2023年高考物理預(yù)測(cè)題練習(xí) 安培力含答案

高考物理預(yù)測(cè)題之安培力

一、單選題

1.如圖（a）,直導(dǎo)線MN被兩等長(zhǎng)且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸00'上，其所在區(qū)域存在方向垂直

指向00'的磁場(chǎng)，與00'距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖（b）

所示。導(dǎo)線通以電流L靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為。。下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向M

B.電流I增大，靜止后，導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變

C.tan0與電流I成正比

D.Sino與電流I成正比

2.如圖所示，?平面為水平面，取豎直向下為Z軸正方向，0u平面下方有一根平行于y軸且通有

恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線。P、M和N為平面上的三點(diǎn)，P點(diǎn)位于導(dǎo)線正上方，VV平行于y軸，PV平行

于X軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點(diǎn)，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)

程中線圈平面始終保持水平。不考慮地磁場(chǎng)的影響，下列說(shuō)法正確的是（）

歿子?線及

A.N點(diǎn)與M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同

B.線圈沿尸\方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量不變

C.從P點(diǎn)開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流越來(lái)越大

D.從P點(diǎn)開(kāi)始豎直向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流越來(lái)越大

3.某同學(xué)自制一電流表，其原理如圖所示，均勻細(xì)金屬桿助V質(zhì)量為加，與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相

連，彈簧的勁度系數(shù)為A,在矩形區(qū)域aAd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為6,方向垂直紙面向

外。/MV的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標(biāo)尺上的刻度，眼V的長(zhǎng)度大于勖的長(zhǎng)度￡,當(dāng)初V中沒(méi)有

電流通過(guò)且處于靜止時(shí)，物V與矩形區(qū)域的助邊重合，此時(shí)指針指在標(biāo)尺的零刻度，當(dāng)初V中有電流

時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。助V始終在紙面內(nèi)且保持水平，以下說(shuō)法正確的是（）

A.彈簧的伸長(zhǎng)量與金屬桿中的電流大小成正比

B.勁度系數(shù)在減小，此電流表量程會(huì)更小

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度8減小，此電流表量程會(huì)更小

D.為使電流表正常工作，金屬桿中電流的方向應(yīng)從"指向"

4.在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一閉合金屬圓環(huán)，面積為S,電阻為R。規(guī)定圓環(huán)中電流的正

方向如圖甲所示，磁場(chǎng)向上為正。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙變化時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

A.O"ls內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)在圓環(huán)圓心處的方向向上

B.「2s內(nèi)通過(guò)圓環(huán)的感應(yīng)電流的方向與圖甲所示方向相反

C.0~2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為容

D.2~4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為24S

R

5.如圖所示，若X軸表示時(shí)間，y軸表示速度，則該圖線下的面積表示位移，直線AB的斜率表示物體

在該時(shí)刻的加速度大小。若令X軸和y軸分別表示其它物理量，則可以反映在某種情況下相應(yīng)物理量

之間的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是O

A.若電場(chǎng)方向平行于X軸，X軸表示位置，y軸表示電勢(shì)，則直線AB的斜率表示對(duì)應(yīng)位置處的電場(chǎng)

強(qiáng)度大小

B.若X軸表示時(shí)間，y軸表示穿過(guò)密繞螺線管的磁通量，則直線AB的斜率表示該螺線管產(chǎn)生的電

動(dòng)勢(shì)大小

C.若X軸表示流經(jīng)某電阻的電流，y軸表示該電阻兩端的電壓，則圖線下面積表示電阻的熱功率

D.若X軸表示時(shí)間，y軸表示通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量，則該圖線下面積表示這段時(shí)間內(nèi)電流所

做的功

6.由電磁理論可知，半徑為R、電流強(qiáng)度為I的單匝環(huán)形電流，其中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

RUR,其中k為已知常量。正切電流計(jì)是利用小磁針的偏轉(zhuǎn)來(lái)測(cè)量電流的，如圖所示，在一個(gè)豎直

放置、半徑為r、匝數(shù)為N的圓形線圈的圓心O處，放一個(gè)可以繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針（帶

