向水平向右），方向水平向右 ；（；（2 2）FnBILPnBILv【答案答案】（1 1）垂直于导轨平面向下；（）垂直于导轨平面向下；（2 2）；（）；（3 3）。）。 BlEamR2 222 2B l C EQmB l C 【解析解析】（1 1）垂直于导轨平面向下；）垂直于导轨平面向下； （2

45、）电容器完全充电后，两极板间电压为 E，当开关 S 接 2 时， 电容器放电，设刚放电时流经 MN 的电流为 I，有 EIR设 MN 受到的安培力为 F，有FIlB 由牛顿第二定律，有Fma 联立式得 BlEamR（3）当电容器充电完毕时，设电容器上电量为，有0Q0QCE 开关 S 接 2 后，MN 开始向右加速运动，速度达到最大值时，设 MN 上的感应电动势为，有maxvEmaxEBlv 依题意有 QEC 设在此过程中 MN 的平均电流为，MN 上受到的平均安培力为， 有IFFIlB 由动量定理，有17 / 18max0F tmv 又0I tQQ 联立式得（四）选做题（四）选做题【答案答案】

46、B】B 【解析解析】本题考查安培力的大小和方向安培力总是垂直于磁本题考查安培力的大小和方向安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，A A 错错误，误，B B 正确；安培力正确；安培力 F FBILsinBILsin，其中，其中 是电流方向与磁场方向是电流方向与磁场方向的夹角，的夹角，C C 错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的情错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的情况与直角导线在磁场中的放置情况有关，并不一定变为原的一半，况与直角导线在磁场中的放置情况有关，并不一定变为原的一半， D D 错误。错误。【答案答案】CD】CD 【解析解析】由于导电物质为电子，在霍尔元件中，电子是向上做由于导电物质为电子，在霍尔元件中，电子是向上做定向移动的，根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力方向向后表定向移动的，根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力方向向后表面，故霍尔元件的后表面相当于电的负极，霍尔元件前表面的电势面，故霍尔元件的后表面相当于电的负极，霍尔元件前表面的电势应高于后表面，应高于后表面，A A 选项错误；若电的正负极对调，则选项错误；若电的正负极对调，则 IHIH 与与 B B 都反向，都反向，由左手定则可判断电子运动的方向不变，由左手定则可判断电子运动的方向不变，