2024版高考物理一輪復習：磁場磁感線磁場的疊加

專題59磁場磁感線磁場的疊加1．[2021·浙江卷1月]如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖．若通電螺線管是密繞的，下列說法正確的是()A．電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場B．螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場C．螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場D．磁感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場2．[2023·陜西省咸陽市教學質量檢測]安培曾經(jīng)提出分子環(huán)形電流的假說來解釋為什么磁體具有磁性，他認為在物質微粒的內(nèi)部存在著一種環(huán)形的分子電流，分子電流會形成磁場，使分子相當于一個小磁體(如圖甲所示).以下說法正確的是()A．這一假說能夠說明磁可以生電B．這一假說能夠說明磁現(xiàn)象產(chǎn)生的電本質C．用該假設解釋地球的磁性，引起地磁場的環(huán)形電流方向如圖乙所示D．用該假設解釋地球的磁性，引起地磁場的環(huán)形電流方向如圖丙所示3．在磁感應強度為B的勻強磁場中有一環(huán)形電流，當環(huán)形電流所在平面平行于勻強磁場方向時，環(huán)心O處的磁感應強度為B1，如圖甲所示；當環(huán)形電流所在平面垂直于勻強磁場方向時，環(huán)心O處的磁感應強度為B2，如圖乙所示．已知B1＝eq\f(\r(2),2)B2，則環(huán)形電流在環(huán)心O處產(chǎn)生的磁感應強度大小為()A．eq\f(1,2)BB．BC．eq\f(3,2)BD．2B4．[2023·吉林省四校聯(lián)考]如圖所示，直角三角形abc中，∠abc＝30°，將一電流為I、方向垂直紙面向外的長直導線放置在頂點a處，則頂點c處的磁感應強度大小為B0.現(xiàn)再將一電流大小為4I、方向垂直紙面向里的長直導線放置在頂點b處．已知長直通電導線產(chǎn)生的磁場在其周圍空間某點的磁感應強度大小B＝keq\f(I,r)，其中I表示電流大小，r表示該點到導線的距離，k為常量．則頂點c處的磁感應強度()A．大小為eq\r(3)B0，方向沿ac向上B．大小為B0，方向垂直紙面向里C．大小為3B0，方向沿∠abc平分線向下D．大小為2B0，方向垂直bc向上5．[2023·貴州省貴陽市二模]一小磁針在地磁場作用下水平靜止，現(xiàn)在小磁針上方平行于小磁針放置一直導線．當通過該導線電流為I0時，小磁針偏轉30°角靜止．已知直導線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導線的電流成正比，當小磁針偏轉60°角靜止，則通過該直導線的電流為()A．eq\f(1,3)I0B．eq\f(\r(3),3)I0C．eq\r(3)I0D．3I06．[2023·浙江省稽陽聯(lián)考](多選)正方形ABCD中B、C、D三個頂點處分別放有垂直于正方形平面的無限長直導線，導線中均通入大小相等的恒定電流I，方向如圖所示．下列說法正確的是()A．C處電流所受安培力最大B．B處電流所受安培力大于D處電流所受安培力C．B、C、D三處電流在A點產(chǎn)生的磁場疊加后，磁感應強度可能為零D．若僅改變C處電流方向，使其垂直紙面向里，則D處電流所受安培力將增大7.[2023·山東省濟寧市二模]已知在電流為I的長直導線產(chǎn)生的磁場中，距導線r處的磁感應強度大小為B＝keq\f(I,r)，其中k為常量．現(xiàn)有四根平行固定的通電長直導線，其橫截面恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點上，電流方向如圖所示．其中a、c導線中的電流大小為I1，b、d導線中的電流大小為I2，此時b導線所受的安培力恰好為零．現(xiàn)撤去b導線，在O處固定一長度為L、電流為I0的通電導體棒e，電流方向垂直紙面向外，下列說法正確的是()A．b導線撤去前，電流的大小關系為I1＝2I2B．b導線撤去前，a導線所受的安培力也為零C．b導線撤去后，導體棒e所受安培力方向沿y軸正方向D．b導線撤去后，導體棒e所受安培力大小為eq\r(2)KI0I2專題59磁場磁感線磁場的疊加1．B根據(jù)螺線管內(nèi)部的磁感線分布可知，在螺線管的內(nèi)部，越接近中心位置，磁感線分布越均勻，越接近兩端，磁感線越不均勻，可知螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場．故B正確，A、C、D錯誤．2．B這一假說能夠說明磁現(xiàn)象產(chǎn)生的電本質，即磁場都是由運動的電荷產(chǎn)生的，故B正確，A錯誤；由右手螺旋定則可知，引起地磁場的環(huán)形電流方向應是與赤道平面平行的順時針方向(俯視)，C、D錯誤．3．B設環(huán)形電流中心軸線的磁感應強度大小為B′，根據(jù)安培定則可知其方向為垂直紙面向內(nèi)，則有Beq\o\al(2,1)＝B′2＋B2，B2＝B′＋B，解得環(huán)形電流在環(huán)心O處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B′＝B，B項正確．4．A5．D設小磁針所處地磁場的磁感應強度為B0，電流I0產(chǎn)生的磁場磁感應強度為B1＝kI0，依題意有B1＝B0tan30°，則當電流為I′時，小磁針偏轉角為60°，產(chǎn)生電流產(chǎn)生的磁場為B2＝kI′，有B2＝B0tan60°，聯(lián)立方程解得I′＝3I0，故A、B、C錯誤，D正確．6．AD平行同向電流間的磁場力是引力，異向電流間的磁場力是斥力，結合力的合成得C處電流所受安培力最大，B、D處電流所受的安培力大小相等，A正確，B錯誤；若僅改變C處電流方向，B、C給D的安培力的夾角減小，合力增大，D正確；由安培定則和矢量的疊加可知A點的磁感應強度不為零，C錯誤．7．Db導線撤去前，b導線所受安培力為零，即b導線所在處的磁感應強度為零，即2keq\f(I1,L)cos45°＝keq\f(I2,\r(2)L)，解得I2＝2I1，A項錯誤；b導線撤去前，a導線所在處的磁感應強度為Ba＝2keq\f(I2,L)cos45°－keq\f(I1,\r(2)L)＝eq\f(3\r(2)kI1,2L)，由此可知，a導線所受的安培力不為零，B項錯誤；b導線撤去后，O處的磁感應強度大小為B0＝keq\f(I2,\f(\r(2