磁场及其对电流的作用 高频考点梳理 专题练

磁场及其对电流的作用高频考点梳理专题练2026届高考物理复习备考一、单选题1．电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（）A．图示左侧通电导线受到的安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等2．两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与在一条直线上，与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（）

A．B、0 B．0、2B C．2B、2B D．B、B3．如图所示，长为d、质量为m的细金属杆ab用长为L的两根细线悬挂后，恰好与水平光滑的平行金属导轨接触，平行金属导轨间距也为d，导轨平面处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。闭合开关S后，细金属杆ab向右摆起，悬线的最大偏角为θ。重力加速度为g，则闭合开关的短时间内通过细金属杆ab的电荷量为（）A． B．C． D．4．示为电磁轨道炮的工作原理图，质量为m的待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在宽为d、长为L的两平行水平轨道之间无摩擦滑动，轨道间加有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，恒定电流I从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道。不计空气阻力，则弹体通过这一装置可以获得的最大速度为（）A． B． C． D．5．如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，其所在区域存在方向垂直指向的磁场，与距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（）A．当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C．与电流I成正比D．与电流I成正比6．如图所示，两个完全相同、互相垂直的导体圆环Q、P（Q平行于纸面，P垂直于纸面）中间用绝缘细线连接，通过另一绝缘细线悬挂在天花板下，当Q有垂直纸面往里看逆时针方向的电流、同时P有从右往左看逆时针方向的电流时，关于两圆环的转动（从上向下看）以及细线中拉力的变化，下列说法中正确的是（）

A．Q逆时针转动，P顺时针转动，Q、P间细线拉力变小B．Q逆时针转动，P顺时针转动，Q、P间细线拉力变大C．Q顺时针转动，P逆时针转动，Q、P间细线拉力变小D．Q顺时针转动，P逆时针转动，Q、P间细线拉力变大7．已知通电长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条边和上，彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向，则关于a、b、c、e、f五点，下列说法正确的是（）A．f、a点磁感应强度相同 B．c、e两点磁感应强度大小之比为2：1C．c点磁感应强度最大 D．c点磁感应强度方向与ac平行8．某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场，通有待测电流的直导线垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场。调节电阻R，当电流表示数为时，元件输出霍尔电压为零，则待测电流的方向和大小分别为（）A．， B．，C．， D．，二、多选题9．为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘线a、b悬挂于天花板上，AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A到B大小为Ⅰ的电流，则（）A．通电后两绳拉力变小 B．通电后两绳拉力变大C．安培力为 D．安培力为10．身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（）A．地表电荷为负电荷B．环形电流方向与地球自转方向相同C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大11．如图甲所示，某科技小组要探究长直导线周围磁场分布情况，将长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方、与导线距离为r的P处放置一枚可自由转动的小磁针。当导线中通以恒定电流后，小磁针N极向纸外偏转，测得小磁针静止时N极偏离南北方向的角度θ，其正切值与的关系图像如图乙所示。已知实验所在处地磁场水平分量大小恒为，则下列判断正确的是（）A．导线中的电流方向由北向南B．电流在P处产生的磁场方向就是小磁针静止时N极所指的方向C．电流在导线正下方处磁场的磁感应强度大小为D．导线正下方处磁场的磁感应强度大小为12．如图所示，两个半径均为R的光滑绝缘圆轨道a、b并排固定在竖直平面内，在轨道最低点放置一根质量为m的铜棒，棒长为L，所在空间有平行于圆轨道平面水平向右的匀强磁场，给铜棒通以从C到D的恒定电流I的同时给铜棒一大小为的水平初速度，（不考虑切割产生的电磁感应效应）已知磁感应强度大小（为重力加速度），以下说法正确的是（）A．铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为B．铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为0C．从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒机械能增加D．从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒所受合力的冲量大小为三、解答题13．所示，水平面内的光滑导轨平行放置，左端与电路相连，右端垂直放置导体，处在竖直向下的匀强磁场中。已知磁感应强度，导轨间距，导体的质量，电源电动势，内阻，电容。开关S先接1，稳定后再接到2，导体水平飞出，电容器还残留C电荷。求：(1)开关接1稳定时电容器上的电荷量；(2)导体飞出时的速度。14．如图所示，U形金属杆上边长为，质量为，下端插入导电液体中，导电液体连接电源，金属杆所在空间有垂直纸面向里的大小为的匀强磁场。(1)若插入导电液体部分深，闭合电键，金属杆飞起后，其下端离液面最大高度，设离开导电液体前杆中的电流不变，求金属杆离开液面时的速度大小和金属杆中的电流；(2)若金属杆下端刚与导电液体接触，改变电动势的大小，通电后金属杆跳起高度，通电时间，求通过金属杆横截面的电荷量。15．如图所示，间距为1m的平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，导轨左端连接有电动势为E=15V，内阻r=1Ω的电源。质量m=0.5kg的金属棒垂直放在导轨上，导轨处在磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场中，磁场与金属棒垂直，方向与导轨平面成θ=53°斜向右上。绕过桌边光滑定滑轮的一根细线，一端系在金属棒的中点，另一端吊着一个重物，拉着金属棒的细线水平且与金属棒垂直，金属棒处于静止状态且刚好不向左滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，金属棒接入电路的电阻R=2Ω，导轨电阻不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）悬吊重物的质量；（2）保持磁感应强度大小不变，将磁场方向迅速改为竖直向上，则磁场方向改为竖直向上的一瞬间，重物的加速度（不考虑电磁感应现象）。

