2024年高考物理二轮专题复习：安培定则

更新时间：2024-02-26 浏览次数：31 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2024高二上·惠州期末) 对图中（a）、（b）、（c）、（d）四个实验装置的实验现象的描述中正确是（）

A . 图（a）放在小磁针正上方直导线通图示电流时，N极将垂直纸面向外转动 B . 图（b）闭合开关后金属棒会在导轨上运动，说明了回路产生了感应电流 C . 图（c）闭合开关后线框会转动，说明了回路产生了感应电流 D . 图（d）线圈ABCD远离通电直导线向右移动时，线圈中有感应电流

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2. (2020高二上·望谟期末) 如图所示，纸面内竖直向上的长直绝缘导线通有向上的电流，导线左右有 $\text{[math]}$ 两点，它们相对于导线对称，则（　　）

A . $\text{[math]}$ 两点磁感应强度大小相等、方向相同 B . $\text{[math]}$ 两点磁感应强度大小相等、方向相反 C . $\text{[math]}$ 点磁感应强度方向垂直纸面向外 D . $\text{[math]}$ 点磁感应强度方向垂直纸面向里

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3. (2022高二上·重庆市期末) 如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且 $\text{[math]}$ ，则A点的磁感应强度的方向是（）

A . 垂直纸面指向纸外 B . 垂直纸面指向纸里 C . 沿纸面由A指向B D . 沿纸面由A指向D

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4. (2023高二上·东莞月考) 正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，A、B导线电流方向垂直纸面向内，C导线电流方向垂直纸面向外，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，若A、B、C三处导线中的电流分别为3I、2I、I，已知无限长直导线在其周围某一点产生的磁场磁感应强度B的大小与电流成正比，与电流到这一点的距离成反比，即 $\text{[math]}$ ，则a、b、c三点的磁感应强度大小关系为（）

A . a点最大 B . b点最大 C . c点最大 D . b，c两点一样大

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5. (2023高二上·成都月考) 如图所示，两圆弧中的电流大小相等，电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则关于图中 $\text{[math]}$ 两点（分别为各圆的圆心）的磁感应强度的大小关系和a处磁感应强度的方向，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 垂直纸面向外 B . $\text{[math]}$ 垂直纸面向外 C . $\text{[math]}$ 垂直纸面向里 D . $\text{[math]}$ 垂直纸面向里

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6. (2023高二上·泰州期中) 如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”是两端都吸有强磁铁的干电池，“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内，就会沿螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是（）

A . B . C . D .

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7. (2021高二上·大连期中) 如图所示，一矩形线框，从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于线框内产生的感应电流方向，下列叙述正确的是（线框平行于纸面移动）（）

A . 一直顺时针 B . 顺时针→逆时针 C . 逆时针→顺时针→逆时针 D . 顺时针→逆时针→顺时针

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二、多项选择题

8. (2024高二上·番禺期末) 如图，一束带电粒子沿水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的N极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是（　　）

A . 向右飞行的正粒子束 B . 向左飞行的正粒子束 C . 向右飞行的负粒子束 D . 向左飞行的负粒子束

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9. (2023高二下·杭州期中) 如图甲是一个磁悬浮地球仪，原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体，底座内有一个线圈，线圈通上直流电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（）

A . 将地球仪上下位置翻转，仍能继续保持悬浮 B . 图中线圈的 $\text{[math]}$ 端须连接直流电源的负极 C . 若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力增大 D . 若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变

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10. (2023高二下·深圳期末) 图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它将长直导线 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间距固定为l，图乙为其截面图，O为几何中心， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 中通有等大同向电流．则（）．

A . O点的磁感应强度为零 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间的相互作用力为排斥力 C . $\text{[math]}$ 受到 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的作用力的合力方向指向O D . 仅将 $\text{[math]}$ 中电流变为0，O点磁感应强度方向沿正方形的对角线指向 $\text{[math]}$

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11. (2023高三上·新会月考) 如图，高压输电线上使用“ $\text{[math]}$ 正方形间隔棒”支撑导线 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，目的是固定导线间距，防止导线相碰． $\text{[math]}$ 的几何中心为O，当四根导线通有等大同向电流时（）

A . 几何中心O点的磁感应强度不为零 B . 几何中心O点的磁感应强度为零 C . $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 的安培力小于 $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 的安培力 D . $\text{[math]}$ 所受安培力的方向沿正方形的对角线 $\text{[math]}$ 方向

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12. (2020高二下·苏州期末) 如图所示，在光滑的水平面上有一竖直向下磁感应强度为B，宽度为L的匀强磁场区域。现有一质量为m，电阻为R，边长为a（a＜L）的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度 $\text{[math]}$ 沿水平面向右滑动，穿过磁场后速度减为v，则线圈在此过程中（）

A . 动量大小一直减小 B . 安培力的冲量大小为 $\text{[math]}$ C . 安培力的冲量大小为 $\text{[math]}$ D . 线圈全部进入磁场时速度等于 $\text{[math]}$

