第53讲 磁场及其对电流的作用-【精练】2026高考物理一轮复习

第53讲 磁场及其对电流的作用 真题演练 1．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 【答案】B 【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大，故可知。 故选B。 2．（2025·湖北·高考真题）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．3B 【答案】A 【详解】由右手螺旋定则及对称性可知，环形电流在N点产生的磁场，磁感应强度与M点等大同向。由于M点磁感应强度为零，由矢量合成法则可知环境中匀强磁场与M点磁场等大反向，即匀强磁场与N点的磁场等大反向，N点的磁感应强度为0。 故选A。 3．（2025·福建·高考真题）如图所示，空间中存在两根无限长直导线L1与L2，通有大小相等，方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点，M与O关于L1对称，O与N关于L2对称且OM=ON，初始时，M处的磁感应强度大小为B1，O点磁感应强度大小为B2，现保持L1中电流不变，仅将L2撤去，求N点的磁感应强度大小（　　） A． B． C．B2﹣B1 D．B1﹣B2 【答案】B 【详解】根据安培定则，两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等，则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为 根据对称性，两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样，为B1 根据对称性，L2在N点处产生的磁感应强度为 由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度，且方向相反，将L2撤去，N点的磁感应强度为。 故选B。 4．（2024·贵州·高考真题）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，且，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 【答案】C 【详解】根据右手螺旋定则可知导线框所在磁场方向向里，由于，可知左侧的磁场强度大，同一竖直方向上的磁场强度相等，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。 5．（2024·福建·高考真题）如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为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，方向垂直纸面向外，铜环两端、处于同一水平线。若环中通有大小为、方向从到的电流，细绳处于绷直状态，则（　　） A．两根细绳拉力均比未通电流时的大 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 D． 铜环所受安培力大小为 【答案】AC 【详解】方法一：微元法 AB．如图，取通电半圆形铜环的一小段，可将其视为直导线，根据左手定则可知，改小段导线受到的安培力方向如图所示，其大小 根据对称性苛刻的，如图所示，对称的两小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反，相互抵消，则通电后半圆形铜环受到的安培力竖直向下，根据受力分析可知，通电后两绳拉力变大，故A正确，B错误； CD．对每小段导线所受安培力在竖直方向的分力求和，可得 故C正确，D错误。 故选AC。 方法二：等效法 通电半圆形铜环可等效为等效长度为直径，电流方向，根据左手定则可知半圆形铜环受到的安培力方向竖直向下，大小 根据受力分析可得，通电后，绳子拉力 两根细绳拉力均比未通电流时的大。 故选AC。 模拟冲关 6．（2025·甘肃平凉·模拟预测）如图所示，空间内有正三角形，O为三角形的中心，三根长直导线垂直于纸面放置在a、b、c处，三根导线中电流强度大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里，已知a处导线电流在O点产生磁感应强度大小为，已知直线电流产生磁感应强度为（k为常数，I为电流强度大小，r为距导线的距离），则O点磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据直线电流的磁感应强度大小关系，、、三处直线电流在点产生磁感应强度大小分别为、、，根据安培定则，三个磁感应强度方向互成夹角，其合场强等效成两个大小分别为、，夹角为夹角的磁场，则点的磁感应强度 故选C。 7．（2025·河南·模拟预测）如图所示的正六边形，O点为正六边形的中心，g为的中点。