高考物理一輪考點練習：磁場及其對電流的作用

磁場及其對電流的作用

基礎鞏固

U2025?河南鄭州模擬］有人根據提出以下說法，其中正確的是（）

A.磁場中某點的磁感應強度6與通電導線在磁場中所受的磁場力/成正比

B.磁場中某點的磁感應強度B與/、I的乘積成反比

C.磁場中某點的磁感應強度B不一定等于《

D.通電直導線在某點所受磁場力為零，則該點磁感應強度B一定為零

2.12024?浙江I月選考］破電式電表原理示意圖如圖所示，兩磁極裝有極靴，極靴中間還有一

個用軟鐵制成的圓柱.極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向，兩者之間有可轉動的線圈.，、分、c

和d為磁場中的四個點.下列說法正確的是（）

A.圖示左側通電導線受到安培力向下

B.”、b兩點的磁感應強度相同

C.圓柱內的磁感應強度處處為零

D.c、d兩點的磁感應強度大小相等

3J2024?貴州卷］如圖所示,兩根相互平行的長直導線與?“凸”形導線框固定在同一豎直

平面內，導線框的對稱軸與兩長直導線間的距離相等.已知左、右兩長直導線中分別通有方向

相反的恒定電流八、七口/Ab則當導線框中通有順時針方向的電流時,導線框所受安培力的

合力方向（）

A.豎直向上B.豎直向下

C.水平向左D.水平向右

442023?江蘇卷］如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為BL形導線通以恒定電流/,放置在磁場

中.已知ab邊長為2/,與磁場方向垂直力c邊長為，，與磁場方向平行.該導線受到的安培力為

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/Luc:

A.OB.BIlC.2B11D.V5B//

5.（多選）如圖所示，兩個完全相同、所在平面互相垂直的導體圓環P、Q中間用絕緣細線連接,

通過另?絕緣細線懸掛在天花板上，當P、Q中同時通有圖示方向的恒定電流時，關于兩圓環

的轉動（從上向下看）以及細線中張力的變化，下列說法正確的是（）

A.P沿順時針方向轉動,。沿逆時針方向轉動

B.P沿逆時針方向轉動,。沿順時針方向轉動，轉動時兩細線張力均不變

C.P與天花板連接的細線和與。連接的細線張力均增大

D.P與天花板連接的細線張力不變

6.已知通電長直導線在周圍空間某位置產生的磁感應強度大小與電流大小成正比，與該位置

到長直導線的距離成反比,如圖所示,現有通有電流大小相同的兩根長直導線分別固定在正方

體的兩條邊dh和hg上，彼此絕緣，電流方向分別由d流向h、由h流向g,則關于。、b、c、e、

/五點，下列說法正確的是（）

A/、〃點磁感應強度相同

B.c、e兩點磁感應強度大小之比為2：I

C.c點磁感應強度最大

D.c點磁感應強度方向與w平行

綜合提升

7.［2025?湖北武漢模擬］如圖所示，質量為〃?、半徑為八有缺口的半圓形金屬圓環用金屬線

〃、〃連接并懸吊，半圓環的自杼AC水平，豎直金屬線〃、〃間的加離為匚靜止在磁感應強度大

小為B的水平勻強磁場中，磁場方向垂直于環面向外.通過金屬線。、b給半圓環通以大小為/

的電流，半圓環仍保持靜止，重力加速度為陰則金屬線。上的拉力為()

A.如次+"B)B.1(wj?-/rB)

C.?〃g+2"B)D.如g-2〃B)

8J2025?廣東汕頭模擬］如圖所示,在水平向右、磁感應血度大小為B的勻強磁場中，以0點

為圓心的豎直面內圓周上有M、N、P、Q四個點，將兩根長直導線垂直于紙面放在M、M處,

并通入相同的電流,Q點磁感應強度大小為。.則

r-I

Ma…7小....軟Y

A.P點磁感應強度大小為。

B.P點磁感應強度大小為2B

C.M處導線受安培力方向豎直向上

D.M處導線受安培力方向斜向右上方

9.12025?河北邯鄲模擬］在正方形ABCD的中心有一以。點為圓心的鐵環，如圖所示纏繞著

通電絕緣導線，當通電方向如圖所示時，。點的磁感應強度大小為癡.現在A、B、C、。四點放

置通電直導線，電流大小和方向如圖所示.已知正方形邊長為/,通電直導線周圍磁場磁感應強

度8二*其中2為已知系數./為電流大小為到通電導線的距離.則此時。點的磁感應強度By

大小為()

