第46讲 磁场及其对电流的作用（专项训练）（湖南专用）（学生版）

第46讲磁场及其对电流的作用目录01课标达标练TOC\o"1-2"\h\u 1题型01磁场、安培定则、磁场叠加 1题型04安培力的分析与计算 5题型03安培力作用下的力电综合问题 502核心突破练 1203真题溯源练 1501磁场及安培定则磁场的叠加1（2025·陕西汉中·一模）安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为（）A．，竖直向下 B．，竖直向上C．，竖直向下 D．，竖直向上2.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（）A．甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B．乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实3．（2025·甘肃平凉·模拟预测）如图所示，空间内有正三角形，O为三角形的中心，三根长直导线垂直于纸面放置在a、b、c处，三根导线中电流强度大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里，已知a处导线电流在O点产生磁感应强度大小为，已知直线电流产生磁感应强度为（k为常数，I为电流强度大小，r为距导线的距离），则O点磁感应强度大小为（）A． B． C． D．4．（2025·河南·模拟预测）如图所示的正六边形，O点为正六边形的中心，g为的中点。现在a、O两点垂直纸面固定两长直导线甲、乙，两导线中通有恒定电流，g点的磁感应强度方向垂直向下、磁感应强度大小为，d点的磁感应强度大小为0。已知长直通电导线在周围空间产生的磁感应强度为，I为导线中的电流大小，r为空间某点到直导线的距离。下列说法正确的是（）A．导线甲、乙中的电流均垂直纸面向外B．导线甲、乙中的电流之比为C．c、e两点的磁感应强度相同D．b点的磁感应强度大小为5．（2025·江西赣州·模拟预测）如图，A、B是在同一水平面上的固定平行通电长直导线，通入的电流大小相等，方向均垂直纸面向里，在C点放一段质量为m、长为L且平行于A、B的通电直导线，通入的电流大小为I，导线刚好处于静止状态，AC与BC垂直，且，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．C处导线中电流垂直纸面向里B．A、B导线中电流在C处产生的合磁场方向水平向右C．A导线中电流在C处产生的磁场磁感应强度大小为D．将B中电流瞬间减为零，该瞬间C处导线的加速度方向竖直向下6．（2025·山东枣庄·三模）我国特高压输电技术全球领先，如图甲所示为特高压输电线路，其中每组输电线都由6根相互平行的水平长直导线组成，使用六分裂间隔棒固定，使每组导线的横截面呈正六边形，中心为O，截面图如图乙所示。每根导线通有大小相等、方向相同的电流，已知单独一根通电导线在O点产生的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（）A．穿过截面abcdef的磁通量不为零B．导线b受到的安培力方向竖直向下C．a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度大小为2BD．a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度方向竖直向下02安培力的分析与计算7.（2025·广东·一模）如图，竖直平面内通有电流的正三角形金属线框，悬挂在两根相同的绝缘轻质弹簧下端，线框静止时，弹簧处于原长状态，线框有部分处在虚线框内的匀强磁场中，则虚线框内磁场方向可能为（）A．沿纸面竖直向上 B．沿纸面竖直向下C．垂直于纸面向外 D．垂直于纸面向里8.（2025·新疆乌鲁木齐·一模）如图所示，一半径为R的半圆形导线通以恒定电流I，放置在匀强磁场中。将半圆形导线以过圆心O且垂直于纸面的直线为轴顺时针转动。直烃与磁场方向夹角θ从0°转动到30°的过程中，角分别为10°，20°和30°时，整个半圆形导线受到的安培力的大小分别为，和。该过程中，关于整个半圆形导线受到的安培力的方向和大小，说法正确的是（

）

A．方向逐渐变化 B．方向始终不变C． D．9.（2025·四川·模拟预测）如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（）