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三、非选择题

13. (2023高二下·辽宁月考) 如图所示，绝缘矩形平面 $\text{[math]}$ 与水平面夹角为 $\text{[math]}$ ，底边 $\text{[math]}$ 水平，分界线 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均与 $\text{[math]}$ 平行， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 间距均为L，分界线 $\text{[math]}$ 以上平面光滑， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 间的区域内有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感强度大小为B。将一质量为m、总电阻为R、边长为L的正方形闭合金属框 $\text{[math]}$ 放于斜面上， $\text{[math]}$ 边与 $\text{[math]}$ 平行且与其距离为 $\text{[math]}$ ，金属框各边与 $\text{[math]}$ 以下斜面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，无初速释放金属框后，金属框全程紧贴斜面运动，设重力加速度为g。
1. （1）若金属框的 $\text{[math]}$ 边刚越过 $\text{[math]}$ 边界瞬间速度大小为 $\text{[math]}$ ，求此时金属框的加速度大小a；
2. （2）求金属框的 $\text{[math]}$ 边刚越过 $\text{[math]}$ 边界瞬间速度大小 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 间的关系；
3. （3）为了使金属框的 $\text{[math]}$ 边能够离开磁场，且金属框最终能够静止在斜面上，求 $\text{[math]}$ 的取值范围。
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14. (2023高二下·广州期末) 如图甲所示，一个电阻值为 $\text{[math]}$ ，匝数为 $\text{[math]}$ ，半径为 $\text{[math]}$ 的圆形金属线圈与阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻 $\text{[math]}$ 连结成闭合回路 $\text{[math]}$ 线圈中半径为 $\text{[math]}$ 的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 导线的电阻不计。求 $\text{[math]}$ 至 $\text{[math]}$ 时间内。
1. （1）电阻 $\text{[math]}$ 两端的电压及判断电阻 $\text{[math]}$ 两端 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两点电势的高低；
2. （2）通过电阻 $\text{[math]}$ 上的电量 $\text{[math]}$ 及电阻 $\text{[math]}$ 上产生的热量。
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15. (2022高三上·柳州开学考) 如图，在竖直平面内固定有足够长的平行金属导轨PQ、EF，导轨间距L=20cm，在QF之间连接有阻值R=0.3Ω的电阻，其余电阻不计。轻质细线绕过导轨上方的定滑轮组，一端系有质量为 $\text{[math]}$ =0.3kg的重物A，另一端系有质量为m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆ab、开始时金属杆置于导轨下方，整个装置处于磁感应强度B=2T、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。现将重物A由静止释放，下降h=4m后恰好能匀速运动。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，g取10m/s，求：
1. （1）电阻R中的感应电流方向；
2. （2）重物A匀速下降的速度大小v；
3. （3）重物A下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR。
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16. (2022·全国乙卷) 如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为 $\text{[math]}$ 的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为 $\text{[math]}$ ；在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为 $\text{[math]}$ 。求
1. （1） $\text{[math]}$ 时金属框所受安培力的大小；
2. （2）在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内金属框产生的焦耳热。
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17. (2022高二下·镇江月考) 如图所示， $\text{[math]}$ 匝的线圈，电阻 $\text{[math]}$ ，其两端与一个 $\text{[math]}$ 的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
1. （1）判断通过电阻R的电流方向；
2. （2）求线圈产生的感应电动势E；
3. （3）求a、b两端的电压U。
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18. (2022高二下·广东月考) 地磁场具有“屏蔽”宇宙射线的重要作用，从太阳发出的高能带电粒子流（通常叫太阳风），受到地磁场的作用发生偏转，避免了直射地球，从而大气环境得到保护，生命才能够存在。如图所示为地磁场的示意图，完成下列问题；
1. （1）请根据你对地磁场的认知，在图中直线OO'两侧分别用箭头“ $\text{[math]}$ / $\text{[math]}$ ”标出地磁场的方向；
2. （2）假设宇宙射线均直射地球，则南北两极和赤道附近相比，哪个区域地磁场对宇宙射线的“屏蔽”作用更强？请简要说明理由；
3. （3）若在北半球某处平行于地面沿南北方向放置一根通电直导线，电流方向从北向南，试分析该导线受到的安培力方向。
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19. (2021高二下·泗县月考) G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向（填“上”、“下”）；图(3)中的电流表G的指针向偏（填“左”、“右”）图(4)中的条形磁铁下端为极（填“N”、“S”）。

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20. (2020高二上·徐汇期末) 如图所示为一个温差电偶电源。这种电源将两种不同的金属铆接在一起，然后两端插入不同温度的水中。这样，两个输出端a和b之间就会产生电势差，从而可以当作电源使用。在a，b之间架设导线（图中未画出），然后发现导线上方的小磁针N极朝着垂直于纸面向外的方向偏转。请由此判断，该温差电源的a端为电源（选填“正极”或“负极”）。欧姆当年正是利用这个装置探究出欧姆定律的。在此之前，科学家已经知道，这个温差电偶电源的开路电压只和高低温热源的温差有关，于是通过控制温差，欧姆可以在实验中控制电源的（选填“电动势”或“内阻”）。

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