现在a、O两点垂直纸面固定两长直导线甲、乙，两导线中通有恒定电流，g点的磁感应强度方向垂直向下、磁感应强度大小为，d点的磁感应强度大小为0。已知长直通电导线在周围空间产生的磁感应强度为，I为导线中的电流大小，r为空间某点到直导线的距离。下列说法正确的是（　　） A．导线甲、乙中的电流均垂直纸面向外 B．导线甲、乙中的电流之比为 C．c、e两点的磁感应强度相同 D．b点的磁感应强度大小为 【答案】B 【详解】A．因d点的磁感应强度大小为0，所以导线甲、乙在d点产生的磁感应强度等大反向，根据安培定则可知，导线甲、乙中的电流方向相反，由于d点距导线甲比距导线乙远，所以导线甲中的电流比乙中的电流大，又因g点的磁感应强度方向垂直向下，所以导线甲在d点产生的磁感应强度垂直向下，导线乙在d点产生的磁感应强度垂直向上，根据安培定则可知，导线甲中的电流垂直纸面向里，导线乙中的电流垂直纸面向外，故A错误； B．设正六边形的边长为，由d点的磁感应强度大小为0，得 得 故B正确； C．因g点的磁感应强度方向垂直向下、磁感应强度大小为，则有 又 可得， 导线甲、乙在c点（或e点）产生的磁感应强度大小分别为， 如图所示 由图可知，c、e两点的磁感应强度大小相等，方向不同，所以c、e两点的磁感应强度不同，故C错误； D．导线甲、乙在b点产生的磁感应强度大小分别为， 其方向如图所示 两磁感应强度夹角为，根据余弦定理，b点的磁感应强度大小为 故D错误。 故选B。 8．（2025·江西赣州·模拟预测）如图，A、B是在同一水平面上的固定平行通电长直导线，通入的电流大小相等，方向均垂直纸面向里，在C点放一段质量为m、长为L且平行于A、B的通电直导线，通入的电流大小为I，导线刚好处于静止状态，AC与BC垂直，且，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．C处导线中电流垂直纸面向里 B．A、B导线中电流在C处产生的合磁场方向水平向右 C．A导线中电流在C处产生的磁场磁感应强度大小为 D．将B中电流瞬间减为零，该瞬间C处导线的加速度方向竖直向下 【答案】BC 【详解】A．根据力的平衡可知，C处导线受到的安培力竖直向上，根据左手定则C处导线中电流垂直纸面向外，A错误； B．根据安培定则可知，A、B中电流在C处产生的合磁场水平向右，B正确； C．设A导线中电流在C处产生的磁场磁感应强度大小为B，则有 解得 C正确； D．将B中电流瞬间减为零，A中电流对C处导线的安培力沿AC向上，与重力的合力不沿竖直方向，D错误。 故选BC。 9．（2025·山东枣庄·三模）我国特高压输电技术全球领先，如图甲所示为特高压输电线路，其中每组输电线都由6根相互平行的水平长直导线组成，使用六分裂间隔棒固定，使每组导线的横截面呈正六边形，中心为O，截面图如图乙所示。每根导线通有大小相等、方向相同的电流，已知单独一根通电导线在O点产生的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（　　） A．穿过截面abcdef的磁通量不为零 B．导线b受到的安培力方向竖直向下 C．a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度大小为2B D．a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度方向竖直向下 【答案】C 【详解】A．根据右手定则可知，通电长直导线产生的磁场是以长导线为圆心的同心圆，通电长导线产生的磁场平行于截面abcdef，所以穿过截面的磁通量为零，故A错误； B．根据右手定则可知，e导线在b点产生的磁场方向垂直于eb向下，f导线在b点产生的磁场垂直于bf连线沿bc指向c，d导线在b点产生的磁场垂直于bd连线沿ba指向b，a导线在b点产生的磁场垂直于ab连线沿bd指向d，c导线在b点产生的磁场垂直于bc连线沿bf指向b，通过分析b点的磁场方向竖直向下，根据左手定则导线b的安培力方向水平向右，故B错误； CD．a、b、c三根导线在O点产生的磁场大小均为B，a导线在O点产生的磁场垂直于aO连线指向ef中点，b导线在O点产生的磁场垂直于bO连线竖直向上，c导线在O点产生的磁场垂直于cO连线指向ab中点，三个磁场叠加可得O点的磁场方向竖直向上，大小为，故C正确，D错误。 故选C。 10．（2025·甘肃庆阳·二模）如图所示、一带正电的金属环绕轴OO′以角速度匀速旋转、方向如图所示，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）    A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 【答案】D 【详解】转动带电环可以等效为环形电流，根据右手螺旋定则，圆环左侧磁场方向向右，故最后小磁针N极沿轴线向右。 故选D。 11．（2025·贵州贵阳·二模）沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（　　） A．与棱ab平行 B．