1、公众号：卷洞洞专题专题 11 电磁感应电磁感应1（2020广东省东莞市高三检测）在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框 abc，磁场方向垂直于线框平面，ac 两点间接一直流电源，电流方向如图所示则（）A导线 ab 受到的安培力小于导线 ac 受到的安培力B导线 abc 受到的安培力大于导线 ac 受到的安培力C线框受到安培力的合力为零D线框受到安培力的合力方向垂直于 ac 向上【答案】A【解析】导线 ab 受到的安培力大小为，导线 ac 受到的安培力，由于 ab、bc 串联1abcFBILa2cFBI L再与 ac 并联，则有，所以，故 A 正确；导线 abc 的有效长度为 L，
2、故受到的安培力大小为：abcacII12FF，导线 ac 受到的安培力，且，则，故 B 错误；根据左手定则，导abcFBILa2cFBI LabcacII2FF线 abc 受安培力垂直于 ac 向下，导线 ac 受到的安培力也垂直于 ac 向下，合力方向垂直于 ac 向下，故 CD错误，故选 A。2（2020广东省东莞市高三检测）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 R。金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下（方向不变），现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止。下列说法正确的是（）Aab 中的感应电流方向由 b
3、 到 aB电阻 R 的热功率逐渐变小Cab 所受的安培力逐渐减小Dab 所受的静摩擦力保持不变【答案】C【解析】磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab 中的感应电流方向由 a 到 b，故 A 错误；公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，可知，感应电动势恒定，则感BSEnntt应电流不变，由公式可知，电阻 R 的热功率不变，故 B 错误；根据安培力公式 F=BIL 知，电流 I2PI R不变，B 均匀减小，则安培力减小，故 C 正确；导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，则。安培力fF减小，则静摩擦力减小，故 D 错误。故选 C。3（2020河北衡
4、水中学高三五调）如图所示，电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为 1m，导轨中部有一个直径也为 1m 的圆形匀强磁场区域，与两导轨相切于 M、N 两点，磁感应强度大小为 1T、方向竖直向下，长度略大于 1m 的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中，并与区域圆直径 MN 重合。金属棒的有效电阻为 0.5，一劲度系数为 3N/m 的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连，另一端固定在墙壁上，此时弹簧恰好处于原长两导轨通过一阻值为 1 的电阻与一电动势为 4V、内阻为 0.5 的电源相连，导轨电阻不计。若开关 S 闭合一段时间后，金属棒停在导轨上的位置，下列说法正确的是（）A金属棒停止的位置
5、在 MN 的右侧B停止时，金属棒中的电流为 4AC停止时，金属棒到 MN 的距离为 0.4mD停止时，举报受到的安培力大小为 2N【答案】AC【解析】由金属棒中电流方向从 M 到 N 可知，金属棒所受的安培力向右，则金属棒停止的位置在 MN 的右侧，故 A 正确；停止时，金属棒中的电流 I=2A，故 B 错误；设棒向右移动的距离为 x，金0rERR属棒在磁场中的长度为 2y，则 kx=BI(2y)x2+y2=22L解得：x=0.4m、2y=0.6m，故 C 正确；金属棒受到的安培力 F=BI(2y)=1.2N，故 D 错误。故选 AC。公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞4（2020湖北华中师大附中高
6、三测试）如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m，导轨一端与阻值 R=0.3 的电阻相连，导轨电阻不计导轨 x0 一侧存在沿 x 方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度 B 随位置 x 变化如图（乙）所示一根质量 m=0.2kg、电阻 r=0.1 的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力 F 作用下从 x=0 处以初速度 v0=2m/s 沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变下列说法中正确的是（）A金属棒向右做匀减速直线运动B金属棒在 x=1m 处的速度大小为 0.5m/sC金属棒从 x=0 运动到 x=1m 过程中，外力 F
