2024屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)練習(xí)：第十一章 第1講　磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

第十一章磁場(chǎng)

2021?全國(guó)甲卷-T162021?福建卷?T62020?浙江7月選考?T9

磁場(chǎng)的疊加

2018?全國(guó)卷《丁20

2022?全國(guó)甲卷-T252022?湖南卷?T32022?湖北卷?T11

安培力2022?浙江1月選考?T32022?江蘇卷?T32021?廣東卷?T5

2021?浙江6月選考?T15

2022?浙江6月選考-T222022?廣東卷―T72022?遼寧卷?T8

帶電粒子在磁

2021?全國(guó)乙卷-T162021?北京卷燈122021?湖北卷?T9

考情場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

2020?全國(guó)卷H-T242020?天津卷?T720母全國(guó)卷111丁18

分析

2022?山東卷?T172022?湖北卷?T82021?全國(guó)甲卷?T25

2021?山東卷?T172021?河北卷?T52021?河北卷?T14

帶電粒子在組

2021?江蘇卷-T152021?湖南卷1132021?遼寧卷?T15

合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

2021?北京卷?T182021?浙江6月選考-T222021?廣東卷114

2020?全國(guó)卷H-T172020?江蘇卷-T162020?山東卷?T17

帶電粒子在疊2022?全國(guó)甲卷-T182022?廣東卷-T82022?浙江1月選考-T22

加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)2022?重慶卷T5

生活和科技、地磁場(chǎng)、電磁炮、回旋加速器、質(zhì)譜儀、速度選

生活實(shí)踐類

試題擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、霍爾元件等

情境通電導(dǎo)線在安培力作用下的平衡與加速問題，帶電粒子在磁場(chǎng)、

學(xué)習(xí)探究類

組合場(chǎng)、疊加場(chǎng)及立體空間中的運(yùn)動(dòng)

第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

【目標(biāo)要求】1.了解磁場(chǎng)，掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，會(huì)用磁感線描述磁場(chǎng).2.會(huì)判斷通電直導(dǎo)線

和通電線圈周圍的磁場(chǎng)方向3會(huì)判斷安培力的方向，會(huì)計(jì)算安培力的大小，了解安培力在生

產(chǎn)、生活中的應(yīng)用.

考點(diǎn)一安培定則磁場(chǎng)的疊加

■梳理必備知識(shí)

1.磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度

(1)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)

磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用.

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度

①物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.

②定義式：B哧通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)).

③方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向.

④單位：特斯拉,符號(hào)為T.

⑤矢量：合成時(shí)遵循平行四邊形定則.

2.磁感線的特點(diǎn)

(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.

(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.

(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)，在磁體外部，從N極指向S極;在磁體內(nèi)部，由S

圾指向N極.

(4)同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切.

(5)磁感線是假想的曲線，客觀上并不存在.

3.幾種常見的磁場(chǎng)

(1)條形磁體和蹄形磁體的磁場(chǎng)(如圖所示)

條形磁體蹄形磁體

(2)電流的磁場(chǎng)

直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)

B乂

安培定則

/n*N

立體圖普))

r

?“X

9X

?X

*sN

縱截面圖XN：__Isr

X

JX<00/0o、

X

（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)

磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同,磁感線是疏密程度相同、方向相同的平行

直線.

（4）地磁場(chǎng)

①地磁的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近,磁感線分布如圖所示.

地磁S極地理北極

②在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,且方向水平向北.

③地磁場(chǎng)在南半球有豎直向上的分量，在北半球有豎直向下的分量.

-判斷正誤

1.磁場(chǎng)是客觀存在的一種物質(zhì)，磁感線也是真實(shí)存在的.（X）

2.磁場(chǎng)中的一小段通電導(dǎo)線在該處受力為零，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不一定為零.（J）

3.由定義式可知，電流/越大，導(dǎo)線/越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8就越小.（X）

4,北京地面附近的地磁場(chǎng)方向是水平向北的.（X）

考向1磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解

【例1】有人根據(jù)8=三提出以下說法，其中正確的是（）

A.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8與通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力尸成正比

B.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與〃的乘積成反比

C.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8不一定等于與

D.通電直導(dǎo)線在某點(diǎn)所受磁場(chǎng)力為零，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為零

答案C

解析磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，是用比值定義法定義B的，但磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)的固有性質(zhì)，與通

電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力尸及〃的乘積等外界因素?zé)o關(guān)，A、B錯(cuò)誤；8=（是在電流與磁場(chǎng)垂直的

情況下得出的，如果不垂直，設(shè)電流方向與磁場(chǎng)方向夾角為。，則根據(jù)尸=〃Bsin0得8=］方,

1rolllL/

即B不一定等于方如果8〃/,雖然BW0,但F=0,故C正確，D錯(cuò)誤.

