专题105与安培力相关实验（原卷版）-2023高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

第十七章电学创新实验

专题 105 与安培力相关实验

第一部分知识点精讲

与安培力相关实验，重点考查电路设计、连接电路、安培力、平

衡条件及其相关的知识点。

第二部分最新高考题精选

1、（2016 全国理综 III 丙卷）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属

导轨 ab 和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的 N极位于两

导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。

（1）在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭

合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A.适当增加两导轨间的距离

B.换一根更长的金属棒

C.适当增大金属棒中的电流

其中正确的是（填入正确选项前的标号）

2.（10 分）

（2012·新课标理综）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀

强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强

度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中 D为位于纸面内的

U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为

电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。[来（1）在图

中画线连接成实验电路图。

（2）完成下列主要实验步骤中的填空。

① 按图接线。

② 保持开关 S断开，在托盘内加入适量细沙，使 D处于平衡状态；然后用

天平称出细沙质量 m1。

③ 闭合开关 S，调节 R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，

使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。

④ 用米尺测量_______________。

（3）用测量的物理量和重力加速度 g表示磁感应强度的大小，可以得出

B=_________。

（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂

直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

3：(2009·四川理综)在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度

的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了

如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场

中，金属杆 ab 与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于 O点，另一端与

金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导

轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的

摩擦和在弹的形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。

请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。

①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器( )、

电流表（）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨

的C、D两端。

② 若已知导轨间的距离为 d,匀强磁场的磁感应强度为 B,正确连接电路后，闭合

开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属

杆的电流为 I1,记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为 x1；改变

滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为 I2,弹簧对

应的长度为 x2,则弹簧的劲度系数 k=__________.

第三部分最新模拟题精选

1. （2022 山东济南高二质检）如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的部分实验装置，

通电导线与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。

（1）在探究安培力 F与电流 I的对应关系时，保持磁场及线框不变，只改变电流的大小，

记录电流表的读数 I1，I2，I3，…，测出对应的安培力 F1，F2，F3，…，通过实验可发现，

磁场对通电导线作用力的大小与电流大小成正比，实验中所采用的实验方法是_______（选

填 “等效替代法”、“控制变量法”或“理想模型法”）。

（2）如图所示分别接通“1、4”和“2、3”，发现导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的

大小与________有关。

（3）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向 _______（选填“改变”或

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