2024年高考物理二轮专题复习：安培定则
试卷更新日期：2024-02-26 类型：二轮复习
一、选择题
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1. 对图中（a）、（b）、（c）、（d）四个实验装置的实验现象的描述中正确是（ ）
A、图（a）放在小磁针正上方直导线通图示电流时，N极将垂直纸面向外转动 B、图（b）闭合开关后金属棒会在导轨上运动，说明了回路产生了感应电流 C、图（c）闭合开关后线框会转动，说明了回路产生了感应电流 D、图（d）线圈ABCD远离通电直导线向右移动时，线圈中有感应电流2. 如图所示，纸面内竖直向上的长直绝缘导线通有向上的电流，导线左右有两点，它们相对于导线对称，则（ ）
A、两点磁感应强度大小相等、方向相同 B、两点磁感应强度大小相等、方向相反 C、点磁感应强度方向垂直纸面向外 D、点磁感应强度方向垂直纸面向里3. 如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且 ，则A点的磁感应强度的方向是（ ）
A、垂直纸面指向纸外 B、垂直纸面指向纸里 C、沿纸面由A指向B D、沿纸面由A指向D4. 正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，A、B导线电流方向垂直纸面向内，C导线电流方向垂直纸面向外，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，若A、B、C三处导线中的电流分别为3I、2I、I，已知无限长直导线在其周围某一点产生的磁场磁感应强度B的大小与电流成正比，与电流到这一点的距离成反比，即 ， 则a、b、c三点的磁感应强度大小关系为（ ）
A、a点最大 B、b点最大 C、c点最大 D、b，c两点一样大5. 如图所示，两圆弧中的电流大小相等，电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则关于图中 两点（分别为各圆的圆心）的磁感应强度的大小关系和a处磁感应强度的方向，下列说法正确的是（ ）
A、 垂直纸面向外 B、 垂直纸面向外 C、 垂直纸面向里 D、 垂直纸面向里6. 如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”是两端都吸有强磁铁的干电池，“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内，就会沿螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是（ ）A、
B、
C、
D、
7. 如图所示，一矩形线框，从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于线框内产生的感应电流方向，下列叙述正确的是（线框平行于纸面移动）（ ）
A、一直顺时针 B、顺时针→逆时针 C、逆时针→顺时针→逆时针 D、顺时针→逆时针→顺时针二、多项选择题
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8. 如图，一束带电粒子沿水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的N极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是（ ）
A、向右飞行的正粒子束 B、向左飞行的正粒子束 C、向右飞行的负粒子束 D、向左飞行的负粒子束9. 如图甲是一个磁悬浮地球仪，原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体，底座内有一个线圈，线圈通上直流电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（ ）
A、将地球仪上下位置翻转，仍能继续保持悬浮 B、图中线圈的端须连接直流电源的负极 C、若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力增大 D、若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变10. 图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它将长直导线 、 、 、 间距固定为l，图乙为其截面图，O为几何中心， 、 、 、 中通有等大同向电流．则（ ）．
A、O点的磁感应强度为零 B、 、 之间的相互作用力为排斥力 C、 受到 、 、 的作用力的合力方向指向O D、仅将 中电流变为0，O点磁感应强度方向沿正方形的对角线指向11. 如图，高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线、、、 ， 目的是固定导线间距，防止导线相碰．的几何中心为O，当四根导线通有等大同向电流时（ ）
A、几何中心O点的磁感应强度不为零 B、几何中心O点的磁感应强度为零 C、对的安培力小于对的安培力 D、所受安培力的方向沿正方形的对角线方向12. 如图所示，在光滑的水平面上有一竖直向下磁感应强度为B，宽度为L的匀强磁场区域。 现有一质量为m，电阻为R，边长为a（a＜L）的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度 沿水平面向右滑动，穿过磁场后速度减为v，则线圈在此过程中（ ）
A、动量大小一直减小 B、安培力的冲量大小为 C、安培力的冲量大小为 D、线圈全部进入磁场时速度等于三、非选择题
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13. 如图所示，绝缘矩形平面与水平面夹角为 ， 底边水平，分界线、、均与平行，与、与间距均为L，分界线以上平面光滑，与间的区域内有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感强度大小为B。将一质量为m、总电阻为R、边长为L的正方形闭合金属框放于斜面上，边与平行且与其距离为 ， 金属框各边与以下斜面间的动摩擦因数 ， 无初速释放金属框后，金属框全程紧贴斜面运动，设重力加速度为g。
(1)、若金属框的边刚越过边界瞬间速度大小为 ， 求此时金属框的加速度大小a；(2)、求金属框的边刚越过边界瞬间速度大小与间的关系；(3)、为了使金属框的边能够离开磁场，且金属框最终能够静止在斜面上，求的取值范围。14. 如图甲所示，一个电阻值为 ， 匝数为 ， 半径为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连结成闭合回路线圈中半径为的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为和导线的电阻不计。求至时间内。
(1)、电阻两端的电压及判断电阻两端 ， 两点电势的高低；(2)、通过电阻上的电量及电阻上产生的热量。15. 如图，在竖直平面内固定有足够长的平行金属导轨PQ、EF，导轨间距L=20cm，在QF之间连接有阻值R=0.3Ω的电阻，其余电阻不计。轻质细线绕过导轨上方的定滑轮组，一端系有质量为=0.3kg的重物A，另一端系有质量为m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆ab、开始时金属杆置于导轨下方，整个装置处于磁感应强度B=2T、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。现将重物A由静止释放，下降h=4m后恰好能匀速运动。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，g取10m/s，求：
(1)、电阻R中的感应电流方向；(2)、重物A匀速下降的速度大小v；(3)、重物A下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR。16. 如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为 的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为 ；在 到 时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为 。求
(1)、 时金属框所受安培力的大小；(2)、在 到 时间内金属框产生的焦耳热。17. 如图所示，匝的线圈，电阻 ， 其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
(1)、判断通过电阻R的电流方向；(2)、求线圈产生的感应电动势E；(3)、求a、b两端的电压U。18. 地磁场具有“屏蔽”宇宙射线的重要作用，从太阳发出的高能带电粒子流（通常叫太阳风），受到地磁场的作用发生偏转，避免了直射地球，从而大气环境得到保护，生命才能够存在。如图所示为地磁场的示意图，完成下列问题；
(1)、请根据你对地磁场的认知，在图中直线OO'两侧分别用箭头“/”标出地磁场的方向；(2)、假设宇宙射线均直射地球，则南北两极和赤道附近相比，哪个区域地磁场对宇宙射线的“屏蔽”作用更强？请简要说明理由；(3)、若在北半球某处平行于地面沿南北方向放置一根通电直导线，电流方向从北向南，试分析该导线受到的安培力方向。19. G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向（填“上”、“下”）；图(3)中的电流表G的指针向偏（填“左”、“右”）图(4)中的条形磁铁下端为极（填“N”、“S”）。
20. 如图所示为一个温差电偶电源。这种电源将两种不同的金属铆接在一起，然后两端插入不同温度的水中。这样，两个输出端a和b之间就会产生电势差，从而可以当作电源使用。在a，b之间架设导线（图中未画出），然后发现导线上方的小磁针N极朝着垂直于纸面向外的方向偏转。请由此判断，该温差电源的a端为电源（选填“正极”或“负极”）。欧姆当年正是利用这个装置探究出欧姆定律的。在此之前，科学家已经知道，这个温差电偶电源的开路电压只和高低温热源的温差有关，于是通过控制温差，欧姆可以在实验中控制电源的（选填“电动势”或“内阻”）。