考向2安培定則的應(yīng)用和磁場(chǎng)的疊加

【例2】如圖所示，直導(dǎo)線4B、螺線管￡、電磁鐵。三者相距較遠(yuǎn)，其磁場(chǎng)互不影響，當(dāng)開

關(guān)S閉合后，則小磁針北極N（黑色一端）指示磁場(chǎng)方向正確的是（）

?<1>J

I|卜%^■vpif

L-<i——_IB

A.aB.bC.cD.d

答案C

解析根據(jù)安培定則可判斷出電流的磁場(chǎng)方向，再根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方

向可知C正確.

【例3】如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為員的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和。垂直于紙面固定放

置，兩者之間的距離為/.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流/時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)

線距離均為/的。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.下列說法正確的是（）

尸五——----'迎Q

A.氏的方向平行于PQ向右

B.導(dǎo)線P的磁場(chǎng)在“點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為小8。

C.只把導(dǎo)線。中電流的大小變?yōu)?/,。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為小反

D.只把導(dǎo)線尸中的電流反向，〃點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為半員

答案C

解析在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流/時(shí)，根據(jù)安培定則及矢量疊加原理可

知它們?cè)赼點(diǎn)處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于PQ向右，設(shè)大小為Bi,如圖所示，由于。

點(diǎn)處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，由此可知外加的磁場(chǎng)方向平行于PQ向左，且尻=5,設(shè)導(dǎo)線P、

Q在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為外、BQ,則根據(jù)幾何關(guān)系有2歷COS300=BI,

解得BP=BQ=*BO,故A、B錯(cuò)誤；只把導(dǎo)線Q中電流的大小變?yōu)?/,則導(dǎo)線。在〃點(diǎn)產(chǎn)

生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不變，大小變?yōu)?/=竿80,由幾何知識(shí)結(jié)合矢量疊加原理，求得“

點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為凡=卓氏，故C正確；當(dāng)導(dǎo)線P中的電流反向，

：6

//V、

/X

//

/\\

Pa——7---'禽Q

其他條件不變，則導(dǎo)線P在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，但方向反向，可求得兩導(dǎo)線在

a處的合磁場(chǎng)大小為82=當(dāng)5(),方向豎直向上，如圖所示，因外加的磁場(chǎng)方向與PQ平行，

且由Q指向P,最后由矢量的合成法則，可得a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為8=

22

^o+^Bo)=^Bo,故D錯(cuò)誤.

B2

//、、

//\、

1//\1、

//、

P&-——j-----'電Q

方法點(diǎn)撥磁場(chǎng)疊加問題的解題思路

(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源，如通電導(dǎo)線.

(2)定位空間中需要求解磁場(chǎng)的點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小

和方向.如圖所示為例、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)BM、BN.

(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的8為合磁場(chǎng).

考點(diǎn)二安培力的分析與計(jì)算

■梳理必備知識(shí)

1.安培力的大小

F=〃Bsin，(其中9為B與/之間的夾角，如圖所示)

(1)磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：F=Bll.

(2)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：尸=。.

2.安培力的方向

左手定則判斷:

(1)如圖，伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi).

(2)讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向.

(3)理指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向.

-判斷正誤

1.在磁場(chǎng)中同一位置，電流元的電流越大，所受安培力也一定越大.(X)

2.安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，又跟電流方向垂直.(V)

3.通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)不垂直，有一定夾角時(shí)，左手定則就不適用了.(X)

■提升關(guān)鍵能力

1.安培力的方向

安培力既垂直于B,也垂直于/,即垂直于B與/決定的平面.

2.安培力公式尸=8〃的應(yīng)用條件

⑴/與8垂直.

