中小学教育资源及组卷应用平台 (2022-2024年)3年高考2年模拟汇编专题一磁场(单选题) 3年真题 1.(2024·贵州·高考真题)如图,两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内,导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流,且,则当导线框中通有顺时针方向的电流时,导线框所受安培力的合力方向( ) A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右 【答案】C 【解析】根据右手螺旋定则可知导线框所在磁场方向向里,由于,可知左侧的磁场强度大,同一竖直方向上的磁场强度相等,故导线框水平方向导线所受的安培力相互抵消,根据左手定则结合可知左半边竖直方向的导线所受的水平向左的安培力大于右半边竖直方向的导线所受的水平向右的安培力,故导线框所受安培力的合力方向水平向左。 故选C。 2.(2024·浙江·高考真题)如图所示,边长为1m、电阻为0.04Ω的刚性正方形线框 abcd 放在与强磁场中,线框平面与磁场B垂直。若线框固定不动,磁感应强度以均匀增大时,线框的发热功率为P;若磁感应强度恒为0.2T,线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时,线框的发热功率为2P,则ab边所受最大的安培力为( ) A. N B. C.1N D. 【答案】C 【解析】磁场均匀增大时,产生的感应电动势为 可得 线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时电动势的最大值为 此时有 解得 分析可知当线框平面与磁场方向平行时感应电流最大为 故ab边所受最大的安培力为 故选C。 3.(2024·甘肃·高考真题)如图,相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为( ) A.,方向向左 B.,方向向右 C.,方向向左 D.,方向向右 【答案】A 【解析】导体棒ab切割磁感线在电路部分得有效长度为d,故感应电动势为 回路中感应电流为 根据右手定则,判断电流方向为b流向a。故导体棒ab所受的安培力为 方向向左。 故选A。 4.(2024·广西·高考真题)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,交点为P。不计粒子重力,则P点至O点的距离为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】粒子运动轨迹如图所示 在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有 可得粒子做圆周运动的半径 根据几何关系可得P点至O点的距离 故选C。 5.(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。当时,测得关系图线如图(b)所示,元电荷,则此样品每平方米载流子数最接近( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设样品每平方米载流子(电子)数为n,电子定向移动的速率为v,则时间t内通过样品的电荷量 q=nevtb 根据电流的定义式得 当电子稳定通过样品时,其所受电场力与洛伦兹力平衡,则有 联立解得 结合图像可得 解得 故选D。 6.(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 ... ...
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