与棱bc平行 C．与bb1d1d面平行 D．与bb1c1c面平行 【答案】AD 【详解】由右手螺旋定则可知在P处磁感应强度B1为垂直cd边向下，在P点处的磁感应强度B2为垂直cd边向左；故B1 、B2合磁场的方向垂直于cd边斜向左下方，如图所示 ；故要使P点处的磁感应强度为零，则放入的通电直导线产生的磁场的方向应垂直于cd边斜向右上方； A．与ab棱平行，即如在a1b1cd平面内a1b1，电流方向若为b1a1，则产生磁场的磁感性强度B3垂直于平面a1b1cd斜向上，可以使P处的合磁感应强度为零，A对正确； B．与bc棱平行，产生的磁场的磁感性强度B4斜向上或斜向下，但不垂直于cd边，故P处的合磁感应强度不为零，B错误； C．与bb1d1d面平行，无论如何调整电流方向，都不能使之产生的磁场方向在P点垂直于cd边斜向右上方，P点处合磁感应强度不为零，C错误； D．与bb1c1c面平行，当电流方向沿c b1时在P处产生的磁场方向为垂直于cd边斜向右上方；P点处合磁感应强度为零，D正确。 故选AD。 12．（2025·陕西西安·模拟预测）宋代科学家沈括在其著作《梦溪笔谈》中，最早记载了地磁偏角“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。下列关于磁现象的说法正确的是（　　） A．地磁场中的两条磁感线可能相交 B．磁场中，线圈所在处磁感线越密集，穿过线圈的磁通量越大 C．穿过线圈的磁通量的变化量越大，线圈中产生的感应电动势越大 D．根据右手定则不能判断线圈磁通量变化产生的感应电流的方向 【答案】D 【详解】A．磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同，若两条磁感线相交，该点的磁场就会有两个方向，这是不可能的，故 A错误； B．若线圈平面与磁感线平行，无论磁线多密集，穿过线圈的磁通量总为零，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律 可知，感应电动与磁通量变化率有关，磁通量变化量大所用的间很长，产生的感应电动势可能很小，故C 错误； D．根据右手定则只能判断导体切割磁感线时产生的感应电流的方向，根据楞次定律和右手螺旋定则可以判断线圈磁通量变化产生的感应电流的方向，故D正确。 故选D。 13．（2025·四川达州·二模）如图所示，A、C、D是三个垂直于纸面的长直导线，O为A、C连线的中点，CD垂直CA且CD=CO，现在A中通入垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流时，O点的磁感应强度大小为B；再在D中通入垂直于纸面、大小为I2的恒定电流时，O点的磁感应强度大小也为B，方向沿OC方向。已知通电直导线周围磁场磁感应强度大小与电流I和距离r的关系为k为常数），则下列说法正确的是（　　） A．D中的电流方向垂直纸面向外，且 B．D中的电流方向垂直纸面向里，且 C．若C中再通入垂直纸面向外电流I1，O点的磁感应强度大小为2B D．若C中再通入垂直纸面向外电流I1，O点的磁感应强度大小为 【答案】D 【详解】AB．在A中通入垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流时，在O点的磁感应强度大小为B，由安培定则可知方向垂直AC向上；再在D中通入垂直于纸面、大小为I2的恒定电流时，O点的磁感应强度大小也为B，方向沿OC方向，由安培定则可知D中的电流方向垂直纸面向外，如图 则 由，，解得 所以D中的电流方向垂直纸面向外，且，故AB错误； CD．若C中通入垂直纸面向外电流I1，导线C在O点的磁感应强度大小为，方向垂直于AC向下，由于A和D直导线在O处的合磁感应强度大小为B，方向沿OC方向，则O点的磁感应强度大小为，故D正确，C错误。 故选D。 14．（2025·全国·二模）如图所示，A、B、C、D是半径为的圆周上等间距的四个点，O是圆心，在B、C、D三点各固定一通电直导线，电流大小均为，方向均垂直纸面向里，已知每条直导线在O点产生的磁感应强度大小均为，通电直导线在O点产生磁场的磁感应强度与导线中的电流成正比。下列说法正确的是（　　） A．O点的磁感应强度方向由D指向C B．O点的磁感应强度大小为 C．若再在A点放置一根直导线，导线中通有垂直纸面向里、大小为的电流，则O点的磁感应强度为0 D．若再在A点放置一根直导线，导线中通有垂直纸面向外、大小为的电流，则O点的磁感应强度大小为 【答案】C 【详解】AB．根据安培定则可知，B、D两处的电流在O点产生的合磁感应强度为0，则O点的磁感应强度等于C处的电流产生的磁感应强度，即O点的磁感应强度大小为，方向由O指向D，故AB错误； C．若再在A点放置一根直导线，导线中通有垂直纸面向里、大小为 的电流，其在O点产生的磁感应强度与C在O点产生的磁感应强度等大反向，故O点的磁感应强度为 0，故C正确； D．若再在A点放置一根直导线，导线中通有垂直纸面向外、大小为 的电流，其在O点产生的磁感应强度大小为2B0，方向O直向D，则O点的磁感应强度大小为 ，故D错误。 