(2)/是指有效長(zhǎng)度.

彎曲通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度/等于連接導(dǎo)線兩端點(diǎn)的直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連

線由始端流向末端，如圖所示.

xxxxBXxx

考向1通電導(dǎo)線有效長(zhǎng)度問題

【例4】（2023?山東濟(jì)南市高三月考）如圖所示，將一根同種材料、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體圍成半徑為

R的閉合導(dǎo)體線圈，固定在垂直線圈平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.C、。兩點(diǎn)

將線圈分為上、下兩部分，且C、。兩點(diǎn)間上方部分的線圈所對(duì)應(yīng)的圓心角為120。.現(xiàn)將大小

為/的恒定電流自C、。兩點(diǎn)間通入，則線圈C、。兩點(diǎn)間上、下兩部分導(dǎo)線受到的總安培

力的大小為（）

A.小BIRB.y[2BIR

C.BIRD.0

答案A

解析由幾何關(guān)系可知，C、D兩點(diǎn)間的距離L=2Rsin6（T=小R,由等效思想可知，導(dǎo)體線

圈受到的總安培力的大小F去=B〃=小B/R,故選A.

考向2判斷安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況

判斷的五種方法

分割為電流元*絲安培力方向f整段導(dǎo)體所受合力方向f運(yùn)

電流元法

動(dòng)方向

特殊位置法在特殊位置f安培力方向f運(yùn)動(dòng)方向

環(huán)形電流;小磁針

等效法條形磁體:通電螺線管W多個(gè)環(huán)形電流,

根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷作用力的方向進(jìn)而判斷運(yùn)動(dòng)方向

兩平行直線電流在相互作用中，無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，

結(jié)論法

異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平

行且電流方向相同的趨勢(shì)

先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律,

轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法

確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力

【例5】（2022?江蘇卷S）如圖所示，兩根固定的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線〃、b相互垂直，。平行于紙面,

電流方向向右，b垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線a所受安培力方向（）

b加

A.平行于紙面向上

B.平行于紙面向下

C.左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里

D.左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外

答案C

解析根據(jù)安培定則，可判斷出導(dǎo)線“左側(cè)部分所在處磁場(chǎng)方向斜向右上方，右側(cè)部分的磁

場(chǎng)方向斜向右下方，根據(jù)左手定則可判斷出左半部分所受安培力垂直紙面向外，右半部分所

受安培力垂直紙面向里，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.

【例6】如圖所示，兩個(gè)完全相同、互相垂直的導(dǎo)體圓環(huán)Q、P（。平行于紙面，P垂直于紙面）

中間用絕緣細(xì)線連接，通過另一絕緣細(xì)線懸掛在天花板下，當(dāng)。有垂直紙面往里看逆時(shí)針方

向的電流、同時(shí)P有從右往左看逆時(shí)針方向的電流時(shí)，關(guān)于兩圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）以及

細(xì)線中拉力的變化，下列說法中正確的是（）

A.Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，尸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),Q、P間細(xì)線拉力變小

B.Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變大

C.Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，尸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、尸間細(xì)線拉力變小

D.Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變大

答案C

解析根據(jù)安培定則，。產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外，P產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向右，

將Q等效于S極在里、N極在外的小磁針，P等效于左側(cè)S極、右側(cè)N極的小磁針，根據(jù)同

名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的特點(diǎn)，P將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)：轉(zhuǎn)動(dòng)后P、Q

兩環(huán)相互靠近處的電流的方向相同，所以兩個(gè)線圈相互吸引，細(xì)線張力減小，故C正確，A、

B、D錯(cuò)誤.

考點(diǎn)三安培力作用下的平衡和加速問題

解題思路：

⑴選定研究對(duì)象.