7、 所做的功为-0.175JD金属棒从 x=0 运动到 x=2m 过程中，流过金属棒的电量为 2C【答案】BCD【解析】根据图象得函数关系式，金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势Bx0.50.5Bx，感应电流，安培力，解得EBLvEBLvIRrRr22BLvB L vFBILBLRrRr安，根据匀变速直线运动的速度位移公式，如222220.410(0.50.5)0 4(1)FRrFFvB Lxx安安安2202vvax果是匀变速直线运动，与 x 成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故 A 错误；2v根据题意金属棒所受的安培力大小不变，处与处安培力大小相等，有，即0 x 1x 2
8、2220011B L vB L vRrRr，故 B 正确；金属棒在处的安培力大小为220012210.520.5/1B vvm sB0 x，对金属棒金属棒从运动到m 过程中，根据动能定理有222200050 420.2N0.4B L vFRr安0 x 1x，代入数据，解得，221011 22FWFxmvmv安22110.2 10.2 050.2 222FW 0.175JFW 公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞故 C 正确；根据感应电量公式，到过程中，B-x 图象包围的面积BxqLRrRr0 x 2xm，故 D 正确。0.5 1.5222B x 2 0.4 2C0.4qRr5（2020长春市第六中学高
9、三二模）一空间有垂直纸面向里的匀强磁场 B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度 B0.5 T，导体棒 ab、cd 长度均为 0.2 m，电阻均为 0.1，重力均为 0.1 N，现用力向上拉动导体棒 ab，使之匀速上升(导体棒 ab、cd 与导轨接触良好)，此时 cd 静止不动，则 ab 上升时，下列说法正确的是()Aab 受到的拉力大小为 2 NBab 向上运动的速度为 2 m/sC在 2 s 内，拉力做功，有 0.4 J 的机械能转化为电能D在 2 s 内，拉力做功为 0.6 J【答案】BC【解析】导体棒匀速上升，受力平衡，棒静止，受力也平衡，对于两棒组成的整体
10、，合外力为零，abcd根据平衡条件可得棒受到的推力：，故 A 错误；对棒，受到向下的重力和向ab20.2NFmgcdmg上的安培力安，由平衡条件得：F安FBILmg2BLvIR联立解得：，故 B 正确；在 2s 内，电路产生的电能：222222 0.1 0.1m/s2m/s0.50.2mgRvB L，则在 2s 内，拉力做功，有的机械能转化为电能，2220.5 0.2 22J0.4(J222 0).)(1EBLvQttRR0.4J故 C 正确；在 2s 内拉力做的功为：，故 D 错误。0.2 2 2J0.8JWFvt 6（2020山西省临汾市高三模拟）光滑平行导轨 ab、cd 水平放置，两导轨
11、间距为 L，两导轨分别与电容公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞为 C 的电容器的两极板相连，两导轨的右端连接光滑绝缘的圆弧轨道 bf、ce 圆弧轨道的半径为 R，水平14导轨与圆弧轨道分别相切于 b、c 两点。把一质量为 m，长度为 L 的金属杆置于 bc 位置，如图所示。闭合电键 S，金属杆恰能滑到 ef。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁场分布如图所示，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为 g，下列各种说法中正确的是（）A金属杆刚滑上圆弧轨道时，对轨道的压力为 3mg B从左向右看，电容器的左极板带负电，右极板带正电C电容器两极板间的电势差减小了2mgRBLCD若磁场方向改为水平向右，则闭合电键 S
12、后，金属杆仍能上升 R 的高度【答案】AC【解析】金属杆由 bc 滑到 ef 过程，由机械能守恒有mv2=mgR12金属杆刚滑上圆弧轨道时，由牛顿第二定律有 FNmg=m2vR两式联立解得；FN=3mg，所以金属杆对轨道的压力为 3mg，故 A 正确；闭合电键后金属杆获得向右的速度，说明其所受的安培力向右，由左手定则知电流方向由 b 到 c，所以从左向右看，电容器左端为正极板，右端为负极板，故 B 错误；金属杆受安培力作用，由牛顿第二定律有。由运动学公式有 v=t，BILmaa流过金属杆的电荷量 q=t，电容器两极板间电势差的减小量 U=，联立解得 U=，故 C 正IqC2mgRBLC确；若磁
13、场方向改为水平向右，金属杆所受安培力为竖直向上，由于还受到重力作用，金属杆所获得的速度将小于 v，所以上升的高度将小于 R，故 D 错误。故选 AC。7（2020山西省临汾市高三模拟）如图所示，两导轨所构成的平面与水平面成 角，金属杆 ab、cd 的电阻均为 R，质量均为 m，沿与导轨垂直的方向放置在导轨上，两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等，且为 L，金属杆 cd 通过跨过定滑轮的细绳与电动机相连。为了保证金属杆 ab 能在导轨上静止不动，金属杆 cd 需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B，不计一切摩擦阻力，下列各
