(完整word版)安培力高考真题2011-2017分类

《第一章安培力与洛伦兹力》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一电子以速度v垂直进入均匀磁场中，磁场的磁感应强度为B。

忽略重力作用，此电子将作何种轨迹运动？A、匀速直线运动B、匀速圆周运动C、加速直线运动D、加速圆周运动2、洛伦兹力不会改变带电粒子的什么？A、速度大小B、运动方向C、动量大小D、动能3、一质量为0.2kg的金属小球以5m/s的速度垂直穿入到磁场中，磁场均匀，方向垂直纸面向外，磁感应强度为0.8T。

若金属小球进入磁场后，做圆周运动，则该金属小球进入磁场时受到的洛伦兹力大小为多少？4、一个电荷量为+2C的粒子以3×10^4 m/s的速度垂直进入磁感应强度为0.5T的均匀磁场中，求粒子在磁场中受到的洛伦兹力的大小和方向。

5、一束质子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其动量大小为p，则该质子在磁场中运动的最大半径R为：A. p/(2vB)B. p/vBC. 2p/vBD. 2p/(2vB)6、在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个半径为r的圆形回路，当回路中的电流I变化时，回路中的磁通量Φ的变化率为：A. B²r²IB. BI²rC. BIr²D. B²rI7、通电导线受到的安培力方向可以与磁场方向垂直，也可以不垂直。

如果通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向完全垂直，则该通电导线：A. 受力方向与电流方向平行B. 受力方向与一小段电流强度和导线长度的乘积垂直C. 受力方向与一小段电流强度和导线长度的乘积平行D. 受力方向与磁场方向平行二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在磁场中，以下哪些情况会产生安培力？（）A、导体中没有电流通过B、导体中有电流，导体与磁场方向平行C、导体中有电流，导体与磁场方向垂直D、导体中有电流，导体在磁场中的角度任意2、一束带电粒子垂直进入一个垂直于其运动方向的均匀磁场，下列说法正确的是（）。

专题15 电磁感应解答题1、【2011全国卷，15分】如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计。

