第49讲磁场及其对电流的作用（练习）（原卷版）

第49讲磁场及其对电流的作用（模拟精练+真题演练）1．（2023·河北邯郸·统考三模）在正方形ABCD的中心有一以O点为圆心的铁环，如图所示缠绕着通电绝缘导线，当通电方向如图所示时，O点的磁感应强度大小为。现在A、B、C、D四点放置如图所示的通电直导线，电流强度如图所示。已知正方形边长为l，通电直导线周围磁场，其中k为已知系数，I为电流强度，d为到通电导线的直线距离。则此时O点的磁感应强度B为（）A． B．C． D．2．（2023·浙江·模拟预测）已知通电直导线在其延长线上产生的磁感应强度大小为零，通电环形导线在其圆心处产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与环形的半径成反比，即，k为比例系数。现有两段四分之一圆弧导线和两段直导线组成的闭合回路如图所示，O为两段圆弧的共同圆心，大、小圆弧的半径分别为和，回路中通有电流I，则圆心O处磁感应强度的大小和方向分别为（）A．，垂直纸面向外B．，垂直纸面向里C．，垂直纸面向外D．，垂直纸面向里3．（2023·广东梅州·统考二模）如图所示，一光滑绝缘的圆柱体固定在水平面上。导体棒AB可绕过其中点的转轴在圆柱体的上表面内自由转动，导体棒CD固定在圆柱体的下底面。开始时，两棒相互垂直并静止，两棒中点、连线与圆柱体的中轴线重合。现对两棒同时通入图示方向（A到B、C到D）的电流。下列说法正确的是（）

A．通电后，AB棒仍将保持静止B．通电后，AB棒将逆时针转动（俯视）C．通电后，AB棒将顺时针转动（俯视）D．通电瞬间，线段上存在磁感应强度为零的位置4．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考模拟预测）安培在研究电流之间的相互作用时，用一根硬导线弯成如图1形状的线圈，这线圈是由两个形状和大小相同、但电流方向相反的平面回路组成一个整体，线圈的端点A、B通过水银槽和固定支架相联，这样，线圈既可通入电流，又可自由转动，被称为无定向秤。则通电后（）

A．当处于非匀强磁场中，线圈可能会发生转动B．当处于平行线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动C．当处于垂直线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动D．将如图2那样的通电硬导线靠近该秤，线圈可能会发生转动5．（2023·海南·统考模拟预测）将一直导线折成如图所示的形状，其中，，，然后将其置于垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，A、、C位于纸面内。现在导线中通以大小为、方向沿如图的电流，该通电导线受到的安培力大小为（）

A． B． C． D．6．（2023·甘肃·统考三模）可用来测量匀强磁场的磁感应强度方法比较多，如图所示是利用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度的一种方法。它的右臂挂着等腰梯形线圈，且2ab=cd=2l，匝数为n，线圈的底边水平，一半的高度处于方框内的匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通入顺时针电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。在左盘中增加质量为m的砝码时，两臂再次达到新的平衡，则（）

A．方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B．方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度C．方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度D．方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度7．（2023·湖南·模拟预测）如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距。PM间接有一个电动势为，内阻的电源和一只定值电阻，质量导体棒ab跨放在导轨上并与导轨接触良好，导体棒和导轨电阻均不计，导体棒的中点用轻绳经定滑轮与质量的物体相连。匀强磁场的磁感应强度，方向竖直向下，金属棒ab恰好保持静止。则（）

A．流过导体棒ab的电流为2AB．导体棒ab与轨道间动摩擦因数为C．当匀强磁场的磁感应强度增加一倍时，导体棒所受摩擦力为0D．若磁感应强度的大小和方向未知，要使ab棒处于静止状态，所加匀强磁场磁感应强度的最小值为8．（2023·河南·校联考模拟预测）如图所示，横截面为半圆、表面光滑的柱体固定在水平面上，长度相同的足够长直导线a、b水平放在光滑圆弧面上，通入同向电流后均能静止在圆弧面上，已知a与圆心连线和竖直方向夹角为30°，b与圆心连线和竖直方向的夹角为60°，则下列判断正确的是（）