14、种判断中正确的是（）公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞A若磁场方向垂直导轨平面向下，则回路中电流方向为 adcbaB金属杆 cd 沿导轨向上做匀速运动，速度大小 v=222sinmgRB LC细绳的拉力 F=mgsinD电动机的输出功率 P=222224sinm g RB L【答案】BD【解析】金属杆 ab 静止不动，所受安培力应沿导轨平面向上，若磁场垂直导轨平面向下，根据右手定则可判断感应电流方向为 abcda，故 A 错误；对金属杆 ab 由平衡条件有 mgsin=BIL，金属杆 cd 切割磁感线产生感应电流 I=，解得 v=，故 B 正确；由于金属杆 ab 静止不动，金属杆 cd2BLvR22
15、2sinmgRB L匀速运动，由整体法有细绳拉力 F=2mgsin，故 C 错误；电动机的输出功率等于细绳拉力的功率，功率P=Fv=，故 D 正确。故选 BD。222224sinm g RB L8（2020湖北省黄冈高三八模）如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为点，半径分别O为，两导轨通过导线与阻值的电阻相连，一长为的导体棒与两圆形导轨接10.2mr 20.1mr 2R 1r触良好，导体棒一端以点为圆心，以角速度顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在O100rad/s方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是（2TB）A通过电阻的电流方向为由到
16、baB通过电阻的电流为 2AC导体棒转动时产生的感应电动势为 4VD当减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小2r【答案】C【解析】由右手定则可知，通过电阻的电流方向为到，故 A 错误；两圆环间导体棒在时间内扫过abt公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞的面积。由法拉第电磁感应定律可知，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势2221()2tSrr。通过电阻的电流，22222111()2(0.20.1)100V3V22BSEB rrtt R，故 B 错误；导体棒转动时产生的感应电动势3A1.5A2EIR，故 C 正确；当减小而其它条件不变时，两圆环间导体11101000.220.2V4V22rEBr
17、vBr 2r棒切割磁感线产生的感应电动势变大，通过电阻的电流增大，故 D 错误。故1212()()2rrEBLvB rr选 C。9（2020安徽省六安市一中高三模拟）如图所示为两条长直平行导线的横截面图，两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流，图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线，A、B 两点关于交点 O 对称，已知 A 点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为=30，且其中任意一根导线在 A 点所产生的磁场的磁感应强度大小为 B。则下列说法正确的是（）A根据对称性可知 A、B 两点的磁感应强度方向相同BA、B 两点磁感应强度大小均为3BCA、B 两点磁感应强度大小均为 BD在连线
18、的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零【答案】B【解析】根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在 A、B 两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，A、B 两点的磁感应强度大小相等，A 点磁场向下，B 点磁场向上，方向相反，A 错误；两根导线在 A 点产生的磁感应强度的方向如图所示根据平行四边形定则进行合成，得到 A 点的磁感应强度大小为，同理，B 点的磁感应强2 cos303BB 度大小也为，B 正确、C 错误；只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相2cos303BB 公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞等、方向相反时，合磁感
19、应强度才为零，则知 O 点的磁感应强度为零，D 错误。故选 B。10（2020安徽省滁州市育才学校高三模拟）已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度 B 的表达式：，其中 r0是该点到通电直导线的距离，I 为电流强度，0为比例系数（单位为 N/A2）试推断，002IBr一个半径为 R 的圆环，当通过的电流为 I 时，其轴线上距圆心 O 点为 r0处的磁感应强度应为（）A B 20322202r IRr0322202IRRrCD 20322202IRRr20 0322202r IRr【答案】C【解析】根据，,0单位为：Tm/A，等式右边单位：，左边单位为 T，不同，A 错002IBr23m A