(2)受力分析時(shí)，變立體圖為平面圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖,

安培力的方向尸安，8、如圖所示：

考向1安培力作用下的平衡問題

【例71(2022.湖南卷.3)如圖(a),直導(dǎo)線MN被兩等長(zhǎng)且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸00'

上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向。0'的磁場(chǎng)，與。。'距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相

等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖(b)所示.導(dǎo)線通以電流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的

夾角為。.下列說法正確的是()

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖(a)右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向M

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變

C.tan。與電流/成正比

D.sin。與電流/成正比

答案D

解析當(dāng)導(dǎo)線靜止在題圖(a)右側(cè)位置時(shí)，對(duì)導(dǎo)線受力分析如圖所示，可知要讓安培力為圖示

方向，則導(dǎo)線中電流方向應(yīng)由M指向N,A錯(cuò)誤；由于與00'距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度

L

大小相等且不隨時(shí)間變化，有sin。=而『尸T=〃zgcos則可知sin。與電流/成正比，當(dāng)/

增大時(shí)。增大，則cos。減小，靜止后，懸線對(duì)導(dǎo)線的拉力FT減小，由牛頓第三定律知，導(dǎo)

線對(duì)懸線的拉力減小，B、C錯(cuò)誤，D正確.

考向2安培力作用下的加速問題

【例8】如圖所示，寬為L(zhǎng)=0.5m的光滑導(dǎo)軌與水平面成6=37。角，質(zhì)量為,*=0.1kg、長(zhǎng)也

為L(zhǎng)=0.5m的金屬桿"水平放置在導(dǎo)軌上，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=0.5C,金屬桿電

阻為凡=1Q,導(dǎo)軌電阻不計(jì)?.金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)(圖中未畫出)，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為&=0.9。時(shí)，金屬桿恰好能靜止.取重力加速度g

=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

⑴求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；

(2)保持其他條件不變，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為=0.5。時(shí)，閉合開關(guān)S,同時(shí)由靜止釋放

金屬桿，求此時(shí)金屬桿的加速度.

答案(D1.2T(2)1.2m/s2,方向沿導(dǎo)軌向上

解析(1)由安培力公式和平衡條件可得

mgsin0=BILcos0

E

由閉合電路歐姆定律得/=不言=

R\+Rz+r

解得B=1.2T

(2)由牛頓第二定律和閉合電路歐姆定律有

,,E

81'Leos3-mgsin0=ma,I'=二+",

解得“=1.2m/s2,方向沿導(dǎo)軌向上.

課時(shí)精練

C基礎(chǔ)落實(shí)練

1.（2023?廣東廣州市執(zhí)信中學(xué)高三測(cè)試）關(guān)于磁場(chǎng)的說法正確的是（）

A.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力越大，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大

B.因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯

C.垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線受力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

D.地球表面上任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行

答案B

解析通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度很大的地方，若平行磁場(chǎng)放置，安培力為零，故A錯(cuò)誤；根據(jù)

安培定則可知，導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線電流的方向垂直，可知因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特

實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)臉現(xiàn)象最明顯，故B正確；垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線受力的

方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相互垂直，故C錯(cuò)誤；磁感線是閉合的曲線，不是地球表面任意位置

的地磁場(chǎng)方向都與地面平行，故D錯(cuò)誤.

2.（2021?全國(guó)甲卷/6）兩足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與Q

在一條直線上，PO'與O尸在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流/,電流方向

如圖所示.若一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過電流/時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為B,則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）

Q

djN

d\

~F~"O/P

E

A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B

答案B

解析兩直角導(dǎo)線可以等效為如圖所示的兩直導(dǎo)線，由安培定則可知，兩直導(dǎo)線在M處的磁

感應(yīng)強(qiáng)度方向分別為垂直紙面向里、垂直紙面向外，故M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零；兩直導(dǎo)

線在N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直紙面向里,故N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,綜上分析B

正確.

MN

x?XX

FOP

EO'Q

3.光滑水平面內(nèi)固定兩根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線A和'通以等大反向的電流八、72;通有圖示方向

電流/的短導(dǎo)線C垂直于A、8放在正中間，三者處于同一平面內(nèi).釋放C,它將（）

（<—

/】「

“C

，2-

A.沿著水平面向右運(yùn)動(dòng)

B.沿著水平面向左運(yùn)動(dòng)

C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向3靠近

D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向4靠近

答案A

解析根據(jù)安培定則可知，A、8兩條平行導(dǎo)線間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則可

知，直導(dǎo)線C所受安培力水平向右，則將沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，故選A.

