高考物理高频考点《通电导线在磁场中受到的力》试题特训（2018年最新版） - 高考物理题库

1、选择题如图所示，在匀强磁场中，AB为粗细均匀的铁芯，C为AB的中点．输出电压恒为U的电源接A、B两端时，铁芯受到的安培力为F；若接A、C两端时，铁芯受到的安培力为（　　）
A．2F
B．F
C．

F
2

D．

F
4

参考答案：根据安培力大小公式可知，输出电压恒为U的电源接A、B两端时，铁芯受到的安培力：F=BURL，
接A、C两端时，铁芯受到的安培力，则有：：F′=BUR2×L2=F，故B正确，ACD错误；
故选：B

本题解析：

本题难度：简单

2、选择题如图所示，一根长导线弯曲成“п”，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内，在电流I增大的过程中，下列叙述正确的是（
A．金属环中无感应电流产生
B．金属环中有逆时针方向的感应电流
C．悬挂金属环C的竖直线中拉力变大
D．金属环C一定仍保持静止状态
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参考答案：根据安培定则知，弯曲成“п”导线中电流的磁场方向为：垂直纸面向里，且大小增加．由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针，根据左手定则可知，安培力的方向指向圆心，由于弯曲成是“п”导线，所以金属环下边14圆弧没有安培力，因此导致挂环的拉力增大，但环仍处于静止状态，故BCD正确，A错误，
故选BCD．

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来 ,现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒,当导体棒中通以如图所示的电流后,以下说法正确的是(? )

A．弹簧长度将变长
B．弹簧长度将变短
C．台秤读数变小
D．台秤读数变大

参考答案：BC

本题解析：以导体棒为研究对象分析受力，根据左手定则判断得知，其所受安培力方向为斜向右下方，根据牛顿第三定律可知，磁铁受到的安培力方向斜向左上方，平板光滑，故磁铁向左运动，弹簧被压缩，长度变短，所以A错误、B正确；磁铁受到斜向左上方的安培力，所以其对台秤的压力减小，故C正确、D错误；

本题难度：一般

4、计算题如图所示，水平面上固定着两根足够长的光滑平行金属导轨，间距为L，左端连接阻值为R的电阻。导轨上放置导体棒，导体棒上固定着一个与导体棒垂直的遮光板，宽度为d。在导轨上间距均为x0的a、b、c三个位置上各固定一个光电门，用来配合光电计数器记录遮光板通过光电门时的挡光时间（挡光过程中可以认为遮光板的运动是匀速的），金属棒和遮光板的总质量为m，棒的电阻也为R，导轨电阻忽略不计。匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度为B。导体棒通过不可伸长的细线经光滑定滑轮与质量也为m的重物相连。现将重物由如图所示的位置释放后与导体棒一起运动，始终保持导体棒与导轨垂直且接触良好。计数器得到遮光板通过第一个光电门的时间为△t1，通过第二个和第三个光电门的时间均为△t2。（重力加速度为g）?
（1）计算导体棒通过第一个光电门时的安培力；?
（2）导体棒从第一个光电门到第三个光电门的过程中电阻R上产生的焦耳热；?
（3）试在图乙中粗略画出导体棒从开始运动到通过第三个光电门时的v-t图象。其中t1、t2、t3分别表示导体棒通过三个光电门的时刻。

参考答案：解：（1）导体棒通过第一个光电门时，设棒上电动势为E，电流为I，棒的速度为v1，有：
安培力F=IBL
I=
E=BLv1
v1=
可得：F=
（2）导体棒通过第三个光电门时的速度为v3=
从第一个光电门到第三个光电门的过程2mgx0=×2mv32－×2mv12+Q
Q为电路中的总热量
则，电阻R上产生的焦耳热为Q1=Q
可得：Q1=mgx0-×m+×m
（3）速度图象如图