20、=A/mm误；等式右边单位：，左边单位为 T，不同，B 错误；等式右边单位：3(T m/A)m A=T/mm，左边单位为 T，相同，C 正确；等式右边单位，左边单位为 T，23(T m/A)mA=Tm23(T m/A)mA=Tm相同，但当 r0=0 时 B=0，显然不合实际，D 错误；故选 C。11（2020湖北高三）如图所示，粗细均匀的正方形金属线框 abcd 用轻质导线悬吊，线框一半处在匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，给导线通以如图的恒定电流，静止时每根导线的拉力为 F。保持电流不变，将金属线框向下平移刚好完全进入磁场中，静止时每根导线的拉力为 2F。ab 边始终保持水平，导线始终竖直，则
21、金属框的重力为()A BCFD12F23F43F公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞【答案】D【解析】线框有一半在磁场中时，对整体根据平衡条件得到：。当线框全部在磁场中时，根据2FGF安并联电路特点可知 ab 边和 cd 边电流之比为，则根据平衡条件可知：，求得：1:344FGF安。由以上分析可知线框的重力为，故 A 错误；由以上分析可知线框的重力为，故 B 错43GF43F43F误；由以上分析可知线框的重力为，故 C 错误；由以上分析可知线框的重力为，故 D 正确。43F43F12（2020福建省福清市高三质检）如图是质谱仪的工作原理示意图，它是分析同位素的一种仪器，其工作原理是带电粒子（不计重力）
22、经同一电场加速后，垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，挡板 D 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A1A 2。若（）A只增大粒子的质量，则粒子经过狭缝 P 的速度变大B只增大加速电压 U，则粒子经过狭缝 P 的速度变大C只增大粒子的比荷，则粒子在磁场中的轨道半径变大D只增大磁感应强度，则粒子在磁场中的轨道半径变大【答案】B【解析】粒子在电场中加速时，根据动能定理可得212mvUq即2vUqm所以粒子质量增大，则粒子经过狭缝 P 的速度变小，只增大加速电压 U，则粒子经过狭缝 P 的速度变大，A 错误 B 正确；粒子在磁场中运动时有2vqvBmr公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞联立解得2
23、mUqrB所以只增大粒子的比荷（增大）或只增大磁感应强度，半径都减小，CD 错误。故选 B。qm13（2020安徽皖江名校联盟高三联考）如图所示，虚线所围矩形区域 abcd 内充满磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现从 ab 边的中点 O 处，某一粒子以最小速度 垂直于磁场射入、方向垂直于ab 时，恰能从 ad 边的 a 点穿出。若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在 O 处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从 d 点穿出，已知此粒子的质量为 m，电荷量的大小为 q，其重力不计；ab 边长为 2，ad 边长为 3，则下列说法中正确的是A匀强
24、磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为=6B匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为=3C离子穿过磁场和电场的时间之比12=4D离子穿过磁场和电场的时间之比12=6【答案】D【解析】粒子在磁场中运动，由题意可知，粒子做圆周运动的半径为，=2由公式可得：，=2=联立两式解得：；=2粒子在电场中偏转有：3=公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞 2=122联立解得：=229所以，故 A、B 错误；=9C、D 项：粒子在磁场中运动的时间为：1=12=122 2=2粒子在电场中运动的时间为：2=3所以，故 C 错误，D 正确。故选 D。12=614（2020福建省福清市高三质检）如图所
25、示，左端接有阻值为 R 的足够长的平行光滑导轨 CE、DF 的间距为 L，导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为 B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为 m、电阻为 r的金属棒 ab 垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不计。某时刻给金属棒 ab 一个水平向右的瞬时冲量I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程（）A金属棒做匀减速直线运动直至停止运动B电阻 R 上产生的焦耳热为22ImC通过导体棒 ab 横截面的电荷量为IBLD导体棒 ab 运动的位移为22I RrB L（）【答案】CD【解析】导体棒获得向右的瞬时初速度后切割磁感线，回路中出现感应电流，导体棒 ab 受到向左的安培力向右减速运动，