在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。

整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。

现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。

金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。

已知某时刻后两灯泡保持正常发光。

重力加速度为g。

求：（1）【易】磁感应强度的大小：（2）【中】灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

2、【2013新课标1，19分】如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L．导轨上端接有一平行板电容器，电容为C．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面．在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触．已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g．忽略所有电阻．让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：（1）【易】电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；（2）【难】金属棒的速度大小随时间变化的关系．3、【2014新课标2，19分】半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下，在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R 的电阻（图中未画出）．直导体棒在水平外力作用下以速度ω绕O逆时针匀速转动、转动过程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大小为g．求：（1）【中】通过电阻R的感应电流的方向和大小；（2）【中】外力的功率．4、【2016全国1，14分】如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑．求：（1）【中】作用在金属棒ab上的安培力的大小；（2）【易】金属棒运动速度的大小．5、【2016全国2，12分】如图，水平面（纸面）内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上，t =0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动，t 0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．重力加速度大小为g ．求（1）【易】金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； （2）【易】电阻的阻值．6、【2016全国3，20分】如图，两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R 的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度向下B 1随时间t 的变1B kt =化关系为，式中k 为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN （虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B 0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN ，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求（1）【中】在t =0到t =t 0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；（2）【难】在时刻t （t >t 0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．参考答案1、解：（1）设小灯泡的额定电流为I 020P I R =，有① 由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN 02I I =的电流为 ①此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等，下落的速度达mg BLI =到最大值，有 ① 联立①①①B =式得 ① （2）设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v ，由电磁感应E BLv =定律与欧姆定律得0E RI = ① ① 联立①①①①①①2Pv mg=式得 ① 2、解：（1）设金属棒下滑的速度大小为v ，则感应电动势为 E=BLv ①平行板电容器两极板的电压为U ，U=E ②设此时电容器极板上储存的电荷为QUQC =，按定义有 ③联立①②③CBLv Q =式解得 ④（2）设金属棒下滑的速度大小为v 时经历的时间为t ，通过金属棒的电流为i ，金属棒受到磁场的安培力为F ，方向沿导轨向上，大小为F="BLi" ⑤设在t ～t+Q ∆时间间隔内流经金属棒的电荷量为，按tQi ∆∆=定义有Q ∆ ⑥ 也是平行板电容器两极板在t ～t+时间间隔内增加的电荷量由④v CBL Q ∆=∆式可得 ⑦ ，为金属棒速度的变化t v a ∆∆=量；按加速度的定义有 ⑧ 分析导体棒的受力：受重力mg ，支持力N ，滑动摩擦力f ，沿斜面向上的安培力F ． θcos mg N =ma F f mg =--θsin N f μ=⑨ ⑩ ①联立⑤至(11)22cos sin L CB m mg mg a +-=θμθ式得 ① 由(12)式及题设可知，金属棒做初速为零的匀加速直线运动，t 时刻金属棒下滑的速度大小为v t L CB m mg mg at v 22cos sin +-==θμθ ①3、解：（1t ∆）在时间内，导体棒扫过的面积为：221(2)2S t r r ω⎡⎤∆=∆-⎣⎦① 根据法拉第电磁感应定律，导体棒产生的感应电动势大小B S tε∆=∆为：①根据右手定则，感应电流的方向是从B 端流向A 端，因此流过导体R 的电流方向是从C 端流向D 端；由欧姆定律流过导体R I Rε=的电流满足：①联立①①①232Br I Rω=可得：①（220mg N -=）在竖直方向有： ①式中，由于质量分布均匀，内外圆导轨对导体棒的正压力相等，其值为N ，两导轨对运动的导体棒的滑动摩擦力均f N μ=为： ①t ∆在时间内，导体棒在内外圆导轨上扫过的弧长分别为：1l r t ω=∆22l r t ω=∆ ① ①12()f W f l l =+克服摩擦力做的总功为： ①t ∆在时间内，消耗在电阻R 2R W I R t =∆上的功为： ①t ∆根据能量转化和守恒定律，外力在时间内做的功为：f R W W W =+① W P t=∆外力的功率为： ①由①至①式可得：①4、解：（1）设导线的张力的大小为T ，右斜面对ab 棒的00at v =0Blv E =刚进磁场时的速度：，感应电动势为：mmg F Blt E )(0μ-=解得：（2BIl mg F +=μ）匀速运动受力平衡： REI =m t l B R 022=回路电流为：，得 6、解：（1）在金属棒未越过MN 之前，t 时刻穿过回路的=ktS φ磁通量为 ①设在从t t t +∆时刻到的时间间隔内，回路磁通量的变化φ∆量为，流过电阻R q ∆的电荷量为．由法拉第电磁感应=t φε∆-∆定律有 ① =i R ε由欧姆定律有 ① =q t ε∆∆由电流的定义有 ①联立①①①①=kS q t R∆∆式得 ① 由①00t t t ==到式得，在的时间间隔内，流过电阻R 的电荷量q 0=kt Sq R的绝对值为 ① （20t t >）当时，金属棒已越过MN ．由于金属在MN 右f F =侧做匀速运动，有 ①式中，f 是外加水平力，F 是匀强磁场施加的安培力．设此时回路中的电流为I ，F 的大小为0=F B Il ① 此时金属棒与MN 00=()s v t t -之间的距离为 ① 0=B lS φ'匀强磁场穿过回路的磁通量为 ① 回路的总磁通量为'φφφ+=t ①φ式中，仍如①式所示．由①①①①式得，在时刻t 0t t >（）000()t B lv t t kSt φ=-+穿过回路的总磁通量为 ①t t t +∆到t φ∆在的时间间隔内，总磁通量的改变为00()t B lv kS t φ∆=+∆ ①有法拉第电磁感应定律的，回路感应电动势的大小为tt t φε∆=∆① t I R ε=由欧姆定律有 ① 联立①①①①①000()B lf B lv kS R=+式得 ① 评分参考：第（1）问7分，①①①①①式各1分，①式2分；第（2）问13分，①①①式各1分，①①式2分，①①①①式各1分．。

