2022屆高考物理一輪復習電場、磁場專項小練（6）

1.如圖，等邊三角形線框〃WN由三根相同的導體棒連接而成，固定于勻強磁場中，線框平面與磁

感應強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接。己知導體棒受到的安培力大小為F,

則線框由受到的安培力的大小為（）

A.2FB.1.5FC.O.5FD.0

2.如圖所示，金屬棒兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以

由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為。。如果僅改變下列某一個條件，。相應變

A.棒中的電流變大，0變大B.兩懸線等長變短，。變小

C.金屬棒質(zhì)量變大，。變大D.磁感應強度變大，9變小

3.在磁場中的48兩個位置放置兩段長度分別為L的直導體棒（L很?。?，給兩導體棒分別通相

同的電流I。測得兩段導體棒受到的磁場力大小分別為耳和尸2,下列判斷正確的是（）

A.若耳、用的方向相同，則48兩點磁感應強度的方向一定相同

B.若耳=K，則48兩點的磁感應強度大小相等

C.若匕=0,則A點的磁感應強度大小一定為0

D.若->瑪，則A點的磁感應強度可能小于B點的磁感應強度

4.超導電磁船是一種不需要螺旋槳推進的低噪音新型船，電磁船的簡化原理圖如圖，/餡和C。是

與電源相連的導體板，與之間部分區(qū)域浸沒在海水中并有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場（磁場

由固定在船上的超導線圈產(chǎn)生，其獨立電路部分未畫出），以下說法正確的是（）。

A.使船前進的力，是磁場對海水中電流的安培力

B.要使船前進，海水中的電流方向應從8板指向4?板

C.同時改變磁場的方向和電源正負極，推進力方向?qū)⑴c原方向相反

D.若接入電路的海水電阻為R,其兩端的電壓為U,則船在海水中前進時，45與8間海水中的電

流小于三

5.如圖所示，光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在方向垂直水平面向里、磁感應強度大小為B的勻

強磁場。邊長為a的正方形導線框PQMN沿圖示速度方向進入磁場，當對角線PM剛進入磁場時

線框的速度大小為v,方向與磁場邊界成45°角，若線框的總電阻為R,則（）

Q

A.剛進入磁場時線框中的感應電流為萼

B.剛進入磁場時線框所受安培力大小為生上

R

C.剛進入磁場時兩端的電壓為學

D.進入磁場后線框中的感應電流將減小

6.如圖所示，半圓形金屬環(huán)He固定在絕緣的水平面上，環(huán)中通有逆時針方向的恒定電流，長直導

線MN也固定在水平面上，與以邊平行，通有從M到N方向的恒定電流，則下列說法正確的是（）

A.長直導線受到的安培力水平向右B.金屬環(huán)受到的安培力為零

C.金屬環(huán)受到的安培力水平向右D.“c邊與長直導線相互排斥

7.如圖所示的各圖中，表示通電直導線在勻強磁場中所受磁場力的情況，其中磁感應強度B、電流

I、磁場力F三者之間的方向關系不正確的是（）

x_xXX

x、x

8.如圖所示，一根質(zhì)量為限長為1的金屬棒劭用兩根絕緣的軟繩P和Q豎直懸掛，并處于垂直于

紙面的勻強磁場中?，F(xiàn)在金屬棒中通以大小為I、方向從a到b的電流，此時兩軟繩上的拉力均等

于金屬棒重力的已知金屬棒始終處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g,兩軟繩上的拉力始終相同，