26、由22B L vmaRr可知导体棒速度减小，加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运动，A 项错误；公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞导体棒减少的动能22211()222kIIEmvmmm根据能量守恒定理可得kEQ总又根据串并联电路知识可得，故 B 项错误;22()RRI RQQRrm Rr总根据动量定理可得，0BiL tmv Imvqi t 可得，C 项正确；IqBL由于EBLxqi ttRrRr 将代入等式，可得导体棒移动的位移IqBL，D 项正确。故选 CD。22()I RrxB L15（2020湖北高三模拟）如图所示，在竖直平面内有一平面直角坐标系 xOy，存在一个范围足够大的垂直
27、纸面向里的水平磁场，磁感应强度沿 x 轴方向大小相同，沿 y 轴方向按 By=ky（k 为大于零的常数）的规律变化。一光滑绝缘的半径为 R 的半圆面位于竖直平面内，其圆心恰好位于坐标原点 O 处，将一铜环从半面左侧最高点 a 从静止释放后，铜环沿半圆面运动，到达右侧的 b 点为最高点，a、b 高度差为 h。下列说法正确的是（）A铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿逆时针方向B铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大C铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与 b 点的高度差小于 2hD铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反【答案】AC【解析】铜环在半圆面左侧下滑过程，磁
28、通量增加，根据楞次定律可得感应电流沿逆时针方向，A 正确；公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞铜环第一次经过最低点瞬间，磁通量的变化量为 0，感应电流为零，B 错误；铜环沿半圆面运动，到达右侧的 b 点后开始沿圆弧向左运动，但在向左运动的过程中克服安培力做的功较小，损失的机械能小于mgh，所以铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与 b 点的高度差小于 2h，C 正确；铜环沿半圆面向下运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向上的，沿半圆面向上运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向下的，D 错误。故选 AC。16（2020安徽皖江名校联盟高三联考）如图，MN 和 PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为
29、L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为 R 的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为 d、方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，质量为 m、电阻也为 R 的金属棒从高为h 处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止己知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（）（重力加速度为 g）A金属棒克服安培力做的功等于金属棒产生的焦耳热B金属棒克服安培力做的功为 mghC金属棒产生的电热为1mgh-d2（）D金属棒运动的时间为222ghd-g2mgB LR【答案】CD【解析】根据功能关系知，金属棒克服安培力做的功等于金
30、属棒以及电阻 R 上产生的焦耳热之和，故 A 错误设金属棒克服安培力所做的功为 W对整个过程，由动能定理得 mgh-mgd-W=0，得 W=mg（h-d），故 B 错误电路中产生的总的焦耳热 Q=W=mg（h-d），则属棒产生的电热为mg（h-d），故 C 正12确金属棒在下滑过程中，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh=mv02，得金属棒1202vgh经过磁场通过某界面的电量为；根据动量定理：，其中22BLdqRR00BIL tmgd tmv 公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞，解得，选项 D 正确；故选 CD。qI t 222-2ghB L dtgR mg 17（2020湖南长郡中学高三模拟