(2015.1)24．(12分) 如图，一长为10cm 的金属棒ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T ，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V 的电池相连，电路总电阻为2Ω。

已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm ；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm ，重力加速度大小取10m/s 2。

判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。

24.依题意，开关闭合后，电流方向从b 到a ，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下。

开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长为10.5cm l = 。

由胡克定律和力的平衡条件得12k l mg =式中，m 为金属棒的质量，k 是弹簧的劲度系数，g 是重力加速度的大小。

开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为F=IBL式中，I 是回路电流，L 是金属棒的长度。

两弹簧个字再伸长了20.3l cm = ，由胡克定律和力的平衡条件得122()k l l mg F +=+由欧姆定律有E=IR式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻。

代入题给数据的m=0.01kg(2015.2)18. 指南针是我国古代四大发明之一。

关于指南针，下列说明正确的是A. 指南针可以仅具有一个磁极B. 指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转【答案】BC考点：安培定则（2014年全国卷1）15.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15.【答案】：B【解析】：由左手定则安培力方向一定垂直于导线和磁场方向，A错的B对的；F=BIL sin θ,安培力大小与磁场和电流夹角有关，C错误的；从中点折成直角后，导线的有效长度不等于导线长度一半，D错的。

高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析方向与图示一致。

金属棒的质量为m，棒的左端与导轨相接，右端自由。

设金属棒在磁场中的电势能为0.1)当磁场的磁感应强度为B1时，金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动，求金属棒的速度和通过电阻的电流强度。

2)当磁场的磁感应强度随时间变化时，金属棒受到感生电动势的作用，求金属棒的最大速度和通过电阻的最大电流强度。

答案】(1) v=B1d/2m。

I=B1d2rR/(rL+dR) (2) vmaxBmaxd/2m。

ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)解析】详解】(1)由洛伦兹力可知，金属棒在匀强磁场区域内受到向左的洛伦兹力，大小为F=B1IL，方向向左，又因为金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动，所以受到的阻力大小为F1Fr，方向向右，所以有：B1IL=Fr解得：v=B1d/2m通过电阻的电流强度为：I=B1d2rR/(rL+dR)2)当磁场的磁感应强度随时间变化时，金属棒受到感生电动势的作用，其大小为：e=BLv所以金属棒所受的合力为：F=BLv-Fr当合力最大时，金属棒的速度最大，即：BLvmaxFr=0解得：vmaxBmaxd/2m通过电阻的电流强度为：ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)题目一：金属棒在电动机作用下的运动一根金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下，从静止开始向右运动，经过一段时间后以匀速向右运动。

金属棒始终与导轨相互垂直并接触良好。

问题如下：1) 在运动开始到匀速运动之间的时间内，电阻R产生的焦耳热；2) 在匀速运动时刻，流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。

解析：1) 运动开始到匀速运动之间的时间内，金属棒受到电动机的牵引力向右运动，电阻R中会产生电流。

根据欧姆定律和焦耳定律，可以得到电阻R产生的焦耳热为：$Q=I^2Rt$，其中I为电流强度，t为时间。

因此，我们需要求出这段时间内的电流强度。

根据电动机的牵引力和电阻R的阻值，可以得到电路中的总电动势为$E=FL$，其中F为电动机的牵引力，L为金属棒的长度。

1. 一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。

在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图（甲）所示。

现令磁感应强度B随时间t变化，先按图乙中所示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I 1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则（）A. E1>E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B. E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向C. E1<E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向D. E2=E3，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向解析：由法拉第电磁感应定律知，由图知应有。