則下列說法正確的是（）

1ys

A.金屬棒受到的安培力大小為，方向豎直向下

B.磁場方向垂直紙面向里

C,磁場的磁感應強度大小為第

211

D.若僅改變金屬棒中的電流方向，那么兩軟繩上的拉力大小均變?yōu)間〃/g

9.如圖所示，半徑為R、質(zhì)量為m的半圓形導線框用兩根絕緣細線懸掛，靜止時導線框直線邊水平,

導線框中通有順時針方向的電流，圖中水平虛線為勻強磁場的上邊界，勻強磁場的磁感應強度大小

為B,方向垂直于導線框向里，處于磁場區(qū)域的導線框?qū)膱A心角為120°,此時每根細線的拉

力大小均為匕。現(xiàn)保持其他條件不變，將虛線下方的磁場移至虛線上方，使虛線為勻強磁場的下邊

界，此時每根細線的拉力大小均為馬，則導線框中的電流大小為（）

XxXXX

xxxXXX

xxxxxxxXXX

“1,23（4-鳥）

6BR△BR

10.如圖所示，通有電流的導線豎直放置，且導線可繞0點向各個方向轉(zhuǎn)動，0為導線的中心，下

列情況將會發(fā)生的是（）

A.導線受安培力的作用繞軸0逆時針方向轉(zhuǎn)動

B.導線受安培力的作用繞軸0轉(zhuǎn)動，上端向外，下端向里轉(zhuǎn)動

C.導線受安培力的作用繞軸0轉(zhuǎn)動，上端向里，下端向外轉(zhuǎn)動

D.導線不受安培力的作用，故不轉(zhuǎn)動

11.如圖所示，在直角三角形AfiC的A點和B點分別固定一電流方向垂直紙面向外和向里的無限長

直導線，其電流強度分別為/“和〃，N朋C=30。。已知通電長直導線在空間某點的磁感應強度大

小8=左為比例系數(shù)，r為該點到導線的距離，I為導線中的電流強度。當一小磁針在C點N極

r

指向沿3C方向時,兩長直導線的電流強度IA和。之比以及長直導線A對長直導線B的作用力與長

直導線B對長直導線A的作用力大小之比分別為（）

!\

3o\

?，

A.瓜1B.32C.4,1D.4,2

12.如圖，水平放置的條形磁體的一側(cè)，豎直絕緣彈簧一端固定在地面上，另一端與垂直于紙面的

通電直導線拴接，通電直導線位于條形磁體的中線延長線上，彈簧處于原長狀態(tài)。現(xiàn)將一塊軟鐵吸

附到磁鐵的N極，通電直導線中電流大小、方向都不變，則下列說法正確的是（）

通電直導線

軟鐵

A.通電直導線的電流方向垂直面向里B.彈簧豎直向下被壓縮

C.彈簧豎直保持原長D.彈簧彈性勢能增加

13.如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導體棒必處于水平，當通有自b到a的電流時，導體棒

受到方向向右、大小F=1N的磁場力的作用，已知導體棒在馬蹄形磁鐵內(nèi)部的長度L=5cm,通

過導體棒的電流大小/=10A,求：

(1)導體棒中的電流在其正右側(cè)位置所形成的磁場的方向；

(2)馬蹄形磁鐵中導體棒所在位置的磁感應強度B的大小。

14.如圖所示，將長為50cm、質(zhì)量為10g的均勻金屬棒曲的兩端用兩個相同的彈簧懸掛成水平狀

態(tài)，位于垂直于紙面向里的勻強磁場中.當金屬棒中通以0.4A的電流時，彈簧恰好不伸

長.g=10m/s2.

XXXXX

(1)求勻強磁場的磁感應強度的大小.

(2)當金屬棒中通過大小為0.2A、方向由a到b的電流時，彈簧伸長1cm.如果電流方向由b到

a,而電流大小不變，則彈簧伸長量又是多少？

15.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離￡=0.40m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角6=37。，

在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應強度大小為8=0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。

金屬導軌的一端接有電動勢E=3.OV、內(nèi)阻r=O.5OC的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)量加=0.040kg的

導體棒"放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬

導軌接觸的兩點間的電阻《=2.5。，金屬導軌電阻不計，g取lOm/s?。已知sin37°=0.60,

cos37°=0.80,求:

(1)通過導體棒的電流；

(2)導體棒受到的安培力大小和方向;

(3)導體棒受到的摩擦力大小和方向。

答案以及解析

1.答案：B

解析：設三根相同的導體棒的電阻均為R,長度均為1,其中ML和LN為串聯(lián)關系，總電阻為2/?。

由并聯(lián)電路特點可知，通過的電流為通過建和LN中的電流的兩倍，若MN受到的安培力

F=Bll,則A包和LN受到的安培力的合力耳=與,受到的安培力與ML和LN受到的安培力的

合力的方向相同，故線框受到的安培力為"=/+耳=1.5/，故選B。

2.答案：A

解析：金屬棒受力分析及其側(cè)視圖如圖所示，由平衡條件可知“=，咫tan?,而取=BIL,

即=加gtan，，則故A正確，C、D錯誤。0與懸線長度無關，

B錯誤。

3.答案：D

解析：由左手定則可知，安培力的方向垂直于磁感應強度方向與電流方向所決定的平面，故月、F2

的方向相同時，AB兩點的磁感應強度方向不一定相同，A錯誤；設安培力大小為F,若通電導體

棒垂直于磁場方向放置，則該點的磁場強度8=，，若通電導體棒不是垂直于磁場方向放置的，則

該點的磁感應強度8>!，因此當不確定導體棒如何放置時，不能通過比較與判斷磁感應強度的

大小，B錯誤，D正確；當A點處的通電導體棒沿磁場方向放置時，耳=0,故C錯誤。

4.答案：D

解析：根據(jù)題述知，A5與Q之間部分區(qū)域浸沒在海水中并有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，海水中