4.（多選）如圖所示，用細(xì)線將一條形磁體掛于天花板上，磁體處于水平且靜止的狀態(tài)，條形磁

體的正下方固定一直導(dǎo)線加，現(xiàn)將直導(dǎo)線中通入由。指向人的電流，在磁體轉(zhuǎn)動(dòng)90。的過程

中，下列說法正確的是（）

NJ=iS

a---------------------b

A.條形磁體的N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)

B.條形磁體的N極向紙面外偏轉(zhuǎn)

C.條形磁體受到的拉力小于其受到的重力

D.條形磁體受到的拉力大于其受到的重力

答案BD

解析直導(dǎo)線通入由〃指向6的電流時(shí)，直導(dǎo)線的左端受到方向垂直紙面向里的安培力，根

據(jù)牛頓第三定律可知，磁體的N極受到方向垂直紙面向外的作用力，應(yīng)向紙面外偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)

A錯(cuò)誤，B正確；磁體轉(zhuǎn)動(dòng)后，對(duì)直導(dǎo)線有向上的作用力，所以磁體受到向下的作用力，故

條形磁體受到的拉力大于其受到的重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.

5.（2023?北京市模擬）如圖甲所示是磁電式電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，蹄形磁體的兩極間有一個(gè)固

定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，在鋁框上繞有銅線圈.電表指針

固定在鋁框上，可與線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端分別接在兩個(gè)螺旋彈簧上，被測(cè)電流經(jīng)過這

兩個(gè)彈簧流入線圈.蹄形磁體與鐵芯間的磁場(chǎng)可看作是均勻輻射分布的，如圖乙所示，無論

線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總與線圈所在磁場(chǎng)的方向平行.關(guān)于磁電式電表，下列說法不

正確的是（）

A.磁電式電表的原理是通電線圈在磁場(chǎng)中因受安培力而轉(zhuǎn)動(dòng)

B.改變線圈中電流的方向，指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)

C.增加線圈的匝數(shù)可以提高電表的靈敏度

D.用塑料框代替鋁框，在使用電表時(shí)可以使指針更迅速穩(wěn)定在示數(shù)位置上

答案D

解析磁電式電表的內(nèi)部，在蹄形磁體的兩極間有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈，蹄形磁體和鐵

芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布，當(dāng)電流通過線圈時(shí)，線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確，不

符合題意；改變線圈中電流的方向，線圈受力方向相反，指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)，故B正確，不符

合題意；線圈匝數(shù)越多，受到的安培力合力越大，越容易轉(zhuǎn)動(dòng)，可以提高電表的靈敏度，故

C正確，不符合題意；用鋁框做骨架，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致穿過鋁框的磁通量變化，

從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動(dòng)，而塑料做骨架達(dá)不到此作用，故D

錯(cuò)誤，符合題意.

6.如圖所示，豎直平面內(nèi)有三根輕質(zhì)細(xì)繩，繩1水平，繩2與水平方向成60。角，。為結(jié)點(diǎn)，

繩3的下端拴接一質(zhì)量為，小長(zhǎng)度為/的導(dǎo)體棒，棒垂直于紙面靜止，整個(gè)空間存在豎直向

上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)向?qū)w棒通入方向向里、大小由零緩慢增大到/o的

電流，可觀察到導(dǎo)體棒緩慢上升到與繩1所處的水平面成30。角時(shí)保持靜止.已知重力加速

度為g.在此過程中，下列說法正確的是（）

A.繩1受到的拉力先增大后減小

B.繩2受到的拉力先增大后減小

C.繩3受到的拉力最大值為小伙?

D.導(dǎo)體棒中電流/o的值為“彝

答案D

解析對(duì)整體分析，重力大小和方向不變，繩1、2彈力方向不變，根據(jù)左手定則，安培力水

平向右逐漸增大，由平衡條件得水平方向Fi=F2cos60。+8〃，豎直方向Bsin60。=巾8，電

流逐漸變大，則Fi增大，尸2不變，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)電流增大到/（）時(shí)，安培力與重力的合力

最大，即繩3受到的拉力最大，sin30°=^,最大值為F3=2mg,故C錯(cuò)誤：對(duì)導(dǎo)體棒受力

分析得tan30。=得，0=程了,故D正確.

