第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(分值:100分)1~8題,每小題8分,9~10題,每小題10分,共84分。A級(jí)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練對(duì)點(diǎn)練1安培定則、磁場(chǎng)的疊加1.如圖所示,直導(dǎo)線AB、螺線管E、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn),其磁場(chǎng)互不影響,當(dāng)開關(guān)S閉合后,則小磁針北極N(黑色一端)指示磁場(chǎng)方向正確的是()A.a B.b C.c D.d2.(2024·浙江1月選考,4)磁電式電表原理示意圖如圖所示,兩磁極裝有極靴,極靴中間還有一個(gè)用軟鐵制成的圓柱。極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向,兩者之間有可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈。a、b、c和d為磁場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.圖示左側(cè)通電導(dǎo)線受到的安培力向下B.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C.圓柱內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處為零D.c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等3.(2025·河北承德模擬)如圖所示,長(zhǎng)方體空間ACDE-A1C1D1E1的長(zhǎng)∶寬∶高=2∶1∶1,其中F、F1、G1、G四點(diǎn)為長(zhǎng)方體四條長(zhǎng)邊的中點(diǎn),有兩根通電直導(dǎo)線中電流分別為I1、I2,電流I1沿A1A方向放置,電流I2沿CD方向放置,兩導(dǎo)線通以相同大小的電流。已知直線電流產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kIr(k為常數(shù),I為電流大小,r為距導(dǎo)線的距離),F點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,G點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,則B1與B2的大小之比為(A.2∶3 B.3∶2 C.2∶3 D.3∶2對(duì)點(diǎn)練2安培力的分析與計(jì)算4.(2025·浙江金麗衢十二校聯(lián)考)如圖所示,菱形導(dǎo)線框abcd放置在水平面上,線框各邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)且電阻均勻分布,頂角∠abc=θ,整個(gè)空間中存在垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,將電流從線框a端流入b端流出,通過(guò)ab的電流為I,則線框整體受安培力大小為()A.F=43ILB B.F=43ILBC.F=0 D.F=2ILBcosθ5.(多選)(2024·福建卷,6)將半徑為r的銅導(dǎo)線半圓環(huán)AB用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣繩a、b懸掛于天花板上,AB置于垂直紙面向外的大小為B的磁場(chǎng)中,現(xiàn)給導(dǎo)線通以自A向B大小為I的電流,則()A.通電后兩繩拉力變小B.通電后兩繩拉力變大C.安培力為πBIrD.安培力為2BIr6.如圖所示,兩個(gè)完全相同、互相垂直的導(dǎo)體圓環(huán)Q、P(Q平行于紙面,P垂直于紙面)中間用絕緣細(xì)線連接,通過(guò)另一絕緣細(xì)線懸掛在天花板上,當(dāng)Q有垂直紙面往里看逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳌⑼瑫r(shí)P有從右往左看逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí),關(guān)于兩圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看)以及細(xì)線中拉力的變化,下列說(shuō)法中正確的是()A.Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),Q、P間細(xì)線拉力變小B.Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),Q、P間細(xì)線拉力變大C.Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),Q、P間細(xì)線拉力變小D.Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),Q、P間細(xì)線拉力變大對(duì)點(diǎn)練3安培力作用下的平衡與加速問(wèn)題7.如圖所示,兩根相距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r的電源,在兩導(dǎo)軌間輕放一根長(zhǎng)為d、電阻為R的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒恰能保持平衡,導(dǎo)軌電阻不計(jì),則()A.若已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則可求得棒的質(zhì)量m=BEdB.若已知棒的質(zhì)量為m,則可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度B=mgC.若電流和磁場(chǎng)同時(shí)反向,則導(dǎo)體棒將向上加速D.若電流和磁場(chǎng)同時(shí)反向,則導(dǎo)體棒將向下加速8.(多選)如圖,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O',并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I,且導(dǎo)線保持靜止時(shí),懸線與豎直方向夾角為θ,則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為()A.z正向,mgILtanθ B.y正向,C.z負(fù)向,mgILtanθ D.沿懸線向上,mgILB級(jí)綜合提升練9.(2025·八省聯(lián)考河南卷,7)無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線a、b每單位長(zhǎng)度之間都通過(guò)相同的絕緣輕彈簧連接。如圖,若b水平固定,將a懸掛在彈簧下端,平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為Δl;再在兩導(dǎo)線內(nèi)通入大小均為I的電流,方向相反,平衡時(shí)彈簧又伸長(zhǎng)了Δl。若a水平固定,將b懸掛在彈簧下端,兩導(dǎo)線內(nèi)通入大小均為2I的電流,方向相同,平衡后彈簧的伸長(zhǎng)量恰為2Δl。已知通電無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與導(dǎo)線中電流大小成正比,與距導(dǎo)線的距離成反比。則a、b單位長(zhǎng)度的質(zhì)量比ma∶mb為()A.1∶6 B.1∶4 C.1∶2 D.1∶110.(2025·浙江杭州高三期中)如圖所示,電阻不計(jì)的水平導(dǎo)軌間距0.5m,導(dǎo)軌處于方向與水平面成53°角斜向右上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置且處于靜止?fàn)顟B(tài),其質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.9Ω,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,其內(nèi)阻r=0.1Ω,定值電阻的阻值R0=4Ω。不計(jì)定滑輪的摩擦,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,細(xì)繩對(duì)ab的拉力沿水平方向,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,則()A.導(dǎo)體棒ab受到的摩擦力方向一定向右B.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為5N,方向水平向左C.重物重力G最小值是1.5ND.重物重力G最大值是7.5NC級(jí)培優(yōu)加強(qiáng)練11.(16分)(2023·海南卷,17)如圖所示,U形金屬桿上邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=15cm,質(zhì)量為m=1×10-3kg,下端插入導(dǎo)電液體中,導(dǎo)電液體連接電源,金屬桿所在空間有垂直紙面向里大小為B=8×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。(1)(8分)若插入導(dǎo)電液體部分深h=2.5cm,閉合電鍵,金屬桿飛起后,其下端離液面最大高度H=10cm,設(shè)離開導(dǎo)電液體前桿