故选C。 15．（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，水平桌面内固定一金属导线做成的心形摆件，该摆件由两个半圆形导线和一个V形导线组成，其中为边长为L的等边三角形，M、N为两部分导线连接点，空间存在磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场，从M、N点引出导线，向摆件中通以恒定电流I，摆件受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】电流从M点流到N点，有效长度为L，根据安培力公式可知，故选B。 16．（2025·山东青岛·三模）三根平行长直导线a、b、c中均通有恒定电流，导线a、b固定在水平面上，导线c通过轻质绝缘细线与力传感器相连，截面图如图所示，此时导线c处于静止状态且力传感器的示数恰好为零，下列说法正确的是（　　） A．导线a、b中的电流方向相反 B．导线a、c中的电流方向相同 C．若导线b中的电流减小，细线将向右偏转 D．若导线b中的电流反向，细线将向左偏转 【答案】C 【详解】AB．根据平衡条件，导线a、b对c均为斥力，根据左手定则，导线a、b中的电流方向相同，导线a、c中的电流方向相反，AB错误； C．若导线b中的电流减小，b对c的斥力减小，细线将向右偏转，C正确； D．若导线b中的电流反向，b与c的电流方向相同，b对c的作用力由斥力变为引力，细线将向右偏转，D错误。 故选C。 17．（2025·全国·模拟预测）如图所示，金属导体棒放置于匀强磁场中，和长度均为，夹角为；匀强磁场磁感应强度大小为，方向与平面平行且与垂直。现保持不动，磁感应强度大小不变，使磁场顺时针缓慢转动至与平行，转动过程中，中通有大小为的恒定电流，则此过程中所受安培力的大小变化情况为（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】B 【详解】根据F=BILsinθ（θ为电流方向与磁场方向的夹角），磁场转动过程中，磁场方向与和之间的夹角均减小，可知两段导体棒所受安培力均减小，它们的合力也就不断减小，故选B。 18．（2025·广东茂名·模拟预测）如图甲所示为磁电式电流表的内部结构示意图，蹄形磁铁和铁芯之间形成均匀辐向磁场，绕在铁芯上的线圈中通入电流时，线圈带动指针发生偏转，如图乙所示为其截面图，线圈中恒定电流方向如图乙中、所示，下列说法正确的是（　　） A．图乙中铁芯内的磁感应强度为零 B．通入图乙所示电流时，指针会发生逆时针偏转 C．图乙中，线圈带动指针发生偏转的过程中，安培力大小保持不变 D．图乙中，线圈带动指针发生偏转的过程中，、处的磁感应强度保持不变 【答案】C 【详解】A．磁感线始终是闭合的，因此图乙中铁芯内的磁感应强度不为零，故A错误； BCD．图乙中根据左手定则可知，线圈边受到竖直向上的安培力，线圈边受到竖直向下的安培力，线圈顺时针转动，指针发生顺时针偏转，且转动过程中、处的磁感应强度大小不变，方向变化，则安培力大小不变，故BD错误，C正确。 故选C。 19．（2025·湖南长沙·一模）在水平光滑绝缘桌面上，放置一个半径为R的超导导线环，其中通过的电流为I。穿过导线环垂直桌面向下有一个匀强磁场，导线环全部位于磁场中，磁感应强度为B，则导线环各截面间的张力为（　　）。 A． B． C．0 D． 【答案】A 【详解】把导线环分成两半，取其中的一半作为研究对象，两端截面所受张力均为T，整个半环受到的安培力F，受力分析如图 根据安培力的计算公式可得 所以 故选A。 20．（2025·山西·模拟预测）如图所示，匀强磁场方向水平向右，折成“∠”形的导线ACD放在磁场中，ACD成正三角形，导线平面与磁场平行，导线中通有从A到D的恒定电流，CD边与磁感线平行，保持导线中电流不变，将导线绕C点在导线所在平面内沿顺时针转过关于此过程中导线受到的安培力大小及安培力方向，下列判断正确的是（    ） A．安培力大小始终不变 B．安培力先变小后变大 C．安培力方向始终不变 D．安培力方向始终在变化 【答案】C 【详解】AB．转动过程中，导线的有效长度先变大后变小，因此安培力先变大后变小，AB项错误； CD．安培力的方向始终垂直于导线所在平面向外，方向始终不变，C项正确，D项错误。 故选C。 21．（2025·江苏南京·二模）如图，金属棒MN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，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ，仅改变下列某一个条件，能使θ变大的情形是（　　） A．棒中的电流变大 B．两悬线等长变短 C．金属棒质量变大 D．磁感应强度变小 【答案】A 【详解】对棒分析可知 则要使θ变大，可以使棒中的电流I变大，减小棒的质量m，增大磁感应强度B；改变悬线长度不影响θ大小。 故选A。 22．