专辑11 磁场-2021年高考上海市高三下学期5月二模物理试题汇编（解析版）

2021 年高考上海市高三下学期 5 月二模物理试题汇编 专题 11 磁场 1、（2021·上海市长宁区高三下学期 5 月二模）三根无限长的直导线甲、乙、丙间距为 L，它们通入大小相 等、方向如图所示的电流，a、b、c、d 是与三根导线在同一水平面上的四点，a、b 到甲以及 c、d 到丙距离 分别为 2 L ，a、b、c、d 四点中，磁感应强度最大的是（ ） A. a B. b C. c D. d 【答案】C 【解析】 根据安培定则可知，三根通电直导线在 c 点形成的磁感应强度的方向都垂直于纸面向里，三根通电直导线 在 a、b、d 三点处形成的磁感应强度的方向有垂直于纸面向里的也有垂直于纸面向外的，所以磁感应强度 最大的应为 c 点，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 2、（2021·上海市徐汇区高三下学期 5 月二模）如图，导线框与电源、滑动变阻器、电流表、开关组成闭 合回路，将导线框用弹簧测力计悬挂起来，导线框下端置于一磁铁两极之间，与磁场方向垂直放置。接通 电路，调节滑动变阻器， 观察并记录电流表读数 I 和弹簧测力计读数 F。则根据实验数据描绘出的图像不． 可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 B．当安培力方向向下时，磁场为匀强磁场时有 F mg BIL  所以 B 正确，不符合题意； C．当安培力方向向上时，磁场为匀强磁场时有 F mg BIL  所以 C 正确，不符合题意； D．当安培力方向向上时，磁场为非匀强磁场时有 F mg BIL  所以 D 正确，不符合题意； A．在未接通电路前，弹簧测力计的读数 F0=G，不应为零，故 A 错误，符合题意。 故选 A。 3、（2021·上海市闵行区高三下学期 5 月二模）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有线圈，右边 静置一金属圆环。下列说法正确的是（ ） A. 开关 S 由断开状态拨至 M 端或 N 端瞬间，圆环向右运动 B. 开关 S 由断开状态分别拨至 M 端或 N 端瞬间，圆环向右运动或向左运动 C. 开关 S 处于 M 端，调节滑片 P 向上，圆环向左运动 D. 开关 S 处于 N 端，调节滑片 P 向上，圆环向左运动 【答案】A 【解析】 AB．当开关 S 由断开状态拨至连接状态时，不论拨至 M 端或 N 端，均会导致通电螺线管的电流增大，根 据楞次定律的推广含义，来拒去留，穿过圆环的磁通量增大，则圆环受到磁场斥力作用，远离通电螺旋管， 即向右移动，故 A 正确，B 错误； CD．无论开关 S 拨至 M 端还是 N 端，调节滑片 P 向上，滑动变阻器连入电路的电阻减小，线圈中电流增 大，穿过金属圆环的磁通量，根据楞次定律可知，圆环受到磁场斥力作用，远离通电螺旋管，即向右移动， 故 CD 错误。 故选 A。 4、（2021·上海市金山区高三下学期 5 月二模）如图，通有恒定电流的固定直导线附近有一圆形线圈，导 线与线圈置于同一光滑水平面。若增大导线中的电流强度，线圈内产生（ ） A. 逆时针电流，且有收缩趋势 B. 逆时针电流，且有膨胀趋势 C. 顺时针电流，且有收缩趋势 D. 顺时针电流，且有膨胀趋势 【答案】A 【解析】 当导线中电流强度增大，导线将产生的磁场增强，使得穿过线框的磁通量增大，从而产生感应电流阻碍磁 通量的增大，依据右手螺旋定则可知，穿过线圈的磁通量向下（俯视），再由楞次定律的“增反减同”可知， 线圈中产生逆时针方向感应电流，为阻碍磁通量的增大，则线圈有收缩趋势；故选 A。 5、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）如图，两金属棒 ab、cd 分别置于两个异名磁极之间，组成 闭合回路。