31、）如图所示，三根完全相同的通电直导线 a、b、c 平行固定，三根导线截面的连线构成一等边三角形，O 点为三角形的中心，整个空间有磁感应强度大小为 B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直 bc 边指向 a 的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流，其中 Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比，导线 b 在 O 点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是（）A若 O 点的磁感应强度平行 ac 边，则 Ia=（1）I33B若 O 点的磁感应强度平行 ab 边，则 Ia=（1）I33C若 O 点的磁感应强度垂直 ac 边，则 Ia=（1）I3D若 O 点的磁
32、感应强度垂直 ab 边，则 Ia=（1）I3【答案】A【解析】三条直导线在 O 点的磁场方向如图；其中 Bc和 Bb的合场强水平向右大小为 Bbc=B；方向水平向右。A若 O 点的磁感应强度平行 ac 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于 ac 方向的合磁场为公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞零，即。其中 Bc=B=kI，解得 Ia=（1）I，选项 A 正确；若sin30cos30cos300caBBB33O 点的磁感应强度平行 ab 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于 ab 方向的合磁场为零，即，其中 Bb=B=kI，解得 Ia=（-1）I，选项 B 错误；若 O 点的磁感s
33、in30cos30sin300baBBB3应强度垂直 ac 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于 ac 方向的合磁场为零，即，表达式无解，则 O 点的磁感应强度的方向不可能垂直 ac 边，C 错cos30sin30-sin300abcBBB误；若 O 点的磁感应强度垂直 ab 边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于 ab 方向的合磁场为零，即，其中 Bc=B=kI，解得 Ia=（+1）I，D 错误。故选 A。cos30cos60cos600bcaBBB318（2020江苏省扬州市高三检测）如图，通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面，位置靠近 ab 且相互绝缘。当 M
34、N 中电流突然减小时，线圈产生的感应电流 I，线圈所受安培力的合力为 F，则 I 和 F 的方向为（）AI 顺时针，F 向左BI 顺时针，F 向右CI 逆时针，F 向左DI 逆时针，F 向右【答案】B【解析】金属线框 abcd 放在导线 MN 上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框 abcd 左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况。若 MN 中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小。根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abcd 感应电流方向为顺时针；再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向
35、右，故安培力的合力向右。I 顺时针，F 向左，与结论不相符，选项 A 错误；I 顺时针，F 向右，与结论相符，选项 B 正确；I 逆时针，F 向左，与结论不相符，选项 C 错误；I 逆时针，F 向右，与结论不相符，选项 D 错误；故选 B。19（2020山东高三月考）如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为点，半径分别为O，两导轨通过导线与阻值的电阻相连，一长为的导体棒与两圆形导轨接触10.2mr 20.1mr 2R 1r良好，导体棒一端以点为圆心，以角速度顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方O100rad/s向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正
36、确的是（2TB 公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞）A通过电阻的电流方向为由到baB通过电阻的电流为 2AC导体棒转动时产生的感应电动势为 4VD当减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小2r【答案】C【解析】由右手定则可知，通过电阻的电流方向为到，故 A 错误；两圆环间导体棒在时间内扫过abt的面积。由法拉第电磁感应定律可知，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势2221()2tSrr22222111()2(0.20.1)100V3V22BSEB rrtt 通过电阻的电流，故 B 错误；导体棒转动时产生的感应电动势R3A1.5A2EIR，故 C 正确；当减小而其它条件不变时，两圆环间导体1110
