专题06 电流的磁场 磁感应强度【好题汇编】备战2024-2025学年高二物理上学期期末真题分类汇编（上海专用）

专题06 电流的磁场 磁感应强度 一、单选题 1．（23-24高二上·上海徐汇·期末）下列说法正确的是（　　） A．为了形象地描述磁场，法拉第引入了磁感线的概念 B．由可知，电场中某点的电场强度大小与试探电荷受到的电场力大小成正比 C．由可知，电容器的电容与加在电容器上的电压成反比 D．由可知，若某处电流元所受的安培力为零，则该处的磁感应强度必为零 2．（23-24高二上·上海黄浦·期末）如图所示，在直角三角形ABC的B、C处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中电流的大小相等，方向均垂直于三角形平面但方向相反，∠ABC=30°，D为AB边中点，已知C处的电流在A点产生的磁场磁感应强度大小为，则D点磁场的磁感应强度大小为（    ） A．0 B． C． D． 3．（22-23高二上·上海·期末）电场中电场强度E和磁场中磁感应强度B，这两个物理量都是通过（    ） A．控制变量方法建立的 B．科学假设方法建立的 C．比值定义方法建立的 D．类比方法建立的 4．（22-23高二上·上海浦东新·期末）如图所示，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，磁传感器需要通过数据采集器与计算机相连。调节传感器的高度，使它的探管正好在螺线管的轴线上，用该传感器测量M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将传感器顶端与M点的距离记作x，最后做出的B-x图像可能是下图中的（　　） A． B． C． D． 5．（22-23高二上·上海浦东新·期末）关于磁感应强度，下列说法中正确的是（　　） A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为 F，则该处的磁感应强度必为 B．由 知， B 与F成正比， 与IL 成反比 C．由 知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 6．（22-23高二上·上海黄浦·期末）如图，水平放置的螺线管正上方P处有一小磁针。忽略地磁场，闭合开关S，当小磁针静止时其N极的指向为（　　） A．水平向右 B．垂直纸面向里 C．水平向左 D．垂直纸面向外 二、填空题 7．（23-24高二上·上海·期末）规律中，若B单位取特斯拉，I单位取安培，则k的单位是 （用国际单位制基本单位表示）。 三、实验题 8．（22-23高二上·上海黄浦·期末）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中 （1）在对螺线管通电 （选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零； （2）如果实验操作正确，得到的B－x图线应如图中的( ) （3）实验时，将磁传感器探管前端插至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为5 mT。减小通电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为( ) A．5 mT     B．－5 mT     C．3 mT     D．－3 mT （4）如果实验中原闭合的螺线管突然断路，此刻螺线管内部的磁感应强度( ) A．一定为零   B．可能为零   C．保持不变   D．先变大，后变小 9．（22-23高二上·上海虹口·期末）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中， （1）已备器材有：长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、电键，数据采集器和计算机，还必需的一个器材是 。 （2）某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的的图线，则两次图线不同的可能原因是( ) A．在螺线管轴线上移动，两次螺线管加的电压不同 B．在螺线管轴线上移动，两次用的螺线管匝数不同 C．平行于螺线管轴线移动，一次在螺线管内部移动，另一次在螺线管外部移动 D．在螺线管外部，一次平行于螺线管轴线移动，另一次从螺线管轴线处垂直于螺线管轴线远离螺线管移动 四、解答题 （23-24高二上·上海·期末）丹麦物理学家奥斯特最先发现了电和磁之间的联系。1820年7月21日，年富力强的奥斯特教授在丹麦哥本哈根大学为学生们上实验课。当他接通电源时，突然发现放在电池旁边的磁针发生了偏转，学生们对这一现象丝毫没有感觉，但奥斯特却激动万分，因为他发现了电流磁效应。奥斯特的发现把电学和磁学结合起来了。从此，电磁学的研究在欧洲主要国家里蓬勃地开展起来。 10．将可以自由转动的小磁针平行于地表放在赤道上，下图为小磁针静止时的示意图，根据材料，下列可能正确的是（黑色一端代表小磁针的N极）（    ） A．   B．   C．   D．   11．关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（    ） A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止 B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其S极指向螺线管的N极 C．赤道正上方的磁感线由南指向北 D．两条磁感线的空隙处不存在磁场 12．如图所示为某一磁场的部分磁感线分布情况，M点的磁场方向与P点的磁场方向 （选填“相同”或“不相同”），M点的磁场比P点的磁场 （选填“强”或“弱”）。    13．如图所示，通电导线在磁场中的磁感应强度B、电流I和磁场力F三个量互相垂直，已知其中的两个量的方向，试标出第三个量的方向。        14．