有分度盤(pán)）。該線圈未通電時(shí)，小磁針?lè)€(wěn)定后所指方向與地磁場(chǎng)水平分量的方向一致。調(diào)整線圈方位，

使其與靜止的小磁針在同一豎直平面內(nèi)。給線圈通上待測(cè)電流后，小磁針偏轉(zhuǎn)了“角。已知儀器所在

處地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量的大小為田。則O

A.待測(cè)電流在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為〃

B.待測(cè)電流在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為-,

Sincr

C.待測(cè)電流大小為"

D.待測(cè)電流大小為

￡Vtana

7.如圖所示，有兩根和水平方向成。角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),

空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)

過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度噎，不計(jì)金屬桿和軌道的電阻，則以下分析

正確的是（）

A.金屬桿先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.金屬桿由靜止到最大速度過(guò)程中機(jī)械能守恒

C.如果只增大B,、將變小

D.如果只增大R,J將變小

8.磁電式電流表的外部構(gòu)造如圖（甲）所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈，轉(zhuǎn)軸

上裝有螺旋彈簧和指針（如圖乙所示）。蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布。當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，

線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖（丙）所示，螺旋彈簧被扭動(dòng)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滿足\肘54〃，式

中N為線圈的匝數(shù)，S為線圈的面積，I為通過(guò)線圈的電流，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，。為線圈（指針）偏

角，k是與螺旋彈簧有關(guān)的常量。不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.鐵芯內(nèi)部的磁感線會(huì)相交

B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力始終與線框平面垂直

C.若線圈中通以如圖丙（丙圖左側(cè)是D）所示的電流時(shí)，此時(shí)線圈將沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)

D.更換k值相對(duì)小的螺旋彈簧，則電流表的靈敏度（靈敏度即［）將會(huì)增大

9.如圖所示是教材中“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的裝置圖。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，先保持電流不變，分

別接通“2、3”和“1、4”，研究通電導(dǎo)線受力與通電導(dǎo)線長(zhǎng)度的關(guān)系；然后接通“2、3”或“1、

4"，再改變電流的大小，研究通電導(dǎo)線受力與電流的關(guān)系。對(duì)該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）

1234

A.當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)線將擺動(dòng)一定角度，通過(guò)擺動(dòng)的角度的大小可以比較導(dǎo)線受力大小

B.保持電流不變，接通“2、3”時(shí)導(dǎo)線受到的安培力是接通“1、4”時(shí)的二分之一

C.保持電流不變，接通“2、3”時(shí)導(dǎo)線受到的安培力是接通“1、4”時(shí)的四分之一

D.通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，導(dǎo)線受到安培力只和電流成正比

10.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種天平用來(lái)測(cè)量重物的質(zhì)量，其裝置如圖甲所示，兩相同的同軸圓線圈M、N水平

固定，圓線圈P與M,N共軸且平行等距。初始時(shí)，線圈M、N通以等大反向的電流L后，在線圈P所

在平面內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)在線圈P處沿半徑向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。，在線圈P內(nèi)、外附近區(qū)域內(nèi)可視

為磁感應(yīng)強(qiáng)度與所在位置的半徑成反比，線圈P及其附近的磁場(chǎng)方向的俯視圖如圖乙所示，線圈P'是

線圈P的備用線圈，它所用材料及匝數(shù)與P線圈相同，半徑比線圈P略小。開(kāi)始時(shí)天平左托盤(pán)不放重

物、線圈P內(nèi)無(wú)電流，調(diào)整天平使之平衡，再在左托盤(pán)放入重物，用恒流源在線圈P中通入電流L，

發(fā)現(xiàn)右托盤(pán)比左托盤(pán)低，此時(shí)O

A.線圈P中通入的電流L在乙圖中沿順時(shí)針?lè)较?/p>

B.適當(dāng)增大線圈M、N中的電流可使天平恢復(fù)平衡

C.通過(guò)正確操作使用線圈P、P'均能正確稱量重物質(zhì)量

D?使用備用線圈P'稱得重物質(zhì)量比用線圈P稱得重物質(zhì)量大

二、多選題

11.2022年10月20日，世界首個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)地面超高速試驗(yàn)設(shè)施一一“電磁橇”在我國(guó)濟(jì)南階段性建