（2025·江西·模拟预测）如图，粗细均匀的金属棒AC用绝缘细线PA和QC悬吊，静止在垂直于PACQ平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，金属棒AC长为L，与水平面的夹角为。给金属棒AC通入大小为I、方向从C到A的恒定电流，同时给金属棒AC施加一个外力，使金属棒AC仍处于静止状态，，则加在金属棒AC上外力的最小值为（　　） A．0.6BIL B．0.75BIL C．0.8BIL D．BIL 【答案】A 【详解】金属棒受到的安培力大小为，方向斜向右下方，重力和绳的拉力的合力F竖直向上 如图要使金属棒处于静止，需要施加的最小外力等于安培力的水平分力，即 故选A。 23．（2025·北京通州·一模）如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的等臂电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在一个托盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．应在右盘中加入小砝码 B．由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度 C．若发现右盘向上翘起，则应增大线圈中的电流 D．若只改变电流的方向，线圈仍保持平衡状态 【答案】C 【详解】A．根据左手定则，安培力向下，应在左盘中加入小砝码，A错误； B．根据平衡条件得 ，解得，B错误； C．若发现右盘向上翘起，表明向下的安培力偏小，则应增大线圈中的电流，C正确； D．若只改变电流的方向，安培力向上，线圈不能保持平衡状态，D错误。 故选C。 24．（2025·江西新余·二模）如图所示，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，棒中通以由向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，下列说法正确的是（　　） A．如果两悬线等长变短，角变小 B．当金属棒质量变大，角变大 C．当角变小时，绳子拉力不变 D．如果棒中的电流变大，角变大 【答案】D 【详解】A．对金属棒进行分析，根据平衡条件有， 解得 可知，角与悬线长度无关，故A错误； B．结合上述可知，当金属棒质量变大，角变小，故B错误； C．结合上述有 可知，当角变小时，绳子拉力变小，故C错误； D．结合上述可知，如果棒中的电流变大，角变大，故D正确。 故选D。 25．（2025·安徽蚌埠·三模）如图所示，质量为m的“”型导体处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，其下端分别插在两个水银槽里，导体水平部分长度为L。闭合开关K，导体向上弹出，能上升的最大高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g。则从闭合开关K到导体上升到最高处的过程中（　　） A．导体的机械能守恒 B．通过导体的电流强度为 C．磁场力对导体所做的功为mgh D．磁场力对导体的冲量大小为 【答案】C 【详解】A．在闭合开关到导体上升的过程中，磁场力对导体做正功，则导体的机械能增加，故A错误； B．导体向上弹出瞬间，根据牛顿第二定律 则 所以通过导体的电流强度为 故B错误； C．根据动能定理，从导体开始运动上升到最高处，磁场力对导体所做的功转化为导体的重力势能，所以磁场力对导体所做的功为mgh，故C正确； D．导体向上弹出后做竖直上抛运动，根据运动学公式 可得导体弹出瞬间的速度大小为 根据动量定理 可得磁场力对导体的冲量大小不等于，故D错误。 故选C。 26．（2025·贵州·模拟预测）某区域内有水平方向的匀强磁场，在磁场中放一电流方向垂直纸面向里的无限长直导线后，磁感线的分布如图中曲线所示。关于匀强磁场的磁感应强度B的方向和通电导线所受安培力F的方向，下列说法正确的是（　　） A．B向右，F向上 B．B向右，F向下 C．B向左，F向上 D．B向左，F向下 【答案】B 【详解】根据磁感线的分布可知导线上方的磁感应强度比下方大，则直导线在其上方产生的磁场方向与原磁场方向相同，在其下方产生的磁场方向与原磁场方向相反，结合右手定则可知原磁场方向向右，由左手定则可知通电导线所受安培力F的方向向下，故选B。 27．（2025·河南郑州·模拟预测）如图所示，竖直平面内一质地均匀的正方形线框abcd通过两根等长的绝缘细线悬挂在长直导线MN的下方，线框中通有图示方向的电流。当MN中无电流时，每根绝缘细线的拉力均为T；当MN中通入大小为的电流时，每根细线的拉力均为αT（0<α<1）；当MN中通入大小为的电流时，测得每根细线的拉力刚好为零。已知长直通电导线周围空间某点的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，绝缘细线的长度等于线框边长的一半，不考虑线框四条边相互的磁场作用，则（　　） A．