2027届新高考物理热点冲刺复习磁场及其对电流的作用

2027届新高考物理热点冲刺复习磁场及其对电流的作用考情分析年份考点内容命题分析2021T5:安培力的计算及简单应用T15:回旋加速器的综合计算高考对本章的考查频率极高，常以选择题和计算题两种形式出题，选择题一般考查磁场的基本规律和应用。计算题以考查安培力和带电粒子在磁场中运动以及带电粒子在复合场中运动为主，难度较大，常作为高考压轴题。2022T3:通电导线在磁场中的作用力方向T13:带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算2023T2:计算非直导线的安培力大小T16:带电粒子在叠加场中的一般曲线运动2024T16:带电粒子在组合场中运动2025T3:磁感线的概念与特征知识网络学习目标1.理解磁场的性质及磁感应强度的概念，能解决磁场的叠加问题。2.会利用左手定则判断安培力的方向，会计算安培力的大小。3.掌握解决安培力作用下的平衡、加速问题及其他综合问题的方法。

目

录CONTENTS夯实必备知识01研透核心考点02提升素养能力03夯实必备知识11.

N平行四边形切线强弱强弱N极S极S极N极相交电流环绕环形电流磁场2.IlB0电流安培力基础自测1.(人教版选择性必修第二册P7T4改编)如图所示，把一根柔软的可导电的弹簧悬挂在绝缘支架上，使它的下端刚好跟槽中的水银接触。关于通电后发生的现象，下列说法正确的是(

)A.弹簧上下振动B.弹簧入水银更深了C.弹簧下端离开水银，不再接触水银D.若把电源正负极交换，原来的现象不再发生A

D研透核心考点2考点二安培力的分析与计算考点一安培定则、磁场的叠加考点三安培力作用下的平衡和加速问题考点一

安培定则、磁场的叠加磁场叠加问题的解题思路(1)确定磁场场源，定位空间中需求解磁场的点，若场源为通电导线，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的方向。如图所示为通电导线M、N在c点产生的磁场的磁感应强度BM、BN。(2)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B。

A

考点二

安培力的分析与计算考向

安培力的大小和方向

C例3

(2026·江苏无锡期末)如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为r的半圆形铜环竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，铜环两端a、b处于同一水平线。若环中通有大小为I、方向从a到b的电流，细绳处于绷直状态，则(

)A.两根细绳拉力均与未通电流时一样大B.两根细绳拉力均比未通电流时的小C.铜环所受安培力大小为πrIBD.铜环所受安培力大小为2rBID解析

通电半圆形铜环可等效为长度为直径ab的通电直导线，电流方向a→b，根据左手定则可知半圆形铜环受到的安培力竖直向下，大小F=I·2rB=2rBI。由平衡条件知，未通电时有2FT=mg，通电时有2FT'=mg+F，则FT'>FT，即两根细绳拉力均比未通电流时的大，故A、B、C错误，D正确。B、I垂直时，F=IlB

，l是有效长度。弯曲导线的有效长度l等于连接两端点线段的长度(如图所示);相应的电流沿直线由始端流向末端。考向

安培力作用下导体运动情况的分析例4

(2026·江苏南京期末)若用细线将一条形磁体悬挂于天花板上，条形磁体处于水平且静止的状态。当磁体正下方导线ab中通有如图所示的电流时，则(

)A.条形磁体的N极将向上偏转B.条形磁体的N极将向内偏转C.条形磁体受到细线的拉力大于其受到的重力D.条形磁体受到细线的拉力小于其受到的重力C解析

直导线通入电流时，直导线的左、右两端分别受到方向垂直于纸面向里和向外的安培力，根据牛顿第三定律可知，磁体的N极和S极分别受到方向垂直于纸面向外和向里的作用力，N极向纸面外偏转，S极向纸面里偏转，磁体逆时针(从上向下看)转动，在转过90°时对直导线有向上的作用力，所以磁体受到向下的作用力，故磁体受到的拉力大于其受到的重力，故C正确，A、B、D错误。例5如图所示，在条形磁体S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁体位于同一竖直平面内。当线圈中通以图示方向的电流时，将会出现的现象是(

)A.线圈向左摆动B.线圈向右摆动C.从上往下看，线圈顺时针转动，同时向右摆动D.从上往下看，线圈逆时针转动，同时向左摆动

解析

根据安培定则可知，线圈中心轴线上磁场方向垂直于纸面向里，等效为N极向里、S极向外的小磁针，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，从上往下看，线圈逆时针转动的同时向左摆动，故D正确。

D总结提升

判断安培力作用下导体的运动情况的五种方法转换研究对象法先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力与安培力有关的平衡、加速等问题，常涉及倾斜导轨、导体棒、电源、电阻等。求解时应变立体图为平面图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图。常见情形如图所示:考点三