由楞次定律可判断出沿逆时针方向，均沿顺时针方向。

（正磁通的减少与负磁通的增加产生感应电流方向相同）答案：1. BD2. 如图所示，有一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线和磁场线方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下述方法中的哪一种可使线圈中的感应电流增加一倍（）A. 使线圈的匝数增加一倍B. 使线圈的面积增加一倍C. 使线圈的半径增加一倍D. 改变线圈的轴线方向，使之与磁场方向平行解析：由感应电流。

（为线圈垂直于B方向的面积），可得匝数增加一倍，R也增一倍，不变，线圈面积增一倍，增一倍，半径增到倍，电阻R也增到倍，故增到倍。

线圈半径增一倍，增到4倍，电阻R增到2倍，增到2倍，改变轴线方向，会使从增到S，增到原来的倍。

答案： 2. C3. 如图所示，金属三角形导轨COD上放置一根金属棒MN，拉动MN使它以速度v向右匀速平动。

如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动过程中，闭合回路的（）A. 感应电动势保持不变B. 感应电流保持不变C. 感应电动势逐渐增大D. 感应电流逐渐增大解析：。

（设）随着t的变化，E增大。

所以A错，C对。

闭合回路的周长l'=则回路的电阻为：回路中的电流为：恒定不变答案：3. BC4. 如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面。

2024全国高考真题物理汇编安培力与洛伦兹力章节综合一、单选题1．（2024浙江高考真题）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。

极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。

a 、b 、c 和d 为磁场中的四个点。

下列说法正确的是（）A ．图示左侧通电导线受到安培力向下B ．a 、b 两点的磁感应强度相同C ．圆柱内的磁感应强度处处为零D ．c 、d 两点的磁感应强度大小相等2．（2024广西高考真题）Oxy 坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里。

质量为m ，电荷量为q 的粒子，以初速度v 从O 点沿x 轴正向开始运动，粒子过y 轴时速度与y 轴正向夹角为45 ，交点为P 。

不计粒子重力，则P 点至O 点的距离为（）A ．mvqB B ．32mvqB C ．(1mvqB D ．1mv qB3．（2024江西高考真题）石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。

如图（a ）所示，在长为a ，宽为b 的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，电极1、3间通以恒定电流I ，电极2、4间将产生电压U 。

当31.0010A I 时，测得U B 关系图线如图（b ）所示，元电荷191.6010C e ，则此样品每平方米载流子数最接近（）D．162.3101.7101.710B．15C．202.3104．（2024湖北高考真题）如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。

一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。

不计重力，下列说法正确的是（）A．粒子的运动轨迹可能经过O点B．粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向C．粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为7π3m qB二、多选题5．（2024福建高考真题）将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘线a、b悬挂于天花板上，AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A到B大小为I的电流，则（）A．通电后两绳拉力变小B．通电后两绳拉力变大D．安培力为2BIrC．安培力为BIr6．（2024浙江高考真题）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成 角。

一、单项选择题1．【2011·北京卷】某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。

检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。

虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。

你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数较大【答案】C2．【2011·广东卷】将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（）A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势，即感应电动势与线圈匝数有关故A错误；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故C正确；穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故B 错误；由楞次定律可知：感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故原磁通增加，感应电流的磁场与之反向，原磁通减小，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即“增反减同”，故D错误；3．【2011·上海卷】如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（A）顺时针加速旋转（B）顺时针减速旋转（C）逆时针加速旋转（D）逆时针减速旋转【答案】B．4．【2012·北京卷】物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A．线圈接在了直流电源上B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的材料与老师的不同【答案】D【解析】线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动．故A错误；电源电压过高，在套环中产生的感应电流更大，更容易跳起．故B错误；线圈匝数过多，在套环中产生的感应电流越大，套环更容易跳起．故C错误；D、所用的套环材料不同，可能不产生感应电流，则不会受到安培力，不会跳起．故D正确。

人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制（精心整理，诚意制作）《安培力》典型例题及习题例1如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流（）时，导线的运动情况是（从上往下看）A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升解析根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以本题答案应选C。