能使 cd 棒受到向下磁场力的情况是（ ） ①磁极 I 为 S 极，磁极 III 为 S 极，ab 棒向左运动 ②磁极 I 为 S 极，磁极 III 为 N 极，ab 棒向右运动 ③磁极 I 为 N 极，磁极 III 为 N 极，ab 棒向左运动 ④磁极 I 为 N 极，磁极 III 为 S 极，ab 棒向右运动 A. ①②④ B. ①②③④ C. ②④ D. ①③ 【答案】B 【解析】 ①磁极 III 为 S 极，则 cd 棒所处的磁场方向向左，cd 棒受到向下磁场力，根据左手定则可知，cd 棒的电流 方向为 d 指向 c，所以 ab 棒的电流方向为由 b 指向 a，当磁极 I 为 S 极时，ab 棒所处的磁场方向竖直向上， 由右手定则可得 ab 棒向左运动，所以①正确； ②磁极 I 为 S 极，ab 棒向右运动时，由右手定则可判断感应电流方向为 abcda，通过 cd 棒的电流为 c 指向 b，当磁极 III 为 N 极，由左手定则可知，cd 棒受到向下磁场力，所以②正确； 同理可得③④也正确； 所以 B 正确；ACD 错误； 故选 B。 6、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）在图 a 所示的螺线管中通以如图 b 所示的电流，取电流沿 图中箭头方向为正值、与图中箭头方向相反为负值；竖直向上为磁感应强度正方向，线圈中心的磁感应强 度 B 随时间 t 的变化关系可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 图中为同一直导线正反缠绕螺线管，任意时刻螺线管中两导线的电流方向相反，根据安培定则可知任意时 刻两导线电流产生的磁场方向相反、大小相等，故任意时刻线圈中心的磁感应强度都为零。 故选 B。 7、（2021·上海市虹口区高三下学期 5 月二模）如图，粗细均匀的正六边形线框 abcdef 由相同材质的导体 棒连接而成，直流电源的两端与顶点 a、b 相连，整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中。若 ab 棒受到的 安培力大小为 2N，则六边形线框受到安培力的总和为（ ） A. 0N B. 1.6N C. 2.4N D. 4N 【答案】C 【解析】 设 ab 的电阻为 R，由电阻定律知 afedcb 的电阻为 5R，若 ab 中的电流为 I，则 afedcb 中的电流为 1 5 I 。 对 ab 棒由安培力 F=BIL 有 1 2NF BIL  方向竖直向上 对 afedcb 边框，其有效长度为 L，则其所受安培力 2 2N N1 1 =0.45 5F B LI    方向竖直向上 则线框受到的安倍力大小为 1 2 2N 0.4N=2.4NF F F    故选 C。 8、（2021·上海市宝山区高三下学期 5 月二模）如图所示，一位于 xOy 平面内的矩形通电线圈，线圈的四 条边分别与 x、y 轴平行，线圈中的电流方向如图所示。若在空间加上沿 z 轴方向的恒定磁场，则线圈（ ） A. 绕 Ox 轴转动起来 B. 绕 Oy 轴转动起来 C. 绕 Oz 轴转动起来 D. 不会转动起来 【答案】D 【解析】 根据左手定则可判断通电线圈各条边的安培力方向如图所示 根据安培力公式 F BIL 可知，各边的安培力大小相等，则线圈的合外力为 0，不会转动起来，线圈有扩张趋势，所以 D 正确；ABC 错误； 故选 D。 9、（2021·上海市宝山区高三下学期 5 月二模）下列物理量中属于矢量的是（ ） A. 磁感应强度 B. 感应电动势 C. 电流 D. 磁通量 【答案】A 【解析】 磁感应强度既有大小又有方向，是矢量；感应电动势、电流和磁通量有大小，虽有方向，但是合成时不满 足平行四边形法则，则都是标量。 故选 A。 10、（2021·上海市浦东新区高三下学期 5 月二模）阴极射线管是一种能从其阴极 A 发射出电子流的装置。 如图所示的阴极射线管放在蹄形磁铁的 N、S 两极间，则此时电子流将（ ） A. 向 S 极偏转 B. 向 N 极偏转 C. 向上偏转 D. 向下偏转 【答案】D 【解析】 因为 A 是阴极，B 是阳极，所以电子在阴极管中的运动方向是 A 到 B，产生的电流方向是 B 到 A（注意是 电子带负电），根据左手定则，四指指向 A，手掌心对向 N 极，此时大拇指方向向下，所以轨迹向下偏转。 故选 D。