参考答案题号12345678910答案ABCADCCDBDAC题号1112答案ADBD1．A【详解】根据左手定则可知，左侧通电导线受到的安培力向下，A正确；由题意可知，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，所以a、b两点的磁感应强度方向不同，B错误；软铁制成的圆柱起导磁作用，其内磁感应强度不为零，C错误；c点处的磁感线比d点处的密集，则c点处的磁感应强度比d点的大，D错误。2．B【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B；综上分析B正确。故选B。3．C【详解】金属杆摆起的过程中，由动能定理得；闭合开关的瞬间，由动量定理得，其中，，联立解得，故选C。4．A【详解】通电弹体在匀强磁场中受安培力的作用而加速，由动能定理有解得，故选A。5．D【详解】当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线受力分析如图：可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M指向N，选项A错误；由于与距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有，则可看出与电流Ⅰ成正比，当Ⅰ增大时θ增大，则减小，静止后，导线对悬线的拉力减小，选项B、C错误，D正确。6．C【详解】根据安培定则，Q产生的磁场的方向垂直于纸面向外，P产生的磁场方向水平向右，将Q等效于S极在里、N极在外的小磁针，P等效于左侧S极、右侧N极的小磁针，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的特点，P将逆时针转动，Q顺时针转动；转动后P、Q两环相互靠近处的电流的方向相同，所以两个线圈相互吸引，细线张力减小。故选C。7．C【详解】A．由对称性可知，f、a点磁感应强度大小相等，但是方向不相同，选项A错误；B．设每根直导线的电流为I，则若正方形边长为L，则c点磁感应强度大小e点磁感应强度大小大小之比为，选项B错误；CD．a、b、c、e、f五个点中c点距离两通电导线距离都是最近的位置，且两根通电导线在c点的磁场方向相同，都沿着b→c方向，则合成后磁感应强度最大，选项C正确，D错误。故选C。8．D【详解】根据安培定则可知螺绕环在霍尔元件处产生的磁场方向向下，则要使元件输出霍尔电压为零，直导线在霍尔元件处产生的磁场方向应向上，根据安培定则可知待测电流的方向应该是；元件输出霍尔电压为零，则霍尔元件处合场强为0，所以有解得故选D。9．BD【详解】根据左手定则可知，通电后半圆环AB受到的安培力竖直向下，根据受力分析可知，通电后两绳拉力变大，故A错误，B正确；半圆环AB所受安培力的等效长度为直径AB，则安培力大小为，故C错误，D正确。10．AC【详解】根据右手螺旋定则可知，地表电荷为负电荷，故A正确；由于地表电荷为负电荷，则环形电流方向与地球自转方向相反，故B错误；若地表电荷的电量增加，则等效电流越大，地磁场强度增大，故C正确；若地球自转角速度减小，则等效电流越小，地磁场强度减小，故D错误。11．AD【详解】小磁针N极向纸外偏转，表明电流产生的磁场在小磁针位置的方向向东，根据安培定则可知，导线中的电流方向由北向南，故A正确；电流在P处产生的磁场与地磁场水平分量的合磁场方向就是小磁针静止时N极所指的方向，故B错误；令通电导线在P处产生的磁场的磁感应强度为，根据磁场的叠加原理有，根据题图乙可知，当时有，。根据矢量合成，导线正下方处磁场的磁感应强度大小为，故C错误，D正确。12．BD【详解】AB．根据左手定则可以判断，安培力方向竖直向上，根据向心力方程解得根据牛顿第三定律可知，铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为0，故A错误，B正确；C．从轨道最低点到最高点的过程中，安培力做功等于铜棒机械能增加量故C错误；D．从轨道最低点到最高点的过程中解得，最高点速度与初速度方向相反，根据动量定理从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒所受合力的冲量故D正确。故选BD。13．(1)(2)【详解】（1）根据题意，由闭合回路欧姆定律可得，开关S接1稳定时电路中电路为则电容器两端电压为开关S接1稳定时电容器上的电荷量。（2）根据题意，设开关S接2时，导体ab中的平均电流为，时间为，则由动量定理有，又有代入数据联立解得。14．(1)；(2)【详解】（1）对金属杆，离开液面后跳起的高度为H，由运动学公式有解得