37、1000.220.2V4V22rEBr vBr 2r棒切割磁感线产生的感应电动势变大，通过电阻的电流增大，故 D 错误。故1212()()2rrEBLvB rr选 C。20（2020山东省实验中学高三模拟）某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。将线框的下边 ab 置于蹄形磁铁的、S 极之间，使 ab 边垂直于磁场方向且 ab 边全部处于 N、S 极之间的区域中。接通电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为时，传感器的读数为；保持 ab 中的电流大小不变，方向相反，传感器的读数变为（1F2F）。已知金属线框的匝数为 n，ab
38、 边长为 L，重力加速度为 g，则可得到（）21FF公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞A金属线框的质量122FFmgBN、S 极之间的磁感应强度12FFBnILC传感器的读数为时，ab 中的电流方向为 ba1FD减小电流 I 重复实验，则、均减小1F2F【答案】A【解析】通电线圈受到重力安培力和细绳的拉力作用，当电流表读数为 I 时，绳子的拉力为，则1F，保持 ab 中的电流大小不变，方向相反，绳子的拉力为，则，1FmgnBIL2F2FnBILmg联立解得金属框的质量为，选项 A 正确，B 错误；传感器的读数为时，安122FFmg122FFBnIL1F培力竖直向下，根据左手定则可知，ab 中的电流方
39、向为 ab，故 C 错误；减小电流 I 重复实验，则减1F小，增大，故 D 错误。故选 A。2F21（2020江苏省徐州市高三检测）如图所示的电路中，D1、D2是完全相同的灯泡，线圈 L 的自感系数较大，直流电阻不计。先闭合开关 S，电路稳定后再断开开关 S，此时()AD1立刻熄灭BD2立刻熄灭CD1闪亮一下逐渐熄灭DD2闪亮一下逐渐熄灭【答案】D【解析】电路稳定后断开开关，线圈发生断电自感，产生自感电动势，有同方向的电流，由于 D1、D2是完全相同的灯泡，线圈 L 的自感系数较大，直流电阻不计，原来 D1、线圈和 D2、电阻并联，D2回路电阻大，电流小，所以自感电流大于原来通过 D2电流，但
40、不会大于原来通过 D1的电流，所以 D2闪亮一下逐渐熄灭，D1逐渐熄灭，所以 D 正确，ABC 错误；故选 D。公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞22（2020金太阳高三一模）如图所示，等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀LMN强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点、与直流电源两端相接，已知导体棒受MNMN到的安培力大小为，则（）FA导体棒受到的安培力垂直于线框平面MNB导体棒中的电流是导体棒中电流的 2 倍MNMLC导体棒和所受到的安培力的合力大小为MLLNFD三角形线框受到的安培力的大小为1.5F【答案】BD【解析】由图可知，导体棒 MN 电流方向有 M 指向 N，由左手
41、定则可得，安培力方向平行于线框平面，且垂直于导体棒 MN，故 A 错误；MLN 边的有效长度与 MN 相同，等效后的电流方向也与 MN 相同，由左手定则可知，边 MLN 的电阻等于边 MN 的电阻的两倍，两者为并联关系，根据欧姆定律可知，导体棒MN 中的电流是导体棒 MLN 中电流的 2 倍，故 B 正确；电流大小为，则 MLN 中的电流为，设 MNI2I的长为，由题意知，所以边 MLN 所受安培力为，方向与 MN 边所受安培力的LFBIL122IFBLF 方向相同，故有，故 C 错误，D 正确。故选 BD。31.52FFFFF 合23（2020山东省实验中学高三模拟）无限长通电直导线在周围某
42、一点产生的磁场的磁感应强度 B 的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中 k 为常数）。如图所示，两根相距 L 的无IBkr限长直导线 MN 通有大小相等、方向相反的电流，a 点在两根导线连线的中点，b 点在 a 点正上方且距两根直导线的距离均为 L，下列说法正确的是（）Aa 点和 b 点的磁感应强度方向相同公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞Ba 点和 b 点的磁感应强度方向相反Ca 点和 b 点的磁感应强度大小之比为4:3Da 点和 b 点的磁感应强度大小之比为4:1【答案】AD【解析】设通电导线在距离 L 处产的磁感应强度大小为，两导线 MN 在 b 点产生的磁感应强度方向成0B
43、120角，磁感应强度的矢量合为，方向垂直 MN 向下；两导线 MN 在 a 点产生的磁感应强度大小均为0B，磁感应强度的矢量合为，方向垂直 MN 向下；所以 a 点和 b 点的磁感应强度方向相同，大小之02B04B比为，故 AD 正确，BC 错误。故选 AD。4:124（2020黑龙江哈尔滨市三中高三模拟）如图（a）所示，光滑绝缘斜面与水平面成角放置，垂30直于斜面的有界匀强磁场边界 M、N 与斜面底边平行，磁感应强度大小为。质量的3TB 0.05kgm“日”字形导线框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上运动，导体框各段长度相等，即，ab、fc，ed 段的电阻均为，其余电阻不计。从导线=0.1m