例2 如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量为m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？解析导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力学知识可知，当第三个力（安培力）F与垂直时，F有最小值，如图，即安培力方向平行于斜面向上，又因为当导体棒与磁感应强度垂直时，安培力最大，故本题所求最小磁感应强度，方向为垂直斜面向下．习题精选1、下列说法正确的是（）A．磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值B．一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C．因为B＝F／IL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比D．磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关2、垂直放在磁场里的通电直导线如图所示，并已标明电流，磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向，试在图中标出第三个物理量的方向．3、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向．4、两条导线AB和CD互相垂直，如图所示，其中的AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（）A．顺时针方向转动，同时靠近ABB．逆时针方向转动，同时靠近ABC．顺时外方向转动，同时远离ABD．逆时针方向转动，同时远离AB参考答案：1、D2、略3、略4、B。

2011年高考物理真题分类汇编（详解+精校）电场1．（2011年高考·海南理综卷）关于静电场，下列说法正确的是（ ） A ．电势等于零的物体一定不带电 B ．电场强度为零的点，电势一定为零 C ．同一电场线上的各点，电势一定相等D ．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加1.D 解析：考察电场和电势概念及其电场力做功与电势能的关系，选D 。

2．（2011年高考·重庆理综卷）如图所示，电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有A ．体中心、各面中心和各边中点B ．体中心和各边中点C ．各面中心和各边中点D ．体中心和各面中心2.D 解析：两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零。

两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向。

两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。

在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。

在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。

而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零。

正确答案是D 。

3．（2011年高考·山东理综卷）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 与c 关于MN 对称，b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上。

以下判断正确的是A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C ．a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ．试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能3.BC 解析：根据等量同种电荷的电场线分布可知b 点场强小于d 点场强，B 正确，A 错误；由对称性可知a 、b 两点的电势差等于b 、c 两点间的电势差，C 正确；MN 左侧电势大于零，而右侧小于零所以试探电荷＋q 在a 点的电势能大于在c 点的电势能，D 错误。

第36节电场强度和电场力1.2012年海南卷12．N （N ＞1）个电荷量均为q （q ＞0）的小球，均匀分布在半径为R 的圆周上，示意如图。

若移去位于圆周上P 点的一个小球，则圆心O 点处的电场强度大小为_________________，方向__________。

（已知静电力常量为k ）答：2Rq k（2分），沿OP 指向P 点（2分）解答：由电场的叠加知原来圆心O 点处的电场强度大小为零，移去P 点的小球，则圆周上与P 点对称的那个位置的小球在圆心处产生的场强即为所求，由点电荷场强的定义可知大小为2Rq kE ，方向沿OP 指向P 点。

2.2011年新课标版20．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的。

关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）A ．B ．C ．D ．答：D【解析】主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。

正确答案是D 。

3.2013年海南卷1．如图，电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点。

已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零，且PR=2RQ 。

则A ．q 1=2q 2B ．q 1=4q 2C ．q 1=-2q 2D ．q 1=-4q 2答案：B解析：本题考查电场强度的叠加，由于R 处的合场强为0，故两点电荷的电性相同，结合点电荷的场强公式2r qk E可知0222211r q kr q k ，又r 1=2r 2，故q 1=4q 2，本题选B 。

4. 2017年海南卷2．关于静电场的电场线，下列说法正确的是（ C ）A ．电场强度较大的地方电场线一定较疏B ．沿电场线方向，电场强度一定越来越小C ．沿电场线方向，电势一定越来越低abcE abcEabcEabcE OPq 1q 2PQR。

2011年高考物理真题分类汇编电磁感应1．（2011年高考·海南理综卷）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。

下列说法正确的是（ ）A ．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B ．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C ．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D ．焦耳发现了电流的热效应，定量经出了电能和热能之间的转换关系2．（2011年高考·山东理综卷）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。

以下符合事实的是A ．焦耳发现了电流热效应的规律B ．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C ．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D ．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 3．（2011年高考·北京理综卷）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。

如关系式U=IR 既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V （伏）与A （安）和Ω（欧）的乘积等效。

