一、高考題組
1. [2010•上海高考]如圖所示，水平桌面上放置一條形磁鐵，磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線，并與磁鐵垂直．當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時，可以判斷出( 　　 )

A. 彈簧拉力增大，條形磁鐵對桌面的壓力減小
B. 彈簧拉力減小，條形磁鐵對桌面的壓力減小
C. 彈簧拉力增大，條形磁鐵對桌面的壓力增大
D. 彈簧拉力減小，條形磁鐵對桌面的壓力增大
解析：如圖所示，畫出直導(dǎo)線附近的條形磁鐵的磁感線，由左手定則知，直導(dǎo)線受到向下的安培力，由力的作用是相互的，條形磁鐵受到向上的作用力．故A正確．
答案：A

2. [2012•海南高考](多選)圖中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用．電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿．當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個不同的直流電源上時，L便在導(dǎo)軌上滑動．下列說法正確的是( 　　 )

A. 若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動
B. 若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動
C. 若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動
D. 若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動
解析： 若a接正極，b接負(fù)極，電磁鐵磁極間磁場方向向上，e接正極，f接負(fù)極，由左手定則判定金屬桿受安培力向左，則L向左滑動，A項(xiàng)錯誤，同理判定B、D選項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤．
答案：BD
3. [2011•課標(biāo)全國卷](多選)電磁軌道炮工作原理如圖所示．待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸．電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回．軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比．通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出．現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是 (　　)

A．只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍
B．只將電流I增加至原來的2倍
C．只將彈體質(zhì)量減至原來的一半
D．將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變
解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝kI.對彈體應(yīng)用動能定理：F安L＝12mv2－0，推得v＝2F安Lm＝2BId•Lm＝2kI2dLm(d為軌道寬度)，欲使v增加至原來的2倍，由上式可知，可以使I增加至原來的2倍，B正確，也可以使m減為原來的一半，L變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確．
答案：BD
4. [2013•浙江高考]為了降低潛艇噪音，提高其前進(jìn)速度，可用電磁推進(jìn)器替代螺旋槳．潛艇下方有左、右兩組推進(jìn)器，每組由6個相同的、用絕緣材料制成的直線通道推進(jìn)器構(gòu)成，其原理示意圖如下．在直線通道內(nèi)充滿電阻率ρ＝0.2 Ω•m的海水，通道中a×b×c＝0.3 m×0.4 m×0.3 m的空間內(nèi)，存在著由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝6.4 T、方向垂直通道側(cè)面向外．磁場區(qū)域上、下方各有a×b＝0.3 m×0.4 m的金屬板M、N，當(dāng)其與推進(jìn)器專用直流電源相連后，在兩板之間的海水中產(chǎn)生了從N到M，大小恒為I＝1.0×103 A的電流，設(shè)該電流只存在于磁場區(qū)域．不計電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻，海水密度ρm≈1.0×103 kg/m3.

(1)求一個直線通道推進(jìn)器內(nèi)磁場對通電海水的作用力大小，并判斷其方向；
(2)在不改變潛艇結(jié)構(gòu)的前提下，簡述潛艇如何轉(zhuǎn)彎？如何“倒車”？
(3)當(dāng)潛艇以恒定速度v0＝30 m/s前進(jìn)時，海水在出口處相對于推進(jìn)器的速度v＝34 m/s，思考專用直流電源所提供的電功率如何分配，求出相應(yīng)功率的大小．
解析：(1)將通電海水看成導(dǎo)線，所受磁場力
F＝IBL
代入數(shù)據(jù)得：F＝IBc＝1.0×103×6.4×0.3 N＝1.92×103 N
用左手定則判斷磁場對海水作用力方向向右(或與海水出口方向相同)
(2)考慮到潛艇下方有左、右2組推進(jìn)器，可以開啟或關(guān)閉不同個數(shù)的左、右兩側(cè)的直線通道推進(jìn)器，實(shí)施轉(zhuǎn)彎．
改變電流方向，或者磁場方向，可以改變海水所受到磁場力的方向，根據(jù)牛頓第三定律，使?jié)撏А暗管嚒保?br>(3)電源提供的電功率中的第一部分：牽引功率
P1＝F牽v0
根據(jù)牛頓第三定律：F牽＝12IBL
當(dāng)v0＝30 m/s時，代入數(shù)據(jù)得：
P1＝F牽v0＝12×1.92×103×30 W＝6.9×105 W
第二部分：海水的焦耳熱功率
對單個直線推進(jìn)器，根據(jù)電阻定律：
R＝ρlS
代入數(shù)據(jù)得：R＝ρcab＝0.2×0.30.3×0.4 Ω＝0.5 Ω
由熱功率公式，P＝I2R
代入數(shù)據(jù)得：P單＝I2R＝5.0×105 W
P2＝12×5.0×105 W＝6.0×106 W
第三部分：單位時間內(nèi)海水動能的增加值
設(shè)Δt時間內(nèi)噴出的海水的質(zhì)量為m
P3＝12×ΔEkΔt
考慮到海水的初動能為零，
ΔEk＝Ek＝12mv2水對地
m＝ρmbcv水對地Δt
P3＝12×ΔEkΔt＝12×12ρmbcv3水對地＝4.6×104 W.
答案：(1)1.92×103 N，方向向右(或與海水出口方向相同)
(2)見解析
(3)①牽引功率6.9×105 W'②海水焦耳熱功率6.0×106 W'③單位時間海水動能增加值4.6×104 W
5. [2012•上海高考]載流長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kIr，式中常量k>0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的距離．在水平長直導(dǎo)線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流，被兩根等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛，如圖所示．開始時MN內(nèi)不通電流，此時兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0.當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1的電流時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T1，當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度為I2時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均大于T0.

(1)分別指出強(qiáng)度為I1、I2的電流的方向；
(2)求MN分別通以強(qiáng)度為I1和I2的電流時，線框受到的安培力F1與F2大小之比．
解析：(1)根據(jù)同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，且距離導(dǎo)線越近，相互作用力越大，可知，I1的方向向左，I2的方向向右．
(2)當(dāng)MN中的電流強(qiáng)度為I時，線圈受到的安培力大小為
F＝kIiL(1r1－1r2)
式中r1、r2分別為ab、cd與MN的間距，i為線圈中的電流，L為ab、cd的長度．
F1F2＝I1I2
答案：(1)I1的方向向左，I2的方向向右　(2)I1I2
二、模擬題組
6. [2014•廣東廣州模擬]磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則 ( 　　 )
A. a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba>Bb
B. a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的..