A．b中电流大于a中电流B．a的质量比b的质量大C．a受到的安培力比b受到的安培力大D．a对圆弧面的压力小于b对圆弧面的压力9．（2023·河北张家口·统考三模）一通电导体棒放置在粗糙水平桌面上，流过导体棒的电流如图所示，导体棒所在空间存在方向与导体棒垂直的匀强磁场。当匀强磁场方向与水平方向的夹角为时，无论磁感应强度多强，导体棒均不能在安培力的作用下沿桌面移动。已知导体棒与桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关系式中正确的是（）

A． B．C． D．10．（2023·江西南昌·江西师大附中校考三模）一根长度为L质量为m的粗细可忽略的导体棒A静止在一个足够长的光滑绝缘半圆柱体顶端，导体棒中通有垂直纸面向外大小为I的电流，其截面如图，现让导体棒由静止滑下，一段时间后从某一位置P离开半圆柱体。若在圆心O处加一根垂直于截面通电情况与A相同的导体棒B（图中未画出），其它条件不变，则关于导体棒A离开半圆柱体的位置说法中正确的是（）A．可能在P的左上方B．可能仍在P处C．一定在P、Q之间某处D．可能在Q处11．（2023·湖南株洲·统考三模）如图所示的电路中，恒流源能提供图示方向、大小为的恒定电流。质量为的导体棒垂直放置在水平导轨上，两导轨平行且相距为，导体棒与水平导轨间的动摩擦因数为，导体右端均与两个相同的竖直光滑半圆形轨道平滑连接与两点，半圆形轨道半径为，导体棒初始位置与相距为，重力加速度为，则下列说法中正确的是（）A．若在水平轨道间加水平向右的匀强磁场，则导体棒初始开始运动时的加速度为B．若要使导体棒在水平轨道上做匀速运动，则所加磁场最小时的方向应为左上，与竖直方向夹角为C．若在水平轨道间加竖直向上的匀强磁场，则导体棒刚进入圆弧轨道时对轨道的压力大小为D．若要使导体棒刚好到达圆弧轨道的最高点，则在水平轨道间所加竖直向上的磁场的最小值为12．（2023·陕西宝鸡·统考模拟预测）如图甲，两根长度和质量都相同的金属直导线用绝缘丝线连接，再用绝缘丝线将悬挂在水平细杆上，中通有相同大小的电流，方向如图所示，两根导线的质量均为m，重力加速度为g。现在两导线所在空间施加与导线垂直斜向上的匀强磁场，磁场方向与竖直方向间夹角为30°，其截面图如图乙。下列说法正确的是（）A．悬挂导线的丝线向右偏离竖直方向B．上下每根丝线上的拉力大小分别为mg、C．若增大匀强磁场的磁感应强度大小，则上面丝线上的拉力大小可能为0D．若增大匀强磁场的磁感应强度大小，则下面丝线与竖直方向间夹角将增大13．（2023·广东汕头·金山中学校考三模）两根通电细长直导线紧靠着同样长的塑料圆柱体，图甲是圆柱体和导线1的截面，导线2固定不动（图中未画出）。导线1绕圆柱体在平面内第一与第二象限从缓慢移动到，测量圆柱体中心O处磁感应强度，获得沿x方向的磁感应强度随的图像（如图乙）和沿y方向的磁感应强度随的图像（如图内）。下列说法正确的是（）

A．导线1电流方向垂直纸面向外B．导线2在第三象限角平分线位置C．随着的增大，中心O处的磁感应强度先变大后变小D．当时，中心O处的磁感应强度方向沿第四象限角平分线14．（2023·福建宁德·福建省福安市第一中学校考一模）如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分导线间隔棒，图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比，某瞬时，6条输电导线中通过垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，该时刻（）A．O点的磁感应强度为零B．b、c、d、e、f处5根导线在a处产生的磁场磁感应强度方向沿aO，由a指向OC．c导线所受安培力方向沿Oc指向cD．a导线所受安培力为2.5F15．（2023·辽宁阜新·校考模拟预测）如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定一间距L＝0.5m的两平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，一质量m＝20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.10T，垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）．取g＝10m/s2。（1）若导轨光滑，要保持金属棒在导轨上静止，求金属棒受到的安培力大小；（2）若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ＝，金属棒要在导轨上保持静止，求滑动变阻器R接入电路中的阻值；（3）若导轨光滑，当滑动变阻器的电阻突然调节为23Ω时，求金属棒的加速度a的大小。16．（2022·浙江·统考高考真题）利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强