现有物理量单位：m （米）、s （秒）、N （牛）、J （焦）、W （瓦）、C （库）、F （法）、A （安）、Ω（欧）和T （特），由他们组合成的单位都与电压单位V （伏）等效的是A ．J/C 和N/CB ．C/F 和T ❿m 2/sC ．W/A 和C ❿T·m/sD ．2121Ω⋅W 和T·A·m4．（2011年高考·广东理综卷）将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D ．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同5．（2011年高考·上海卷）如图，均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置。

2017北京高考一模物理试题中的安培力和电磁感应习题（一）1，（西城区）22．（16分）如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ ，两导轨间距为l =0.40m ，电阻均可忽略不计。

在M 和P 之间接有阻值为R = 0.40Ω的定值电阻，导体杆ab 的质量为m =0.10kg 、电阻r = 0.10Ω，并与导轨接触良好。

整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B = 0.50T 的匀强磁场中。

导体杆ab 在水平向右的拉力F 作用下，沿导轨做速度v = 2.0m/s 的匀速直线运动。

求：（1）通过电阻R 的电流I 的大小及方向； （2）拉力F 的大小；（3）撤去拉力F 后，电阻R 上产生的焦耳热Q R 。

2，（朝阳区）22．（16分）足够长的平行光滑金属轨道水平放置，间距L =0.4 m ，一端连接R =1 Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B =1 T ，其俯视图如图所示。

导体棒MN 放在轨道上，长度恰好等于导轨间距，其电阻r =1 Ω，与导轨接触良好，导轨电阻不计。

在平行于导轨的拉力F 的作用下，导体棒沿着导轨向右做匀速直线运动，速度v =5 m/s 。

求：（1）通过导体棒的电流I 的大小；（2）导体棒两端的电压U ，并指出M 、N 两点哪一点的电势高； （3）拉力F 的功率F P 以及整个电路的热功率Q P 。

,3，（石景山区）22．（16分）如图所示，固定于水平面上的金属框架CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中。

t =0时，磁感应强度为B 0，此时金属棒MN 的位置恰好使MDEN 构成一个边长为l 的正方形。

已知金属棒MN 的电阻为r ，金属框架DE 段的电阻为R ，其他电阻不计。

图乙B B B图甲（1）若金属棒MN 保持静止，磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，求回路中的感应电动势。

（2）若磁感应强度B 0保持不变，金属棒MN 以速度v 0贴着金属框架向右匀速运动，会产生感应电动势，相当于电源。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）《安培力》典型例题及习题例1 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流（）时，导线的运动情况是（从上往下看）A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升解析根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以本题答案应选C。

例2 如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量为m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？解析导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力学知识可知，当第三个力（安培力）F与垂直时，F有最小值，如图，即安培力方向平行于斜面向上，又因为当导体棒与磁感应强度垂直时，安培力最大，故本题所求最小磁感应强度，方向为垂直斜面向下．习题精选1、下列说法正确的是（）A．磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值B．一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C．因为B＝F／IL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F 的大小成正比，与IL的大小成反比D．磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关2、垂直放在磁场里的通电直导线如图所示，并已标明电流，磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向，试在图中标出第三个物理量的方向．3、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向．4、两条导线AB和CD互相垂直，如图所示，其中的AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（）A．顺时针方向转动，同时靠近ABB．逆时针方向转动，同时靠近ABC．顺时外方向转动，同时远离ABD．逆时针方向转动，同时远离AB参考答案：1、D2、略3、略4、B。

（2014全国一卷）如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。

一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O 。

已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。

不计重力。

铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A .2B .2C .1D .22 （2015全国卷一）两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。

一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小（2016全国卷一）现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。

质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。

若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。

此离子和质子的质量比约为A.11B.12C.121D.144（2017全国卷一）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向量，三个带正电的微粒a ，b ，c 电荷量相等，质量分别为m a ，m b ，m c ，已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动。