該部分為導體，與導體板和電源構成回路，海水通電后受到安培力作用，磁場對海水有向后的作用

力，根據(jù)牛頓第三定律，海水對磁場（實質(zhì)是海水對超導電磁船）有向前的作用力，該力是使船前

進的力，A項錯誤；根據(jù)左手定則，要使船前進，海水中的電流方向從/W板指向8板，B項錯誤;

同時改變磁場的方向和電源正負極，推進力方向?qū)⑴c原方向相同，C項錯誤；若接入電路的海水電

阻為R,其兩端的電壓為U,則船在海水中前進時，由于可視為導線的海水切割磁感線要產(chǎn)生與電

流方向相反的感應電動勢，所以45與CD間海水中的電流小于D項正確。

R

5.答案:AD

解析：本題考查電磁感應與電路結(jié)合。/W剛進入磁場時有效的切割長度等于a,產(chǎn)生的感應電動

勢為感應電流為/=!=皆，故A正確；NM邊所受的安培力大小為片=8/a=登？，

方向垂直M0斜向下，PN邊所受的安培力大小為￡=8/“=頭？，方向垂直PN斜向下，線框所

受安培力大小八斤號=等工故B錯誤；加兩端的電壓為"/《二等,故C錯誤;

進入磁場后，線框有效的切割長度逐漸減小，感應電動勢逐漸減小，線框中的感應電流將減小,

故D正確。

6.答案：C

解析：本題考查安培力的方向。圓弧而c段的有效長度與改段長度相同，但圓弧所在處的磁感應強

度大小比“c段所在處的磁感應強度大小大，因此圓弧而c受到的安培力大小比ac段受到的安培力

大小大，根據(jù)安培定則可知，長直導線中電流在金屬環(huán)處產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，根據(jù)左手定則

可知，圓弧abc段受到的安培力方向水平向右，訛段受到的安培力方向水平向左，合力方向水平向

右，B錯誤，C正確；根據(jù)牛頓第三定律可知，長直導線受到的安培力水平向左，A錯誤；雙邊與

長直導線電流方向同向，相互吸引，D錯誤。

7.答案：C

解析：A、磁場向上，電流向里，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向水平向右，所以A正確；

B、磁場向左，電流向上，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向右，所以B正確；

C、磁場向左，電流向里，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向上，所以C錯誤；

D、磁場向里，電流向右上方，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向左上方，所以D正確；

本題選錯誤的，故選:C.

8.答案：C

解析：本題考查力的平衡條件和左手定則的應用。金屬棒通電后兩軟繩上的拉力均等于金屬棒重力

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的所以兩軟繩的總拉力大小為，由力的平衡條件可判斷出此時金屬棒受到的安培力方向

豎直向下，大小為F安,選項A錯誤；左手定則可知，磁場的方向為垂直紙面向外，選項B

錯誤；由&=g砥?=8〃，得磁場的磁感應強度大小為8=翳，選項C正確；若僅改變金屬棒中

的電流方向，則安培力的方向變?yōu)樨Q直向上，此時兩軟繩的拉力大小均為尸=g1

=，

4

選項D錯誤。

9.答案:B

解析：本題考查通電導線框在磁場中的受力問題。當磁場在虛線下方時，由處于磁場區(qū)域的導線框

對應的圓心角為120?？芍幱诖艌鲋械膶Ь€框有效長度為6/?,由左手定則可知導線框受到向

下的安培力，大小為七=68左，由平衡條件知24=mg+七；當把磁場移到虛線上方時，導線

框受到向上的安培力,大小為&=,由平衡條件知2F2+F安=mg,兩式聯(lián)立可得/=缶器，

故選Bo

10.答案：C

解析：本題考查安培力的大小和方向的分析。用左手定則判斷通電直導線受安培力的方向，上端受

培力方向向外，下端受安培力方向也向外，上端磁感線疏松，下端磁感線密集，可知上端磁感應強

度小，導線受安培力較小，下端磁感應強度較大，導線受安培力較大，所以下端向外，上端向里轉(zhuǎn)

動，故C正確。

11.答案：C

解析：本題考查磁感應強度、安培力。設C、8間的距離為八A點處的通電長直導線、B點處的通電

長直導線在C點產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小分別為2=%白、練=%與，如圖所示，合磁感應強度

方向沿方向，根據(jù)幾何關系有sin30。=條，解得?=4；通電長直導線A對通電長直導線B的

BA1"

作用力與通電長直導線B對通電長直導線A的作用力是一對作用力與反作用力，方向相反，大小之

比為1,故C正確。

I、

：1\B,

良

12.答案：D

解析：初始狀態(tài)，彈簧處于原長狀態(tài)，表示通電直導線所受的安培力等于直導線的重力。根據(jù)左手

定則可判斷通電直導