成并成功運(yùn)行，電磁橇可以將噸級(jí)及以上物體最高加速到1030公里的時(shí)速，創(chuàng)造了大質(zhì)量超高速電磁

推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄。電磁橇運(yùn)用了電磁彈射的原理，圖甲是一種線圈形電磁彈射裝置的原

理圖，開(kāi)關(guān)S先撥向1,直流電源向電容器充電，待電容器充好電后在/0時(shí)刻將開(kāi)關(guān)S撥向2,發(fā)射

線圈被彈射出去，如圖乙所示，電路中電流在，九時(shí)刻達(dá)到峰值后減小。假設(shè)發(fā)射線圈由粗細(xì)均勻的

同種金屬導(dǎo)線繞制而成，發(fā)射導(dǎo)管材質(zhì)絕緣，管內(nèi)光滑，下列說(shuō)法正確的是（）

L

-

I

直

流

電

T源

A.在/-O時(shí)間內(nèi)，發(fā)射線圈的加速度不斷增大

B.在時(shí)間內(nèi)，發(fā)射線圈中的電流不斷減小

C.增加發(fā)射線圈的匝數(shù)，發(fā)射線圈加速度不變

D.發(fā)射導(dǎo)管越長(zhǎng)，發(fā)射線圈的出射速度越大

12.半徑為R的球形上、下兩端點(diǎn)分別為。和緊貼球面的半圓形導(dǎo)線和OVo所在的平面相

互垂直，其中OTg與紙面平行，兩導(dǎo)線均通以O(shè)V。方向的電流I。整個(gè)空間中施加平行紙面向右的

勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。則下列說(shuō)法正確的是（）

O

Ot

A.Qvq受到的安培力為.τB∕R

B.導(dǎo)線OI"）,受到的安培力為2/?//?

C.兩導(dǎo)線受到的安培力方向相同

D.兩導(dǎo)線受到的安培力方向相互垂直

三、綜合題

13.如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m,一端連接R=4Q的電阻。導(dǎo)軌所

在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=IT。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間

距，與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿

導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m∕s0求：

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大?。?/p>

（2）拉力F大??；

（3）若將MN換為電阻r=lQ的導(dǎo)體棒，其他條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U。

14.電磁剎車(chē)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。某電磁剎車(chē)裝置可簡(jiǎn)化為如圖甲所示的模型，車(chē)廂下端固定有

電磁鐵系統(tǒng)，能在長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為L(zhǎng)的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可根據(jù)

需要自動(dòng)調(diào)整，但最大不超過(guò)2T。長(zhǎng)為匕、寬為L(zhǎng)的單匝矩形線圈鋪設(shè)在水平絕緣軌道正中央，相鄰

兩線圈的間隔也為L(zhǎng)2。已知/.-0?5m,I.0.2m,每個(gè)線圈的電阻R二0.1。。在某次試驗(yàn)中，當(dāng)車(chē)的

速度L20m、時(shí)啟動(dòng)該制動(dòng)系統(tǒng)，車(chē)立即以大小為2m∕T的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到磁感應(yīng)強(qiáng)

度達(dá)到2T。之后磁感應(yīng)強(qiáng)度保持2T不變，車(chē)?yán)^續(xù)前行直到停止運(yùn)動(dòng)。已知車(chē)的總質(zhì)量為30kg,不計(jì)

摩擦阻力及空氣阻力的影響，導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計(jì)，不考慮磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)的影響。

（1）在圖乙中定性畫(huà)出車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，其速度隨時(shí)間變化的圖像；

（2）求從磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到2T至車(chē)停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱;

（3）求制動(dòng)過(guò)程中，車(chē)行駛的總距離。

1.D

2.A

3.B

4.D

5.A

6.C

7.C

8.A

9.A

10.C

11.B,C

12.B,C

13.(1)解：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小為ERLv2V

(2)解：感應(yīng)電流大小為I--0.5