下列选项正确的是A ．a b cm m m >> B ．b a c m m m >> C ．a c bm m m >> D ．c b a m m m >>（2014全国一卷）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（2017全国卷一）如图，三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 两两等距，均通有电流I ，1L 中电流方向与2L 中的相同，与3L 中的相反，下列说法正确的是A ．1L 所受磁场作用力的方向与2L 、3L 所在平面垂直B ．3L 所受磁场作用力的方向与1L 、2L 所在平面垂直C ．1L 、2L 和3L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3D ．1L 、2L 和3L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:3:1（2019全国卷一）如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为A ．2FB ．1.5FC ．0.5FD ．0。

K1 磁场安培力【题文】（物理卷·2015届内蒙古赤峰二中（赤峰市）高三9月质量检测试题（2014.09））5. 矩形导线框abcd放在匀强磁场中处于静止状态，如图（甲）所示．磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图（乙）所示．t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0-4s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定以向左为安培力正方向）可能是图中的（）A．B．C．D．【知识点】法拉第电磁感应定律；安培力．K1 L2【答案解析】 D 解析：t=0时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在0到1S 内，穿过线框的磁通量变小，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ad 边的安培力水平向左．当在1S 到2S 内，磁感应强度的方向垂直线框平面向外，穿过线框的磁通量变大，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ad 边的安培力水平向右．在下一个周期内，重复出现安培力先向左后向右．根据F=BIL 知，在0到1s 内电流的大小不变，磁感应强度均匀减小，则安培力均匀减小，在1到2s 内，电流的大小不变，磁感应强度均匀增大，则安培力均匀增大．故D 正确，A 、B 、C 错误．故选D ．【思路点拨】穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，从而形成感应电流．由题意可知，磁感应强度是随着时间均匀变化的，所以感应电流是恒定的，则线框ad 边所受的安培力与磁感应强度有一定的关系．安培力的方向由左手定则来确定，而感应电流方向则由楞次定律来确定．当导线与磁场垂直放置时，若电流、导线长度不变时，安培力与磁感应强度成正比．【题文】（物理卷·2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三上学期期初联考（2014.08））4．下列各图中，已标出电流I 、磁感应强度B 的方向，其中符合安培定则的是（ ）【知识点】安培定则．K1【答案解析】 C 解析：通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知AB 错误；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N 极，据此可知C 正确，D 错误．故选C ．【思路点拨】安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激的磁场的磁感线方向间关系的定则，根据安培定则的应用即可正确解答．加强练习熟练掌握安培定则的内容，注意磁场方向的表示方法．【题文】（物理卷·2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三上学期期初联考（2014.08））11．关于电场和磁场，以下说法正确的是（ ）A ．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零B ．电场中某点的电场强度的方向与放在该点的正试探电荷所受电场力方向相同C ．磁场中某点的磁感应强度的方向与放在该点通电导线受力方向相同D ．试探电荷在电场中某点不受电场力的作用，则该点的电场强度一定为零【知识点】电场；磁现象和磁场． I1 I2 K1ABC D【答案解析】 BD解析： A、电流在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度不一定为零，可能电流与磁场方向平行，故A错误；B、电场中某点的电场强度的方向，与放在该点的正试探电荷，所受电场力方向相同，与负电荷受到的电场力相反，故B正确；C、根据左手定则，磁感应强度的方向与安培力的方向垂直．故C错误；D、由电场的基本性质可知，对放入电场中某位置的电荷受到的电场力为零，则该位置一定为零，故D正确；故选BD【思路点拨】电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量，电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定，电场方向与正电荷受力方向一致与负电荷受力方向相反．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．比值与磁场力及电流元均无关．电场强度是用比值法定义的物理量之一，电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与该点是否有试探电荷无关，本题是考查基础知识的好题．磁感应强度是通过比值定义得来，例如电场强度也是这种定义，电场强度与电场力及电荷量均没有关系．再如密度也是，密度与物体的质量及体积均无关．同时电流元放入磁场中不一定有磁场力，还受放置的角度有关．。