如图所示，在直角三角形的A点和B点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其中A点处导线中电流强度为，方向垂直纸面向外，，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度。今测得C点的磁场沿方向向右，求： （1）AB点处导线电流在C点产生的磁感应强度大小之比； （2）B点处导线中电流的方向和大小。    （23-24高二上·上海浦东新·期末）地球可以看作一个天然的大磁体。地磁场对人类的生存和活动都有着重要意义，如利用它为航海、行军导航，利用地磁场的分布特征寻找矿藏等。 15．地球表面上水平放置的指南针可以“指南”，相关解释正确的是（　　） A．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向北方 B．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向南方 C．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向北方 D．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向南方 16．某同学受奥斯特和安培实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下： （1）如图甲所示，让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意作直线ab、cd，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针。发现当小磁针静止时，直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向 (选填“相同”或“相反”）。改变电流大小，小磁针指向将 （选填“变化”或“不变”）； （2）请在图乙中画出通电长直导线周围的磁感线平面分布图 。（要求：画出三条磁感线） 17．据测量，地球表面某处地磁场的磁感应强度水平分量为3.0×10-5T。 （1）1T=1 （用国际单位制基本单位表示）； （2）若该处有半径为10cm并绕制了100匝的闭合线圈竖直放置且与地磁场方向垂直，如图丙，则穿过该线圈平面的磁通量为 Wb（保留2位有效数字），当该线圈绕其竖直直径转动时，线圈内 感应电流（选填“有”或“无”）； （3）某校物理兴趣小组估测磁体附近磁感应强度。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上。如图丁所示，开关断开，小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向。闭合开关后，发现小磁针N极的指向与y轴正方向的夹角为45°。 ①请在图上标明螺线管上导线的绕向 ； ②求该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 电流的磁场 磁感应强度 一、单选题 1．（23-24高二上·上海徐汇·期末）下列说法正确的是（　　） A．为了形象地描述磁场，法拉第引入了磁感线的概念 B．由可知，电场中某点的电场强度大小与试探电荷受到的电场力大小成正比 C．由可知，电容器的电容与加在电容器上的电压成反比 D．由可知，若某处电流元所受的安培力为零，则该处的磁感应强度必为零 【答案】A 【详解】A．为了形象地描述磁场，法拉第引入了磁感线的概念，故A正确； B．电场中某点的电场强度大小与试探电荷受到的电场力无关，故B错误； C．电容器的电容与电容器自身的结构有关，与所加在电容器上的电压无关，故C错误； D．电流元的方向与磁场方向平行时，所受的安培力为零，但该处的磁感应强度不为零，故D错误。 故选A。 2．（23-24高二上·上海黄浦·期末）如图所示，在直角三角形ABC的B、C处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中电流的大小相等，方向均垂直于三角形平面但方向相反，∠ABC=30°，D为AB边中点，已知C处的电流在A点产生的磁场磁感应强度大小为，则D点磁场的磁感应强度大小为（    ） A．0 B． C． D． 【答案】C 【详解】C处的电流在A点产生的磁场磁感应强度大小为，则C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小也为，方向垂直CD斜向右下；B处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小也为，方向垂直BD斜向左下，两磁场方向夹角为60°，则D点磁场的磁感应强度大小为 故选C。 3．（22-23高二上·上海·期末）电场中电场强度E和磁场中磁感应强度B，这两个物理量都是通过（    ） A．控制变量方法建立的 B．科学假设方法建立的 C．比值定义方法建立的 D．类比方法建立的 【答案】C 【详解】电场中电场强度E和磁场中磁感应强度B，这两个物理量都是通过比值定义方法建立的，即电场强度E等于电场力F和试探电荷的电量q的比值；磁感应强度B等于一段通电直导线受到的最大安培力F与IL的乘积的比值。 故选C。 4．（22-23高二上·上海浦东新·期末）如图所示，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，磁传感器需要通过数据采集器与计算机相连。调节传感器的高度，使它的探管正好在螺线管的轴线上，用该传感器测量M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将传感器顶端与M点的距离记作x，最后做出的B-x图像可能是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】通电螺线管内部的磁场最强，且接近匀强磁场，两端稍弱。 故选C。 5．（22-23高二上·上海浦东新·期末）关于磁感应强度，下列说法中正确的是（　　） A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为 F，则该处的磁感应强度必为 B．由 知， B 与F成正比， 与IL 成反比 C．