高考物理一轮考点练习：磁场及其对电流的作用

磁场及其对电流的作用

基础巩固

U2025•河南郑州模拟］有人根据提出以下说法，其中正确的是（）

A.磁场中某点的磁感应强度6与通电导线在磁场中所受的磁场力/成正比

B.磁场中某点的磁感应强度B与/、I的乘积成反比

C.磁场中某点的磁感应强度B不一定等于《

D.通电直导线在某点所受磁场力为零，则该点磁感应强度B一定为零

2.12024•浙江I月选考］破电式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.，、分、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安培力向下

B.”、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

3J2024•贵州卷］如图所示,两根相互平行的长直导线与•“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

相反的恒定电流八、七口/Ab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

442023•江苏卷］如图所示，匀强磁场的磁感应强度为BL形导线通以恒定电流/,放置在磁场

中.已知ab边长为2/,与磁场方向垂直力c边长为，，与磁场方向平行.该导线受到的安培力为

()

_IB

/Luc:

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

5.（多选）如图所示，两个完全相同、所在平面互相垂直的导体圆环P、Q中间用绝缘细线连接,

通过另•绝缘细线悬挂在天花板上，当P、Q中同时通有图示方向的恒定电流时，关于两圆环

的转动（从上向下看）以及细线中张力的变化，下列说法正确的是（）

A.P沿顺时针方向转动,。沿逆时针方向转动

B.P沿逆时针方向转动,。沿顺时针方向转动，转动时两细线张力均不变

C.P与天花板连接的细线和与。连接的细线张力均增大

D.P与天花板连接的细线张力不变

6.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大小成正比，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dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g,则关于。、b、c、e、

/五点，下列说法正确的是（）

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：I

C.c点磁感应强度最大

D.c点磁感应强度方向与w平行

综合提升

7.［2025•湖北武汉模拟］如图所示，质量为〃?、半径为八有缺口的半圆形金属圆环用金属线

〃、〃连接并悬吊，半圆环的自杼AC水平，竖直金属线〃、〃间的加离为匚静止在磁感应强度大

小为B的水平匀强磁场中，磁场方向垂直于环面向外.通过金属线。、b给半圆环通以大小为/

的电流，半圆环仍保持静止，重力加速度为阴则金属线。上的拉力为()

A.如次+"B)B.1(wj?-/rB)

C.?〃g+2"B)D.如g-2〃B)

8J2025•广东汕头模拟］如图所示,在水平向右、磁感应血度大小为B的匀强磁场中，以0点

为圆心的竖直面内圆周上有M、N、P、Q四个点，将两根长直导线垂直于纸面放在M、M处,

并通入相同的电流,Q点磁感应强度大小为。.则

r-I

Ma…7小....软Y

A.P点磁感应强度大小为。

B.P点磁感应强度大小为2B

C.M处导线受安培力方向竖直向上

D.M处导线受安培力方向斜向右上方

9.12025•河北邯郸模拟］在正方形ABCD的中心有一以。点为圆心的铁环，如图所示缠绕着

通电绝缘导线，当通电方向如图所示时，。点的磁感应强度大小为痴.现在A、B、C、。四点放

置通电直导线，电流大小和方向如图所示.已知正方形边长为/,通电直导线周围磁场磁感应强

度8二*其中2为已知系数./为电流大小为到通电导线的距离.则此时。点的磁感应强度By

大小为()

2/

A.O

B华+国

4k2/2+8。"

C?——-----

D.B。

1（）.（多诜）电流天平可以用来测后匀强磁场的磁感应强度的人•小.加图甲所示.测最前天平已调

至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量为机的彼码，右边托盘中不放硅码,将一个质量为伙）、

匝数为〃、下边长为/的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁

场中.线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力,电源电动势为E,

内阻为匚开关S闭合后，调节电阻箱至R时,天平正好平衡，此时电压表读数为U.已知〃?。＞加，

重力加速度为g,则（）

A.矩形线圈中电流的方向为逆时针方向

R矩形线圈的电阻口=旨出

C.匀强磁场的磁感应强度的大小

n（E-U）l

D.若仅将磁场反向，在左盘中再添加质量为2/加加的祛码可使天平重新平衡

1U2025•江苏扬州模拟］我国电磁炮发射技术世界领先,如图所示为一款小型电磁炮的原理

图，已知水平轨道宽d=2m,长/=100m,通以恒定电流/=1＞：104A,轨道间匀强磁场的磁感应强

度大小B=10T.炮弹的质量m=\0kg,不计电磁感应带来的影响.

(1)若不计轨道摩擦和空气阻力，求电磁炮弹离开轨道时的速度大小；

(2)实际上炮弹在轨道上运动时会受到空气阻力和摩擦阻力，若其受到的阻力与速度的关系为

衣二川2,其中攵为阻力系数炮弹离开轨道前做匀速运动炮弹离开轨道时的速度大小为v-=400

m/s,求阻力系数上的大小.