MN通入电流、时，安培力使线框有扩张趋势 B．两次通入的电流方向均为M→N C．MN中有电流时，ad边所在处磁感应强度大小是bc边所在处的3倍 D．MN中两次所通的电流大小关系为 【答案】AC 【详解】 AB．当MN通入电流、时，ad边受到的安培力比bc边大，方向相反，又线框整体受到向上的安培力，故ad边受到向上的安培力，bc边受到向下的安培力，可判断出线框有扩张趋势，根据左手定则可知，MN中的电流方向为N→M，故A正确，B错误； C．设线框的边长为l，MN中的电流大小为I，可知MN中电流在线框ad边所在处产生磁场的磁感应强度为 在bc边所在处产生磁场的磁感应强度为 则有有 故C正确； D．当MN中通入的电流为时，根据平衡条件有 当MN中通入的电流为时，根据平衡条件有 又由于G=2T 联立解得 故D错误。 故选AC。 28．（2025·陕西汉中·二模）电磁炮利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属弹力进行加速，与用传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。某电磁炮可简化为如图所示的模型，同一水平面内的两根平行光滑导轨a、b与可控电源相连，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，将一质量为m、可视为质点的金属弹丸放在导轨上，弹丸在安培力的作用下由静止开始加速向右运动，离开导轨时的速度大小为v，已知弹丸在导轨上加速的过程中，可控电源提供给弹丸的功率恒为P，不计空气阻力及弹丸产生的焦耳热，下列说法正确的是（　　） A．导轨的电势较高 B．弹丸在导轨上运动时的加速度不断减小 C．弹丸在导轨上的加速时间为 D．弹丸在导轨上的加速距离为 【答案】ABC 【详解】A．弹丸所受安培力向右，根据左手定则可知，弹丸中的电流方向为由a向b，所以导轨的电势较高，故A正确； B．弹丸在导轨上运动时，可控电源提供给弹丸的功率不变，根据可知，随着速度增大，弹丸受到的安培力不断减小，弹丸的加速度不断减小，故B正确； C．此过程中弹丸受到的合力的功率不变，根据动能定理有 解得 故C正确； D．若弹丸做匀加速直线运动，则弹丸在导轨上的加速距离为 而实际上弹丸做加速度减小的加速运动，在导轨上的加速距离应大于，故D错误。 故选ABC。 29．（2025·江西·模拟预测）竖直平面内有轻绳1、2、3如图所示连接。绳1水平，绳2与水平方向成60°角，绳3的下端连接一质量为m的导体棒1，在结点O正下方2d距离处固定一导体棒2，两导体棒均垂直于纸面放置。现将导体棒1中通入向里的电流I0，导体棒2中通入向外且缓慢增大的电流I。当增大到某个值时，给导体棒1以向右的轻微扰动，可观察到它以O为圆心做圆周运动缓慢上升到绳1所处的水平线上。绳3的长度为d，两导体棒长度均为l，重力加速度为g。导体棒2以外距离为x处的磁感应强度大小为，下列说法正确的是（　　） A．应在时给导体棒1以轻微的扰动 B．绳1中拉力的最大值为 C．绳2中拉力的最小值为 D．导体棒2中电流的最大值为 【答案】A 【详解】A．对导体棒1进行受力分析如图 此三个力组成的封闭三角形与相似，所以 故 初始时，有 又 解得 故A正确； B．对结点进行分析，绳1和绳2中的拉力和的合力大小恒为，导体棒运动过程中和的合力将从竖直方向逆时针转到水平方向，由图示可知先增大后减小，当与绳2垂直时最大，最大值为，故B错误； C．一直在减小，直至导体棒1运动至绳1所在的水平线上时最小，最小值为零，故C错误； D．由 得 由几何关系，导体棒1运动至绳1所在的水平线上时，有最大值且为，所以最大值 又 此时 所以电流的最大值为 故D错误。 故选A。 30．（2025·黑龙江·模拟预测）如图所示，用电阻率为，横截面积为S，粗细均匀的电阻丝折成一个圆形框架。A、B为框架上的两点，。A、B两点与一个电动势为E，内阻忽略不计的电源相连。垂直于竖直框架平面有一个磁感强度为B、方向水平向里的匀强磁场。这个框架受到的安培力的合力大小和方向为（    ） A．，竖直向上 B．，竖直向上 C．，竖直向下 D．，竖直向下 【答案】A 【详解】根据左手定则判断圆形框架受到的安培力一定竖直向上；设下方圆弧电阻为r，则上方圆弧电阻为3r，圆形框架的半径为R，其中 二者并联总电阻为 由欧姆定律 而有效长度为，根据安培力公式 故选A。 第 1 页 共 41 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第53讲 磁场及其对电流的作用 真题演练 1．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 2．（2025·湖北·高考真题）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．3B 3．