由 知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 【答案】D 【详解】A．只有当导线垂直放入磁场中，磁感应强度才为，若导线不与磁场垂直，则磁感应强度大于，A错误； B．公式是磁场定义式，磁场大小与F、IL 无关，B错误； C．一小段通电导线在某处不受磁场力，有可能是导线与磁场平行，C错误； D．磁感应强度的方向是该点磁场方向，也就是小磁针北极所受磁场力的方向，D正确。 故选D。 6．（22-23高二上·上海黄浦·期末）如图，水平放置的螺线管正上方P处有一小磁针。忽略地磁场，闭合开关S，当小磁针静止时其N极的指向为（　　） A．水平向右 B．垂直纸面向里 C．水平向左 D．垂直纸面向外 【答案】A 【详解】根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，通电螺线管外部磁场方向从N极指向S极，则水平放置的螺线管正上方P处的磁场方向水平向右，根据小磁针静止时，其N极指向为该点的磁场方向，可知小磁针静止时，其N极的指向为水平向右。 故选A。 二、填空题 7．（23-24高二上·上海·期末）规律中，若B单位取特斯拉，I单位取安培，则k的单位是 （用国际单位制基本单位表示）。 【答案】 【详解】根据磁感应强度的定义式得 则 故k的单位为。 三、实验题 8．（22-23高二上·上海黄浦·期末）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中 （1）在对螺线管通电 （选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零； （2）如果实验操作正确，得到的B－x图线应如图中的( ) （3）实验时，将磁传感器探管前端插至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为5 mT。减小通电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为( ) A．5 mT     B．－5 mT     C．3 mT     D．－3 mT （4）如果实验中原闭合的螺线管突然断路，此刻螺线管内部的磁感应强度( ) A．一定为零   B．可能为零   C．保持不变   D．先变大，后变小 【答案】 前 B D A 【详解】（1）[1]在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则会有误差。 （2）[2]通电螺线管的内部可认为是匀强磁场，所以在中间位置一定范围内磁场强度几乎不变，内部磁场比螺线管端口磁场强度大，螺线管的磁场关于中点对称，结合图像可知B正确。 故选B。 （3）[3]减小通电螺线管的电流后，螺线管内的磁感应强度变小，由于从螺线管的另一端插入，方向相反，故磁传感器的读数可能为－3mT。 故选D。 （4）[4]如果实验中原闭合的螺线管突然断路，螺线管中电流为零，螺线管内部没有磁场，磁感应强度为零。 故选A。 9．（22-23高二上·上海虹口·期末）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中， （1）已备器材有：长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、电键，数据采集器和计算机，还必需的一个器材是 。 （2）某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的的图线，则两次图线不同的可能原因是( ) A．在螺线管轴线上移动，两次螺线管加的电压不同 B．在螺线管轴线上移动，两次用的螺线管匝数不同 C．平行于螺线管轴线移动，一次在螺线管内部移动，另一次在螺线管外部移动 D．在螺线管外部，一次平行于螺线管轴线移动，另一次从螺线管轴线处垂直于螺线管轴线远离螺线管移动 【答案】 磁传感器 AB/BA 【详解】（1）[1]还需要磁传感器将磁感应强度转化为电压，方便观察。 （2）[2]CD．由图发现，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁类似（越靠近端口，磁场越强），内部磁场不变，磁感应强度都是先增大再不变最后减小，说明两次都是在螺线管轴线上移动，故CD错误； AB．移动相同距离时，磁感应强度大小不同，说明通电螺线管在同一位置产生的磁场强度不同，则可能是电压不同或匝数不同，故AB正确。 故选AB。 四、解答题 （23-24高二上·上海·期末）丹麦物理学家奥斯特最先发现了电和磁之间的联系。1820年7月21日，年富力强的奥斯特教授在丹麦哥本哈根大学为学生们上实验课。当他接通电源时，突然发现放在电池旁边的磁针发生了偏转，学生们对这一现象丝毫没有感觉，但奥斯特却激动万分，因为他发现了电流磁效应。奥斯特的发现把电学和磁学结合起来了。从此，电磁学的研究在欧洲主要国家里蓬勃地开展起来。 10．将可以自由转动的小磁针平行于地表放在赤道上，下图为小磁针静止时的示意图，根据材料，下列可能正确的是（黑色一端代表小磁针的N极）（    ） A．   B．   C．   D．   11．关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（    ） A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止 B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其S极指向螺线管的N极 C．赤道正上方的磁感线由南指向北 D．两条磁感线的空隙处不存在磁场 12．如图所示为某一磁场的部分磁感线分布情况，M点的磁场方向与P点的磁场方向 （选填“相同”或“不相同”），M点的磁场比P点的磁场 （选填“强”或“弱”）。    13．如图所示，通电导线在磁场中的磁感应强度B、电流I和磁场力F三个量互相垂直，已知其中的两个量的方向，试标出第三个量的方向。        14．如图所示，在直角三角形的A点和B点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其中A点处导线中电流强度为，方向垂直纸面向外，，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度。