拓展挑战

12.(多选)[2025•湖南浏阳模拟]一根重力为G的金属棒中通以恒定电流,平放在倾角为30°

的光滑斜面上，如图所示为截面图.当匀强磁场的方向与斛面成60。角斜向上时,金属棒处于静

止状态，此时金属棒对斜面的压力大小为An,保持磁感应强度的大小不变，将磁场的方向顺时

针旋转a角时，金属棒再次处于平衡状态，此时金属棒对斜面的压力大小为八2,则下列说法不

正确的是()

A.金属棒中的电流方向垂直纸面向外

B.金属棒受到的安培力大小为

C.«=60°

13.(多选)[2025•河北张家II模拟]如图所示，两长度均为L的通电长直导线P、。锁定在倾

角为0的光滑斜面上，质量分别为①2孙两导线中通入的电流大小相等，均为/,重力加速度大

小为.现在导线Q的中点施加一沿斜面向上的拉力F,与此同时对两导线解除锁定，两导线间

距离不变并沿斜面向上做匀加速直线运动.下列说法正确的是()

A.两导线中电流的方向可能相反

B.两导线间的安培力大小为步

C.若F=6mgsm"撤去F瞬间，导线尸、Q的加速度大小之比为2：1

D.去掉Q,导线。仅在外加匀强磁场作用下静止在斜面上，所加磁场的磁感应强度大小满足

答案解析

l.c［解析］8=（是用比值定义法定义的磁感应强度的公式，磁感应强度是磁场的固有性质，

与通电导线所受磁场力”及人/的乘积等外界因素无关、A、B错误;8=（是在电流与磁场垂

直的情况下得出的，如果不垂直，设电流方向与磁场方向夹角为4则根据F=//Bsin。，得

8=三，即B不一定等于1如果。=0,虽然BWO,但/=0,故C正确,D错误.

/tsinaII

2.A［解析］根据左手定则可知，左侧通电导线所受安培力向下，选项A正确;〃、/?两点的磁场

方向不同,所以磁感应强度不同，选项B错误;磁感线是闭合的曲线，所以极靴和圆柱内都有磁

感线，磁感应强度不为零，选项C错误;c、d两点附近的磁感线密集程度不同，磁感线越密集则

磁场越强，所以c点的磁感应强度更大，选项D错误.

3.C［解析］根据右手螺旋定则可知导线框所在磁场方向向里，由于八＞/2,可■知左侧的磁感应

强度大，同一竖直方向上的磁感应强度相等,故导线框水平方向导线所受的安培力相互抵消，

根据左手定则结合尸=见L可知左半边竖直方向的导线所受的水平向左的安培力大于右半边

竖直方向的导线所受的水平向右的安培力，故导线框所受安培力的合力方向水平向左，故选C

4.C［解析］此段与磁场方向平行，不受安培力，,心段与磁场方向垂直，受到的安培力为入行B/

・2/=28〃,则该导线受到的安培力为28〃,故C正确.

5.AD［解析1根据安培定则,P产生的磁场的方向垂直于纸面向外。产生的磁场方向水平向

右，根据同名磁极相互排斥的特点，从上向下看『将沿顺时针方向转动,。将沿逆时针方向转

动;转动后P、。两环的电流的方向相反,但下方细线与P、。连接处的电流方向相同,所以两

个圆环相互吸引,P、Q间细线张力减小;由整体法可知,与天花板连接的细线张力总等于两

环的重力之和，大小不变，故A、D正确,B、C错误.

6.C［解析］由对称性可知/、〃点磁感应强度大小相等，但是方向不相同，选项A错误;设通过

每根宣导线的电流为/,则B二N若正方体边长为。则C点磁感应强度大小8尸平,e点磁感应

强度大小凡二华，大小之比为四二1,选项B错误;〃、〃、c、°、/五个点中c点距离两通电导

线距离都是最小，且两根通电导线在C点的磁场方向相同，都沿着力f。方向厕合成后磁感应

强度最大，选项C正确,D错误.

7.B［解析］根据左手定则可知，半圆环所受的安培力向二，根据平衡条件得2F+"B=〃?&解得

金属线上的拉力/二夕〃/-//。"),故B正确.

8.B［解析］。点磁感应强度大小为。，则M、N处的导线在。点产生的合磁感应强度大小为

8.方向水平向左，根据对称性可知,M、N处的导线在P点产生的合磁感应强度与在Q点产生

的合磁感应强度等大反向.即M、N处的导线在P点产生的合磁感应强度大小为8,方向水平

向右，故尸点磁感应强度大小为28,方向水平向右，故A错误,B正确;根据右手螺旋定则可知,N

处的导线在M处产生的磁场方向竖直向上，则M处磁场方向斜向右上方，根据左手定则,M处

导线受安培力方向斜向右下方，故C、D错误.

9.C［解析］通电线圈在。点产生的磁感应强度用的方向为竖直向下;四条直导线到圆心。

的距离均为则A、。在0点的合磁感应强度为&c=碎-任=长=率,方向由0指问。；

2aaaI

同理8、。在0点的合磁感应强度为即/产弓长二后:半，方向由0指向A;则。点的合磁感

aaaI

22

应强度为回2：+%2：故选c

BI=JB0+(V2-)=

10.ACI解析］由于〃如＞科根据天平的平衡条件可判定线圈受到的安培力方向竖直向上，由

左手定则判断矩形线圈中电流的方向为逆时针方向，故A止确;根据闭合电路欧姆定律有

•，解得矩形线圈的电阻R=黑火，故B错误;根据平衡条件有m0g-F=mg,乂

尸=〃〃员/=%，联立解得匀强磁场的磁感应强度的大小B=驾喏，故C正确;开始时线圈所受

安培力的方向竖直向上，此时安培力大小为£仅将磁场反向，则安培力方向变为竖直向下，大

小不变，相当于右边托盘底部受到向下的力比原来增加了2月所以需要在左边加磅码,添加质

量为△〃-三=2(研)-M的跌码可使天平重新平衡，故D错误.

9

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

［解析］(I)由题意可知,炮弹受到的合力等于安培力，则根据牛顿第二定律有F=BId=mu

由运动学公式有，=24

解得v=12—1=2000m/s

ym

(2)炮弹离开轨道前做匀速运动，则尸

22

解得上金二驾=1°X1O；X2N,s2/m2=125N•s/m

v2v24002

12.AB［解析］当匀强磁场的方向与斜面成60。角斜向上时，金属棒受力平衡,可知安培力垂

直磁场方向斜向I：,根据左手定则可知金属棒中