（2025·福建·高考真题）如图所示，空间中存在两根无限长直导线L1与L2，通有大小相等，方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点，M与O关于L1对称，O与N关于L2对称且OM=ON，初始时，M处的磁感应强度大小为B1，O点磁感应强度大小为B2，现保持L1中电流不变，仅将L2撤去，求N点的磁感应强度大小（　　） A． B． C．B2﹣B1 D．B1﹣B2 4．（2024·贵州·高考真题）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，且，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 5．（2024·福建·高考真题）如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为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，方向垂直纸面向外，铜环两端、处于同一水平线。若环中通有大小为、方向从到的电流，细绳处于绷直状态，则（　　） A．两根细绳拉力均比未通电流时的大 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 D． 铜环所受安培力大小为 模拟冲关 6．（2025·甘肃平凉·模拟预测）如图所示，空间内有正三角形，O为三角形的中心，三根长直导线垂直于纸面放置在a、b、c处，三根导线中电流强度大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里，已知a处导线电流在O点产生磁感应强度大小为，已知直线电流产生磁感应强度为（k为常数，I为电流强度大小，r为距导线的距离），则O点磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 7．（2025·河南·模拟预测）如图所示的正六边形，O点为正六边形的中心，g为的中点。现在a、O两点垂直纸面固定两长直导线甲、乙，两导线中通有恒定电流，g点的磁感应强度方向垂直向下、磁感应强度大小为，d点的磁感应强度大小为0。已知长直通电导线在周围空间产生的磁感应强度为，I为导线中的电流大小，r为空间某点到直导线的距离。下列说法正确的是（　　） A．导线甲、乙中的电流均垂直纸面向外 B．导线甲、乙中的电流之比为 C．c、e两点的磁感应强度相同 D．b点的磁感应强度大小为 8．（2025·江西赣州·模拟预测）如图，A、B是在同一水平面上的固定平行通电长直导线，通入的电流大小相等，方向均垂直纸面向里，在C点放一段质量为m、长为L且平行于A、B的通电直导线，通入的电流大小为I，导线刚好处于静止状态，AC与BC垂直，且，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．C处导线中电流垂直纸面向里 B．A、B导线中电流在C处产生的合磁场方向水平向右 C．A导线中电流在C处产生的磁场磁感应强度大小为 D．将B中电流瞬间减为零，该瞬间C处导线的加速度方向竖直向下 9．（2025·山东枣庄·三模）我国特高压输电技术全球领先，如图甲所示为特高压输电线路，其中每组输电线都由6根相互平行的水平长直导线组成，使用六分裂间隔棒固定，使每组导线的横截面呈正六边形，中心为O，截面图如图乙所示。每根导线通有大小相等、方向相同的电流，已知单独一根通电导线在O点产生的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（　　） A．穿过截面abcdef的磁通量不为零 B．导线b受到的安培力方向竖直向下 C．a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度大小为2B D．a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度方向竖直向下 10．（2025·甘肃庆阳·二模）如图所示、一带正电的金属环绕轴OO′以角速度匀速旋转、方向如图所示，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）    A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 11．（2025·贵州贵阳·二模）沿正方体的棱bc和dd1分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（　　） A．与棱ab平行 B．与棱bc平行 C．与bb1d1d面平行 D．与bb1c1c面平行 12．（2025·陕西西安·模拟预测）宋代科学家沈括在其著作《梦溪笔谈》中，最早记载了地磁偏角“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。下列关于磁现象的说法正确的是（　　） A．地磁场中的两条磁感线可能相交 B．磁场中，线圈所在处磁感线越密集，穿过线圈的磁通量越大 C．穿过线圈的磁通量的变化量越大，线圈中产生的感应电动势越大 D．