44、abbccddcaffafcL2r 框刚进入磁场开始计时，fc 段的电流随时间变化如图（b）所示（电流由 f 到 c 的方向为正），重力加速度下列说法正确的是（）210m/sg A导线框运动的速度大小为 10m/sB磁感应强度的方向垂直斜面向上C在至这段时间内，外力所做的功为 0.24J0t 0.03st D在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为 0.3N0.01st 0.02st【答案】AD【解析】由于在 00.01s 时间内，电流从 f 到 c 为正，可知 cd 中电流从 d 到 c，则由右手定则可知，磁感公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞应强度的方向垂直斜面向下，选项 B 错误；因为 cd
45、刚进入磁场时，通过 fc 的电流为 0.5A，可知通过 cd的电流为 1A，则由，解得 v=10m/s，选项 A 正确；在至这段时间内，线圈中产2cdBLvIrr0t 0.03st 生的焦耳热为，线框重力势能的增加量2233 13 0.01J=0.09JQI R t 总3 sin300.075JPEmgL则外力所做的功为，选项 C 错误；在至这段时间内，导线框的 cf0.165JPWQE0.01st 0.02st 边在磁场内部，则所受的安培力大小为，选项 D 正确。故选 AD。3 1 0.1N=0.3NcfFBIL 25（2020江苏省徐州市高三检测）如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同
46、一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒 ab、cd 静止在导轨上t=0 时，棒 ab 以初速度 v0向右滑动运动过程中，ab、cd 始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用 v1、v2表示，回路中的电流用 I 表示下列图像中可能正确的是ABCD【答案】AC【解析】ab 棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒 cd 受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为 0，故 AC 正确，BD 错误。26（2020江苏省扬州市高三检
47、测）如图所示，间距为 L 的平行金属板 MN、PQ 之间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场。MN 板带正电荷，PQ 板带等量负电荷，板间磁场方向垂直纸面向里，是平行于两金OO属板的中心轴线。紧挨着平行金属板的右侧有一垂直纸面向外足够大的匀强偏转磁场，在其与垂直的OO左边界上放置一足够大的荧光屏。在 O 点的离子源不断发出沿方向的电荷量均为 q、质量均为 m，速OO度分别为和的带正电的离子束。速度为的离子沿直线方向运动，速度为的离子恰0v010v0vOO010v公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞好擦着极板的边缘射出平行金属板其速度方向在平行金属板间偏转了，两种离子都打到荧光屏上，且60在荧光屏上只有一个亮
48、点。已知在金属板 MN、PQ 之间匀强磁场的磁感应强度。不计离子重力和离子间相互作用。已知在金属板 MN、PQ 之间的匀强磁场磁感应强度。求：0mvBqL(1)金属板 MN、PQ 之间的电场强度；(2)金属板的右侧偏转磁场的磁感应强度；(3)两种离子在金属板右侧偏转磁场中运动时间之差。【答案】(1)；(2)；(3)20mvEqL002mvBqL03Ltv【解析】(1)速度为的离子沿直线方向匀速运动，则：0vOO得0qv BqE200mvEv BqL(2)如图所示，速度为，的离子在平行金属板间运动时，由动能定理可知010v得22101110222LqEmvmv103vv设金属板的右侧匀强磁场的磁感应强度为，由牛顿第二定律可知：在点速度为的离子进入右侧偏0BO0v转磁场后公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞则20001mvqv Br010mvrqB在点速度为，的离子进入右侧偏转磁场后O010v得200233mvqBvr0203mvrqB两种离子都打到荧光屏同一点，由几何关系可知A得1222Lrr002mvBqL(3)在点速度为的离子在右侧偏转匀强磁场后运动时间：O0v11002rLtvv在点速度为的离子在右侧偏转匀强磁场后运动时间：O010v2200255636rLtvv这两种离子在金属板的右侧偏转匀强磁场中运动时间之差得21ttt 03Ltv 公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞公众号：卷洞洞
