2014年高考物理分类汇编（高考真题+模拟新题）磁场.doc

K单元磁场
磁场安培力

20．[2014·浙江卷]如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒()

第20题图1

第20题图2
A．一直向右移动
B．速度随时间周期性变化
C．受到的安培力随时间周期性变化
D．受到的安培力在一个周期内做正功
20．ABC[解析]本题考查安培力、左手定则、牛顿运动定律、功等知识．在0～eq\f(T,2)，导体棒受到向右的安培力，大小恒为BImL，向右做匀加速直线运动；在eq\f(T,2)～T，导体棒受到安培力向右，大小仍为BImL，而此时速度仍然还是向左，做匀减速直线运动，之后不断重复该运动过程．故选项A、B、C正确；安培力在一个周期内做功为0，选项D错误．
6．[2014·四川卷]如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4－0.2t)T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则()

A．t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到D
B．t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到C
C．t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1N
D．t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N
6．AC[解析]由于B＝(0.4－0.2t)T，在t＝1s时穿过平面的磁通量向下并减少，则根据楞次定律可以判断，金属杆中感应电流方向从C到D，A正确．在t＝3s时穿过平面的磁通量向上并增加，则根据楞次定律可以判断，金属杆中感应电流方向仍然是从C到D，B错误．由法拉第电磁感应定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)Ssin30°＝0.1V，由闭合电路的欧姆定律得电路电流I＝eq\f(E,R)＝1A，在t＝1s时，B＝0.2T，方向斜向下，电流方向从C到D，金属杆对挡板P的压力水平向右，大小为FP＝BILsin30°＝0.1N，C正确．同理，在t＝3s时，金属杆对挡板H的压力水平向左，大小为FH＝BILsin30°＝0.1N，D错误．
15．[2014·新课标全国卷Ⅰ]关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()
A．安培力的方向可以不垂直于直导线
B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
B[解析]本题考查安培力的大小和方向．安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，A错误，B正确；安培力F＝BILsinθ，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角，C错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的情况与直角导线在磁场中的放置情况有关，并不一定变为原来的一半，D错误．
2．2014·黑龙江大庆一中期末在两个倾角均为α的光滑斜面上各放有一个相同的金属棒，金属棒中分别通有电流I1和I2，磁场的磁感应强度的大小相同，方向如图X18­1甲、乙所示，两根金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流的比值I1∶I2为()

图X18­1
A．sinαB.eq\f(1,sinα)
C．cosαD.eq\f(1,cosα)
2．D[解析]设金属棒的长度为L，对图甲中的金属棒，有BI1L＝mgtanα，对图乙中的金属棒，有BI2L＝mgsinα，联立以上二式解得eq\f(I1,I2)＝eq\f(1,cosα)，选项D正确．

图X18­2
3．（2014·泉州期末）如图X18­2所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直于纸面向里，以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点，连线ac和bd是相互垂直的两条直径，且b、d在同一条竖直线上，则()
A．c点的磁感应强度的值最小
B．b点的磁感应强度的值最大
C．b、d两点的磁感应强度相同
D．a、b两点的磁感应强度相同
3．A[解析]由安培定则可知，长直通电导线在a、b、c、d所在圆周上产生的磁场的方向为顺时针，大小恒定(设为B′)，直导线的磁场与匀强磁场叠加，c点的合磁感应强度为B′－B，其值最小，a点的合磁感应强度为B′＋B，其值最大，选项A正确，选项B错误；b、d两点的合磁感应强度的大小都为eq\r(B2＋B′2)，但方向不同，选