2/

A.O

B華+國

4k2/2+8。"

C?——-----

D.B。

1（）.（多詵）電流天平可以用來測后勻強磁場的磁感應強度的人?小.加圖甲所示.測最前天平已調

至平衡，測量時，在左邊托盤中放入質量為機的彼碼，右邊托盤中不放硅碼,將一個質量為伙）、

匝數為〃、下邊長為/的矩形線圈掛在右邊托盤的底部，再將此矩形線圈的下部分放在待測磁

場中.線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中，不計連接導線對線圈的作用力,電源電動勢為E,

內阻為匚開關S閉合后，調節電阻箱至R時,天平正好平衡，此時電壓表讀數為U.已知〃?。＞加，

重力加速度為g,則（）

A.矩形線圈中電流的方向為逆時針方向

R矩形線圈的電阻口=旨出

C.勻強磁場的磁感應強度的大小

n（E-U）l

D.若僅將磁場反向，在左盤中再添加質量為2/加加的祛碼可使天平重新平衡

1U2025?江蘇揚州模擬］我國電磁炮發射技術世界領先,如圖所示為一款小型電磁炮的原理

圖，已知水平軌道寬d=2m,長/=100m,通以恒定電流/=1＞：104A,軌道間勻強磁場的磁感應強

度大小B=10T.炮彈的質量m=\0kg,不計電磁感應帶來的影響.

(1)若不計軌道摩擦和空氣阻力，求電磁炮彈離開軌道時的速度大小；

(2)實際上炮彈在軌道上運動時會受到空氣阻力和摩擦阻力，若其受到的阻力與速度的關系為

衣二川2,其中攵為阻力系數炮彈離開軌道前做勻速運動炮彈離開軌道時的速度大小為v-=400

m/s,求阻力系數上的大小.

拓展挑戰

12.(多選)[2025?湖南瀏陽模擬]一根重力為G的金屬棒中通以恒定電流,平放在傾角為30°

的光滑斜面上，如圖所示為截面圖.當勻強磁場的方向與斛面成60。角斜向上時,金屬棒處于靜

止狀態，此時金屬棒對斜面的壓力大小為An,保持磁感應強度的大小不變，將磁場的方向順時

針旋轉a角時，金屬棒再次處于平衡狀態，此時金屬棒對斜面的壓力大小為八2,則下列說法不

正確的是()

A.金屬棒中的電流方向垂直紙面向外

B.金屬棒受到的安培力大小為

C.?=60°

13.(多選)[2025?河北張家II模擬]如圖所示，兩長度均為L的通電長直導線P、。鎖定在傾

角為0的光滑斜面上，質量分別為①2孫兩導線中通入的電流大小相等，均為/,重力加速度大

小為.現在導線Q的中點施加一沿斜面向上的拉力F,與此同時對兩導線解除鎖定，兩導線間

距離不變并沿斜面向上做勻加速直線運動.下列說法正確的是()

A.兩導線中電流的方向可能相反

B.兩導線間的安培力大小為步

C.若F=6mgsm"撤去F瞬間，導線尸、Q的加速度大小之比為2：1

D.去掉Q,導線。僅在外加勻強磁場作用下靜止在斜面上，所加磁場的磁感應強度大小滿足

答案解析

l.c［解析］8=（是用比值定義法定義的磁感應強度的公式，磁感應強度是磁場的固有性質，

與通電導線所受磁場力”及人/的乘積等外界因素無關、A、B錯誤;8=（是在電流與磁場垂

直的情況下得出的，如果不垂直，設電流方向與磁場方向夾角為4則根據F=//Bsin。，得

8=三，即B不一定等于1如果。=0,雖然BWO,但/=0,故C正確,D錯誤.

/tsinaII

2.A［解析］根據左手定則可知，左側通電導線所受安培力向下，選項A正確;〃、/?兩點的磁場

方向不同,所以磁感應強度不同，選項B錯誤;磁感線是閉合的曲線，所以極靴和圓柱內都有磁

感線，磁感應強度不為零，選項C錯誤;c、d兩點附近的磁感線密集程度不同，磁感線越密集則

磁場越強，所以c點的磁感應強度更大，選項D錯誤.