今测得C点的磁场沿方向向右，求： （1）AB点处导线电流在C点产生的磁感应强度大小之比； （2）B点处导线中电流的方向和大小。    【答案】10．C 11．C 12． 不相同 弱 13．见解析 14．（1）2：1（2）向里； 【解析】10．根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时，小磁针的N极指向地磁的南极，即地理的北极附近，但不是正北的方向，小磁针的S偏东，则小磁针的N偏西，故C正确，ABD错误； 故选C。 11．A．磁感线在磁体的外部从磁体的N极到磁体的S极，内部从磁体的S到磁体的N极，组成闭合的曲线，选项A错误； B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，因内部磁感线由S极到N极，则小磁针的S极指向螺线管的S极，选项B错误； C．地磁北极在地理南极附近，故赤道正上方的磁感线由南指向北，选项C正确； D．两条磁感线的空隙处仍存在磁场，选项D错误。 故选C。 12．[1]因磁场的方向为磁感线的切线方向，则M点的磁场方向与P点的磁场方向不相同； [2]因磁感线的疏密反映磁场的强弱，则M点的磁场比P点的磁场弱。 13．根据左手定则，则已知其中的两个量的方向，标出第三个量的方向如图。        14．（1）C点磁场的磁感应强度B合沿BC方向向右，设A点处导线和B点处导线在C点形成的磁场的磁感应强度大小分别为BA、BB，磁场方向沿磁感线的切线方向，根据安培定则可知，电流在C处产生的磁场方向分别与AC与BC垂直，如图所示： 根据图示可知 则A、B点处导线电流在C点产生的磁感应强度大小之比 BA：BB=2：1 （2）B点处电流在C处产生的磁场方向垂直于BC向下，由安培定则可知，B点处导线中电流垂直纸面向里，由于∠A=30°，设BC长度为r，则AC长度为2r，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度 A处电流在C处产生的磁感应强度大小 B处电流在C处产生的磁感应强度大小 由于 BA：BB=2：1 解得 （23-24高二上·上海浦东新·期末）地球可以看作一个天然的大磁体。地磁场对人类的生存和活动都有着重要意义，如利用它为航海、行军导航，利用地磁场的分布特征寻找矿藏等。 15．地球表面上水平放置的指南针可以“指南”，相关解释正确的是（　　） A．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向北方 B．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向南方 C．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向北方 D．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向南方 16．某同学受奥斯特和安培实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下： （1）如图甲所示，让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意作直线ab、cd，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针。发现当小磁针静止时，直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向 (选填“相同”或“相反”）。改变电流大小，小磁针指向将 （选填“变化”或“不变”）； （2）请在图乙中画出通电长直导线周围的磁感线平面分布图 。（要求：画出三条磁感线） 17．据测量，地球表面某处地磁场的磁感应强度水平分量为3.0×10-5T。 （1）1T=1 （用国际单位制基本单位表示）； （2）若该处有半径为10cm并绕制了100匝的闭合线圈竖直放置且与地磁场方向垂直，如图丙，则穿过该线圈平面的磁通量为 Wb（保留2位有效数字），当该线圈绕其竖直直径转动时，线圈内 感应电流（选填“有”或“无”）； （3）某校物理兴趣小组估测磁体附近磁感应强度。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上。如图丁所示，开关断开，小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向。闭合开关后，发现小磁针N极的指向与y轴正方向的夹角为45°。 ①请在图上标明螺线管上导线的绕向 ； ②求该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小 。 【答案】15．A 16． 相反 不变 17． kg/(A·s2) 9.4×10-7 有 见解析 3.0×10-5T 【解析】15．地磁场北极在地理南极附近，地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向北方，S极指向南方。 故选A。 16．（1）[1][2]通电直导线周围磁场的磁感线是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆位于与导线垂直的平面上，且距导线越近，磁场越强，当小磁针静止时，直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向相反；改变电流大小，磁场方向不变，小磁针指向将不变。 （2）[3]如图 17．（1）[1]根据 用国际单位制基本单位表示 1T=1kg/(A·s2) （2）[1][2]穿过该线圈平面的磁通量为 当该线圈绕其竖直直径转动时，线圈内磁通量发生变化，有感应电流。 （3）①[1]根据小磁针N极的指向，螺线管右端为N极，螺线管上导线的绕向如图 ②[2]由矢量图 可得 因此 B电=3.0×10－5T 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$