DI（）l

立能力綜合練

7.（2023?安徽省定遠(yuǎn)縣民族中學(xué)質(zhì)檢）邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的硬輕質(zhì)正三角形導(dǎo)線框abc置于豎直平面內(nèi)，

ab邊水平，絕緣細(xì)線下端c?點(diǎn)懸掛重物，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.現(xiàn)

將。、6接在恒定電流的正負(fù)極上，當(dāng)用邊通入的電流為/時(shí)，重物恰好對(duì)地?zé)o壓力，則重

物重力的大小為（）

A.BILB.2B1L

3BIL2BIL

C2。3

答案C

解析根據(jù)平衡條件得，咫=8"+%?〃，解得利g=警，故選C.

8.（多選）（2021?浙江6月選考-15）如圖所示，有兩根用超導(dǎo)材料制成的長(zhǎng)直平行細(xì)導(dǎo)線a、b,

分別通以80A和100A流向相同的電流，兩導(dǎo)線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點(diǎn)p,到兩導(dǎo)線的距離相

等.下列說法正確的是（）

a-----------------------------80A

?P

h-----------------------------1（）0A

A.兩導(dǎo)線受到的安培力6=125幾

B.導(dǎo)線所受的安培力可以用計(jì)算

C.移走導(dǎo)線人前后，p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向改變

D.在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間內(nèi)，不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置

答案BCD

解析兩導(dǎo)線受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A錯(cuò)誤；因?yàn)榇艌?chǎng)與導(dǎo)線垂直，導(dǎo)

線所受的安培力可以用尸=8〃,計(jì)算，故B正確：移走導(dǎo)線b前，%的電流較大，則p點(diǎn)磁

場(chǎng)方向垂直紙面向里，移走后，?點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故C正確：在離兩導(dǎo)線所在的

平面有一定距離的有限空間內(nèi)，兩導(dǎo)線在任意點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均不在同一條直線上，故不存在

磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，故D正確.

9.在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置.如圖所示，已知一根金屬長(zhǎng)直管

線平行于水平地面，為探測(cè)其具體位置，首先給金屬管線通上恒定電流，再用可以測(cè)量磁場(chǎng)

強(qiáng)弱、方向的儀器進(jìn)行以下操作：①用測(cè)量?jī)x在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強(qiáng)度

最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為②在。點(diǎn)附近的地面上，找到與a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這

些點(diǎn)連成直線EE③在地面上過“點(diǎn)垂直于E尸的直線上，找到磁場(chǎng)方向與地面夾角為45。

的氏c兩點(diǎn)，測(cè)得從c兩點(diǎn)距離為L(zhǎng)由此可確定()

水平地面__________________

1金屬管線

0——?()

A.金屬管線在EF正下方，深度為:L

B.金屬管線在正下方，深度為發(fā)

C.金屬管線的走向垂直于EF,深度為與

D.金屬管線的走向垂直于E凡深度為當(dāng)L

答案A

解析用測(cè)量?jī)x在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強(qiáng)度最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為a,說明a

點(diǎn)離金屬管線最近；找到與。點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成直線故說明這

些點(diǎn)均離金屬管線最近，因此通電的金屬管線平行于EF;畫出左側(cè)視圖，如圖所示，b.c

間距為L(zhǎng),且磁場(chǎng)方向與地面夾角為45。，故金屬管線在EF正下方，深度為段乙，故選A.

10.(多選)在傾角。=37。的光滑導(dǎo)體滑軌的上端接入一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=0.5。的電

源，滑軌間距乙=50cm,將一個(gè)質(zhì)量加=40g,電阻R=1C的金屬棒水平放置在滑軌上.若

滑軌所在空間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖所示.已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/。,下列說法正確的是()

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值，為0.24T,方向垂直滑軌平面向下

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度有最大值，為0.4T,方向水平向右

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為0.3T,方向豎直向下

D.磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為0.4T,方向水平向左

答案AC

E3

解析由閉合電路歐姆定律可得/=萬二二=市7A=2A,對(duì)金屬棒受力分析可知，當(dāng)安培

力沿滑軌向上時(shí)，安培力最小，此時(shí)Fmin=，*gsin（9=0.04X10X0.6N=0.24N,當(dāng)安培力最

小，且磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流方向相互垂直時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，為&加=穿=T