安培力作用下的平衡和加速问题考向

安培力作用下的平衡问题例6如图所示，质量为m、长为l的金属棒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。金属棒中通入由M向N的电流I，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ，已知重力加速度为g。

(1)求匀强磁场磁感应强度的大小B1;

考向

安培力作用下的加速问题例7如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，导轨与水平面的夹角θ=37°，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。一根与导轨接触良好，质量为m=0.04kg的导体棒ab垂直放在导轨上，ab棒恰好静止。ab棒与导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，不计导轨的电阻，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

根据平衡条件得ab棒受到的摩擦力大小Ff=F安-mgsin

37°=0.06

N。

答案

(1)1.5A

0.3N

(2)0.06N(3)若只把匀强磁场B的方向改为竖直向上、大小改为1.0T，动摩擦因数为μ=0.2，其他条件都不变，求导体棒释放瞬间加速度的大小。

解析

导体棒受力分析如图乙所示。由牛顿第二定律，沿导轨方向有ILB'cosθ-mgsinθ-Ff'=ma垂直于导轨方向有mgcosθ+ILB'sinθ-FN'=0又Ff'=μFN'联立解得导体棒运动的加速度大小a=2.6m/s2。

答案

2.6m/s2提升素养能力3A级

基础对点练对点练1

安培定则、磁场的叠加1.(2026·江苏扬州期中)如图所示是三根平行直导线的截面图，导线中通以大小都相等、方向如图的电流。AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向(

)A.由A指向B

B.由A指向CC.由A指向D

D.过A点垂直于BC向下

A解析

用右手螺旋定则可判知通电直导线在A点所产生的磁场方向如图所示。

直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场大小相等、方向相反，则合磁场为零;而直导线C在A点产生的磁场方向由A指向B，即A点磁感应强度的方向由A指向B，故A正确。2.(2025·湖北卷，4)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.3BA解析

根据对称性可知，线圈在M、N两点产生的磁感应强度大小相等、方向相同，由于M点的总磁感应强度大小为零，所以匀强磁场的磁感应强度与线圈在M点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，则线圈在N点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，故N点的总磁感应强度大小为0，故A正确。对点练2

安培力的分析与计算3.(2026·江苏常州期末)通以恒定电流的一段四分之一圆弧形导线放置在平行于导线平面的匀强磁场中，受到安培力为F，如图甲;现将导线绕圆心O在原平面内转过45°，如图乙，则安培力变为(

)D

4.(2024·贵州卷，5)如图，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流I1、I2，且I1>I2，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向(

)A.竖直向上

B.竖直向下C.水平向左

D.水平向右

C解析

根据安培定则可知导线框所在处磁场方向垂直于纸面向里，由I1>I2，可知线框水平方向导线所受安培力的合力为零，左边竖直方向的导线所受水平向左的安培力大于右边竖直方向的导线所受水平向右的安培力，故导线框所受安培力的合力方向水平向左，故C正确。5.如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向为(

)A.平行于纸面向上B.平行于纸面向下C.左半部分垂直于纸面向外，右半部分垂直于纸面向里D.左半部分垂直于纸面向里，右半部分垂直于纸面向外C解析

根据安培定则可知导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上方，右侧部分的磁场方向斜向右下方，如图所示，根据左手定则可知导线a所受安培力的方向为:左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里，故C正确，A、B、D错误。

C

7.(2026·江苏无锡期末)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直于斜面放置一根直导体棒，当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的方向由垂直于斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法正确的是(

)A.此过程中磁感应强度B逐渐减小B.此过程中磁感应强度B逐渐增大C.此过程中磁感应强度B先减小后增大D.此过程中磁感应强度B先增大后减小B解析

对导体棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，支持力FN和安培力FA的合力与重力相平衡，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直于斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，安培力从沿斜面向上转到竖直向上，如图所示，则可知安培力FA变大，由于电流I和导体棒的长度L均不变，则由FA=ILB可知磁感应强度B逐渐增大，故B正确。

B

C

10.两根通电直导线a、b相互平行，a通有垂直于纸面向里的电流，固定在O点正下方的地面上;b通过一端系于O点的绝缘细线悬挂，且Oa=Ob，b静止时的截面图如图所示。若a中电流大小保持不变，b中的电流缓慢增大，则在b缓慢移动的过程中(

) A.细线对b的拉力逐渐变小

B.地面对a的作用力变小 C.细线对b的拉力逐渐变大

D.地面对a的作用力变大D

11.如图所示，电阻不计的水平导轨间距为0.5m，导轨处于方向与水平面成53°角斜向右上方的磁感应强度为5T的匀强磁场中。导体棒a