2018年全国各地高考物理模拟试题《磁场》试题汇编（含答案解析）(2)

的金属圆环表面光滑，竖直悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距1m，两环分别与电源正负极相连。现将一质量0.06kg、电阻1.5Ω的导体棒轻放在环上，导体棒与环有良好电接触。两环之间有方向竖直向上，磁感应强度为0.4T的匀强磁场。当开关闭合后，导体棒上滑到某位置静止不动，试求在此位置上棒对每一只环的压力为多少？若已知环半径为0.5m，此位置与环底的高度差是多少？

13．（2016?衡水校级模拟）如图所示，水平桌面上固定一个间距为L的金属导轨MNQP，导轨左端所接电源电动势为E，内阻为r，在导轨右侧放置一根质量为m的金属棒ab，金属棒电阻为R，其他电阻不计，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与水平桌面成37°角，此时导体棒恰好处于平衡状态（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度为g，若仅将磁场方向调整为竖直向下，求磁场刚调整完毕的瞬间导体棒的加速度a的大小．

14．（2016?杨浦区一模）据报道，最近实验室已研制出一种电磁轨道炮，其实验装置俯视如图。炮弹（图中阴影部分）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离d=0.10m，导轨长L=5.0m，炮弹质量m=10g．导轨上电流I的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B=50.0T，若炮弹出口速度为v=2.0×103m/s，求： （1）磁场的方向；

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（2）通过导轨的电流I．（忽略摩擦力与重力的影响）

15．（2016?海南校级模拟）长0.1m的通电导线，放入匀强磁场中，且与磁场方向垂直，导线中的电流强度是0.5A，受到的磁场力是1.5×10﹣3N，则该处磁感应强度B为多少？

16．（2015?河池模拟）间距为L=1m的两根平行金属导轨固定在水平地面上，所在空间存在竖直方向的磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场。导轨一端接着电动势大小E=2V、内阻r=0.5Ω的电源。把质量m=1kg、电阻R=0.5Ω的金属棒垂直放在导轨上，通电后金属棒远离电源运动起来。已知金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.1且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取 g=10m/s2。 （1）求金属棒运动过程中的最大加速度； （2）求金属棒运动过程中的最大速度。

17．（2017秋?上高县校级月考）两根光滑平行金属导轨足够长，电阻不计，间距L=0.4m，倾角θ=30°，两导轨间有B=0.5T的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下，导轨之间可通过开关S1、

S2连接电源（E=4.5V，r=1Ω）、电阻R=0.3Ω，如图所示。开始时S1闭合、S2断开，一根质量为m=0.1kg、电阻为R1=0.1Ω的金属棒从PQ开始以某一速度匀速上滑，当金属棒运动到位置MN时立即断开S1，闭合S2，当金属棒回到PQ前已达到最大速度。金属棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g=10m/s2，求： （1）金属棒匀速上滑时导体棒两端的电压； （2）金属棒下滑时重力的最大功率。

18．（2018?辽宁学业考试）如图所示，在水平面上放置的相距为L=0.25m的平行

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金属导轨与电源、电键、导体棒ab、滑动变阻器可构成闭合电路，磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场竖直向下，导体棒ab的质量m=20g，它与轨道之间的动摩擦因数μ=0.1当电键S闭合时，电路中电流为I=1.2A（g=10m/s2）。 求：①此时导体捧ab受到的安培力的大小和方向； ②此时导体捧ab的加速度的大小。

19．（2018?云南学业考试）在匀强磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电直导线，它的电流是2.5A，导线长1m，受到的安培力为5.0×10﹣2N．求： （1）该磁场的磁感应强度大小是多少？

（2）如果仅把该直导线中的电流增大到5A，此时直导线受到的安培力是多大？

20．（2017秋?汪清县校级期末）如图所示，水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m，接有电动势E=3V、内阻不计的电源，导轨电阻不计。匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B=1T．导体棒ab的电阻R=6Ω，质量m=10g，垂直放在导轨上并良好接触，在合上开关的瞬间，求： （1）导体棒受到安培力的大小和方向； （2）导体棒的加速度。

21．（2017秋?黄山期末）如图所示为俯视图，放在水平面上的两平行光滑导轨相距0.2m，金属棒MN的质量为2kg，静置在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源的电动势为3V，内阻不计，金属棒MN计入电路部分的电阻为3.0Ω，其他电阻不计，求：

（1）金属棒MN将向什么方向运动？

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（2）金属棒MN运动的加速度大小。

22．（2017秋?凉州区校级期末）如图所示，重为3N的导体棒，放在间距为d=1m的水平放置的导轨上，其中电源电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R0=11.5Ω，其它电阻不计。求：

（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为B=2T，此时导体棒恰好静止不动，导轨与导体棒间的动摩擦因数多大？

（2）若保持上述动摩擦因数和磁场方向不变，仅调整磁场大小为B=8T，此时导体棒的加速度多大？

23．（2017秋?宁德期末）如图所示的装置，水平放置的两导轨间距L=2m，处于竖直向上磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，一根质量m=0.5kg。电阻R=2Ω的金属杆垂直放在的导轨上，恰好匀速运动。其中电源电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R0=3.5Ω，其它电阻均不计，g取10m/s2，求： （1）通过金属棒的电流；

（2）金属棒与导轨间的动摩擦因数。

24．（2017秋?滁州期末）如图所示，两根相同的轻质弹簧的劲度系数为k，静止吊起一根长为L、质量为m的匀质水平金属棒PQ，金属棒处于方向水平向外的匀强磁场中。当金属棒中通有由P端流向Q端的电流I时，弹簧的伸长量为x．重

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力加速度为g．求：

（1）金属棒所受安培力的大小和方向； （2）该匀强磁场的磁感应强度的大小。

25．（2017秋?濮阳期末）如图所示，水平方向的匀强磁场中有长为2cm的通电直导线垂直磁场方向水平放置，当通过导线的电流为2A、方向向左时，它受到的磁场力大小为4×103N，问： （1）磁场的磁感应强度B是多大？

（2）若电流不变，导线长度减小到1cm；则它受到的磁场力F多大？方向如何？ （3）若导线长度为2cm，电流增大为5A，则它受到的磁场力F多大？

26．（2017秋?仙游县期末）如图，质量m=0.2kg、长度L=1.0m的水平导体棒MN，用两根劲度系数均为k=100N/m的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来，导体棒置于水平向里的匀强磁场中。当导体棒中通以大小为I=5A的电流，并处于静止时，两弹簧恰好都恢复到原长状态。（重力加速度g取10m/s2） （1）求匀强磁场磁感应强度B的大小；

（2）欲使导体棒下移1.5cm后能重新处于静止状态，应当通入什么方向、多大的电流。

27．（2017秋?和平区校级期末）如图所示，U形导轨NMPQ，导轨宽度为L=0.5m，M和P之间接入电动势为E=10V，r=0.5Ω，导轨电阻忽略不计，现垂直于导轨搁一根质量为 m=1kg，电阻 R=4.5Ω的金属棒ab，金属棒与导轨的动摩擦因数μ=0.5（设滑动摩擦力和最大静摩擦力相 等），并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应

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