A．

B．

C．

D．

10.如图所示，平行长直金属导轨AB、CD水平放置，间距为d，电阻值不计，左侧接电动势为E、内阻r的电源。导体棒静止放在导轨上，与轨道CD间的夹角θ=30°，MN两点间电阻为2R且与轨道接触良好。导轨所在区域有垂直纸面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。则以下说法中正确的是（）A．导体棒所受安培力的方向垂直于AC边向右B．导体棒所受安培力大小为C．导体棒所受安培力的方向垂直于MN向右下方D．导体棒所受安培力大小为11.长为的直导线折成边长相等、夹角为的V形，用两根等长且不可伸长的绝缘线、悬挂于匀强磁场中。已知该匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于V形导线所在平面。现给导线通以如图所示的电流，则（）A．通电后两绳拉力变小 B．通电后两绳拉力变大C．导线所受安培力大小为 D．导线所受安培力大小为03安培力作用下的力电综合问题12.（2025·重庆·三模）如图，固定的光滑绝缘转动轴两端通过等长的不可伸长轻质软导线连接并悬挂长为、质量为的细导体棒，空间存在辐向分布磁场(方向已标出)，保证导体棒移动过程中磁场方向总是垂直于导体棒，导体棒所在处的磁感应强度大小均为，开始时导体棒静止在最低点。现给导体棒通电流，若仅通过改变导体棒中的电流大小，使导体棒由最低点缓慢移动到悬线呈水平状态，则在这个过程中（）A．导体棒中电流方向为由指向B．导体棒中电流应逐渐变大C．悬线对导体棒的拉力一直增大D．安培力对导体棒不做功13.（2025·山东聊城·二模）如图所示，空间中存在一匀强磁场（图中未画出，大小、方向未知）。两条平行金属导轨间距l=1m，与水平面成倾角θ=37°固定，在两导轨上同一高度处各有一绝缘竖直短杆。将质量m=0.5kg的金属棒AB置于短杆处，金属棒与金属导轨间的动摩擦因数µ=0.5。现将两导轨与恒流电源相连接，金属棒中电流大小为I=3A，重力加速度的大小取10m/s2，sin37°=0.6。要使金属棒沿导轨向上以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，则磁感应强度的最小值为（）A． B． C．1T D．2T14.（2025·河南新乡·三模）如图所示，用轻绳将两根通电直导线悬挂在天花板上的O点。系统平衡时，左右两侧轻绳偏离竖直方向的夹角分别为α、β。已知两通电导线的质量相等，导线A的电流方向垂直纸面向里，导线B的电流大于导线A的电流，过O点的竖直线与AB连线相交于点，OA>OB，下列说法正确的是（

）A．导线B对导线A的磁场力大于导线A对导线B的磁场力B．导线B的电流方向垂直纸面向里C．点为线段AB的中点D．左侧轻绳的拉力小于右侧轻绳的拉力15.根据磁场对电流有安培力作用的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：间距为L的平行导轨水平放置，导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源，带有可导电金属炮弹质量为m，垂直放在导轨上，电阻为R，导轨电阻不计。炮弹与导轨阻力忽略不计。则下列说法正确的是（）A．磁场方向应竖直向下B．闭合开关瞬间，加速度的大小为C．减小磁感应强度B的值，炮弹受到的安培力变大D．若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向也会反向16.甲图所示电磁炮是一种先进的武器，乙图为某同学模拟电磁炮的原理图。为了研究方便，将炮弹视为一个与导轨间距等长的导体棒，其质量、电阻，固定在电阻不计、间距的两根平行倾斜导轨上。已知导轨平面与水平地面的夹角，导轨下端电源电动势、内阻，整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。将导体棒由静止释放，它最终从导轨上端发射出去。若导体棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与导轨间的动摩擦因数，重力加速度大小，，，求：(1)导体棒释放时所受安培力F的大小和方向；(2)导体棒释放时加速度a的大小和方向。1．（2025·贵州贵阳·二模）沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（）A．与棱ab平行 B．与棱bc平行C．与bb1d1d面平行 D．与bb1c1c面平行【2．（2025·四川达州·二模）如图所示，A、C、D是三个垂直于纸面的长直导线，O为A、C连线的中点，CD垂直CA且CD=CO，现在A中通入垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流时，O点的磁感应强度大小为B；再在D中通入垂直于纸面、大小为I2的恒定电流时，O点的磁感应强度大小也为B，方向沿OC方向。已知通电直导线周围磁场磁感应强度大小与电流I和距离r的关系为k为常数），则下列说法正确的是（）A．D中的电流方向垂直纸面向外，且B．D中的电流方向垂直纸面向里，且C．若C中再通入垂直纸面向外电流I1，O点的磁感应强度大小为2BD．若C中再通入垂直纸面向外电流I1，O点的磁感应强度大小为3．（2025·全国·二模）如图所示，A、B、C、D是半径为的圆周上等间距的四个点，O是圆心，在B、C、D三点各固定一通电直导线，电流大小均为，方向均垂直纸面向里，已知每条直导线在O点产生的磁感应强度大小均为，通电直导线在O点产生磁场的磁感应强度与导线中的电流成正比。下列说法正确的是（）A．O点的磁感应强度方向由D指向CB．O点的磁感应强度大小为C．若再在A点放置一根直导线，导线中通有垂直纸面向里、大小为的电流，则O点的磁感应强度为0D．若再在A点放置一根直导线，导线中通有垂直纸面向外、大小为的电流，则O点的磁感应强度大小为4．（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，水平桌面内固定一金属导线做成的心形摆件，该摆件由两个半圆形导线和一个V形导线组成，其中为边长为L的等边三角形，M、N为两部分导线连接点，空间存在磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场，从M、N点引出导线，向摆件中通以恒定电流I，摆件受到的安培力大小为（）A． B． C． D．5．（2025·山东青岛·三模）三根平行长直导线a、b、c中均通有恒定电流，导线a、b固定在水平面上，导线c通过轻质绝缘细线与力传感器相连，截面图如图所示，此时导线c处于静止状态且力传感器的示数恰好为零，下列说法正确的是（）A．导线a、b中的电流方向相反B．导线a、c中的电流方向相同C．若导线b中的电流减小，细线将向右偏转D．若导线b中的电流反向，细线将向左偏转6．（2025·全国·模拟预测）如图所示，金属导体棒放置于匀强磁场中，和长度均为，夹角为；匀强磁场磁感应强度大小为，方向与平面平行且与垂直。现保持不动，磁感应强度大小不变，使磁场顺时针缓慢转动至与平行，转动过程中，中通有大小为的恒定电流，则此过程中所受安培力的大小变化情况为（）A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大7．（2025·广东茂名·模拟预测）如图甲所示为磁电式电流表的内部结构示意图，蹄形磁铁和铁芯之间形成均匀辐向磁场，绕在铁芯上的线圈中通入电流时，线圈带动指针发生偏转，如图乙所示为其截面图，线圈中恒定电流方向如图乙中、所示，下列说法正确的是（）A．图乙中铁芯内的磁感应强度为零B．通入图乙所示电流时，指针会发生逆时针偏转C．图乙中，线圈带动指针发生偏转的过程中，安培力大小保持不变D．图乙中，线圈带动指针发生偏转的过程中，、处的磁感应强度保持不变8．（2025·山西·模拟预测）如图所示，匀强磁场方向水平向右，折成“∠”形的导线ACD放在磁场中，ACD成正三角形，导线平面与磁场平行，导线中通有从A到D的恒定电流，CD边与磁感线平行，保持导线中电流不变，将导线绕C点在导线所在平面内沿顺时针转过关于此过程中导线受到的安培力大小及安培力方向，下列判断正确的是（