3.C［解析］根據右手螺旋定則可知導線框所在磁場方向向里，由于八＞/2,可■知左側的磁感應

強度大，同一豎直方向上的磁感應強度相等,故導線框水平方向導線所受的安培力相互抵消，

根據左手定則結合尸=見L可知左半邊豎直方向的導線所受的水平向左的安培力大于右半邊

豎直方向的導線所受的水平向右的安培力，故導線框所受安培力的合力方向水平向左，故選C

4.C［解析］此段與磁場方向平行，不受安培力，,心段與磁場方向垂直，受到的安培力為入行B/

?2/=28〃,則該導線受到的安培力為28〃,故C正確.

5.AD［解析1根據安培定則,P產生的磁場的方向垂直于紙面向外。產生的磁場方向水平向

右，根據同名磁極相互排斥的特點，從上向下看『將沿順時針方向轉動,。將沿逆時針方向轉

動;轉動后P、。兩環的電流的方向相反,但下方細線與P、。連接處的電流方向相同,所以兩

個圓環相互吸引,P、Q間細線張力減小;由整體法可知,與天花板連接的細線張力總等于兩

環的重力之和，大小不變，故A、D正確,B、C錯誤.

6.C［解析］由對稱性可知/、〃點磁感應強度大小相等，但是方向不相同，選項A錯誤;設通過

每根宣導線的電流為/,則B二N若正方體邊長為。則C點磁感應強度大小8尸平,e點磁感應

強度大小凡二華，大小之比為四二1,選項B錯誤;〃、〃、c、°、/五個點中c點距離兩通電導

線距離都是最小，且兩根通電導線在C點的磁場方向相同，都沿著力f。方向廁合成后磁感應

強度最大，選項C正確,D錯誤.

7.B［解析］根據左手定則可知，半圓環所受的安培力向二，根據平衡條件得2F+"B=〃?&解得

金屬線上的拉力/二夕〃/-//。"),故B正確.

8.B［解析］。點磁感應強度大小為。，則M、N處的導線在。點產生的合磁感應強度大小為

8.方向水平向左，根據對稱性可知,M、N處的導線在P點產生的合磁感應強度與在Q點產生

的合磁感應強度等大反向.即M、N處的導線在P點產生的合磁感應強度大小為8,方向水平

向右，故尸點磁感應強度大小為28,方向水平向右，故A錯誤,B正確;根據右手螺旋定則可知,N

處的導線在M處產生的磁場方向豎直向上，則M處磁場方向斜向右上方，根據左手定則,M處

導線受安培力方向斜向右下方，故C、D錯誤.

9.C［解析］通電線圈在。點產生的磁感應強度用的方向為豎直向下;四條直導線到圓心。

的距離均為則A、。在0點的合磁感應強度為&c=碎-任=長=率,方向由0指問。；

2aaaI

同理8、。在0點的合磁感應強度為即/產弓長二后:半，方向由0指向A;則。點的合磁感

aaaI

22

應強度為回2：+%2：故選c

BI=JB0+(V2-)=

10.ACI解析］由于〃如＞科根據天平的平衡條件可判定線圈受到的安培力方向豎直向上，由

左手定則判斷矩形線圈中電流的方向為逆時針方向，故A止確;根據閉合電路歐姆定律有

?，解得矩形線圈的電阻R=黑火，故B錯誤;根據平衡條件有m0g-F=mg,乂

尸=〃〃員/=%，聯立解得勻強磁場的磁感應強度的大小B=駕喏，故C正確;開始時線圈所受

安培力的方向豎直向上，此時安培力大小為￡僅將磁場反向，則安培力方向變為豎直向下，大

小不變，相當于右邊托盤底部受到向下的力比原來增加了2月所以需要在左邊加磅碼,添加質

量為△〃-三=2(研)-M的跌碼可使天平重新平衡，故D錯誤.

9

11.(1)2000m/s(2)1.25N-s2/m2

［解析］(I)由題意可知,炮彈受到的合力等于安培力，則根據牛頓第二定律有F=BId=mu

由運動學公式有，=24

解得v=12—1=2000m/s

ym

(2)炮彈離開軌道前做勻速運動，則尸

22

解得上金二駕=1°X1O；X2N,s2/m2=125N?s/m

v2v24002

12.AB［解析］當勻強磁場的方向與斜面成60。角斜向上時，金屬棒受力平衡,可知安培力垂

直磁場方向斜向I：,根據左手定則可知金屬棒中