）A．安培力大小始终不变B．安培力先变小后变大C．安培力方向始终不变D．安培力方向始终在变化9．（2025·江苏南京·二模）如图，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ，仅改变下列某一个条件，能使θ变大的情形是（）A．棒中的电流变大 B．两悬线等长变短C．金属棒质量变大 D．磁感应强度变小10．（2025·江西·模拟预测）如图，粗细均匀的金属棒AC用绝缘细线PA和QC悬吊，静止在垂直于PACQ平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，金属棒AC长为L，与水平面的夹角为。给金属棒AC通入大小为I、方向从C到A的恒定电流，同时给金属棒AC施加一个外力，使金属棒AC仍处于静止状态，，则加在金属棒AC上外力的最小值为（）A．0.6BIL B．0.75BIL C．0.8BIL D．BIL11．（2025·北京通州·一模）如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的等臂电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在一个托盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（

）A．应在右盘中加入小砝码B．由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度C．若发现右盘向上翘起，则应增大线圈中的电流D．若只改变电流的方向，线圈仍保持平衡状态12．（2025·安徽蚌埠·三模）如图所示，质量为m的“”型导体处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，其下端分别插在两个水银槽里，导体水平部分长度为L。闭合开关K，导体向上弹出，能上升的最大高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g。则从闭合开关K到导体上升到最高处的过程中（）A．导体的机械能守恒 B．通过导体的电流强度为C．磁场力对导体所做的功为mgh D．磁场力对导体的冲量大小为13．（2025·江西·模拟预测）竖直平面内有轻绳1、2、3如图所示连接。绳1水平，绳2与水平方向成60°角，绳3的下端连接一质量为m的导体棒1，在结点O正下方2d距离处固定一导体棒2，两导体棒均垂直于纸面放置。现将导体棒1中通入向里的电流I0，导体棒2中通入向外且缓慢增大的电流I。当增大到某个值时，给导体棒1以向右的轻微扰动，可观察到它以O为圆心做圆周运动缓慢上升到绳1所处的水平线上。绳3的长度为d，两导体棒长度均为l，重力加速度为g。导体棒2以外距离为x处的磁感应强度大小为，下列说法正确的是（）A．应在时给导体棒1以轻微的扰动B．绳1中拉力的最大值为C．绳2中拉力的最小值为D．导体棒2中电流的最大值为51．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（

）A．a点的磁感应强度大于b点 B．b点的磁感应强度大于c点C．c点的磁感应强度大于a点 D．a、b、c点的磁感应强度一样大2．（2025·湖北·高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，放置一通电圆线圈，圆心为O点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点，它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零，则N点的总磁感应强度大小为（

）A．0 B．B C．2B D．3B3．（2025·福建·高考真题）如图所示，空间中存在两根无限长直导线L1与L2，通有大小相等，方向相反的电流。导线周围存在