根据右手定则不能判断线圈磁通量变化产生的感应电流的方向 13．（2025·四川达州·二模）如图所示，A、C、D是三个垂直于纸面的长直导线，O为A、C连线的中点，CD垂直CA且CD=CO，现在A中通入垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流时，O点的磁感应强度大小为B；再在D中通入垂直于纸面、大小为I2的恒定电流时，O点的磁感应强度大小也为B，方向沿OC方向。已知通电直导线周围磁场磁感应强度大小与电流I和距离r的关系为k为常数），则下列说法正确的是（　　） A．D中的电流方向垂直纸面向外，且 B．D中的电流方向垂直纸面向里，且 C．若C中再通入垂直纸面向外电流I1，O点的磁感应强度大小为2B D．若C中再通入垂直纸面向外电流I1，O点的磁感应强度大小为 14．（2025·全国·二模）如图所示，A、B、C、D是半径为的圆周上等间距的四个点，O是圆心，在B、C、D三点各固定一通电直导线，电流大小均为，方向均垂直纸面向里，已知每条直导线在O点产生的磁感应强度大小均为，通电直导线在O点产生磁场的磁感应强度与导线中的电流成正比。下列说法正确的是（　　） A．O点的磁感应强度方向由D指向C B．O点的磁感应强度大小为 C．若再在A点放置一根直导线，导线中通有垂直纸面向里、大小为的电流，则O点的磁感应强度为0 D．若再在A点放置一根直导线，导线中通有垂直纸面向外、大小为的电流，则O点的磁感应强度大小为 15．（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，水平桌面内固定一金属导线做成的心形摆件，该摆件由两个半圆形导线和一个V形导线组成，其中为边长为L的等边三角形，M、N为两部分导线连接点，空间存在磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场，从M、N点引出导线，向摆件中通以恒定电流I，摆件受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 16．（2025·山东青岛·三模）三根平行长直导线a、b、c中均通有恒定电流，导线a、b固定在水平面上，导线c通过轻质绝缘细线与力传感器相连，截面图如图所示，此时导线c处于静止状态且力传感器的示数恰好为零，下列说法正确的是（　　） A．导线a、b中的电流方向相反 B．导线a、c中的电流方向相同 C．若导线b中的电流减小，细线将向右偏转 D．若导线b中的电流反向，细线将向左偏转 17．（2025·全国·模拟预测）如图所示，金属导体棒放置于匀强磁场中，和长度均为，夹角为；匀强磁场磁感应强度大小为，方向与平面平行且与垂直。现保持不动，磁感应强度大小不变，使磁场顺时针缓慢转动至与平行，转动过程中，中通有大小为的恒定电流，则此过程中所受安培力的大小变化情况为（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 18．（2025·广东茂名·模拟预测）如图甲所示为磁电式电流表的内部结构示意图，蹄形磁铁和铁芯之间形成均匀辐向磁场，绕在铁芯上的线圈中通入电流时，线圈带动指针发生偏转，如图乙所示为其截面图，线圈中恒定电流方向如图乙中、所示，下列说法正确的是（　　） A．图乙中铁芯内的磁感应强度为零 B．通入图乙所示电流时，指针会发生逆时针偏转 C．图乙中，线圈带动指针发生偏转的过程中，安培力大小保持不变 D．图乙中，线圈带动指针发生偏转的过程中，、处的磁感应强度保持不变 19．（2025·湖南长沙·一模）在水平光滑绝缘桌面上，放置一个半径为R的超导导线环，其中通过的电流为I。穿过导线环垂直桌面向下有一个匀强磁场，导线环全部位于磁场中，磁感应强度为B，则导线环各截面间的张力为（　　）。 A． B． C．0 D． 20．（2025·山西·模拟预测）如图所示，匀强磁场方向水平向右，折成“∠”形的导线ACD放在磁场中，ACD成正三角形，导线平面与磁场平行，导线中通有从A到D的恒定电流，CD边与磁感线平行，保持导线中电流不变，将导线绕C点在导线所在平面内沿顺时针转过关于此过程中导线受到的安培力大小及安培力方向，下列判断正确的是（    ） A．安培力大小始终不变 B．安培力先变小后变大 C．安培力方向始终不变 D．安培力方向始终在变化 21．（2025·江苏南京·二模）如图，金属棒MN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，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ，仅改变下列某一个条件，能使θ变大的情形是（　　） A．棒中的电流变大 B．两悬线等长变短 C．金属棒质量变大 D．磁感应强度变小 22．（2025·江西·模拟预测）如图，粗细均匀的金属棒AC用绝缘细线PA和QC悬吊，静止在垂直于PACQ平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，金属棒AC长为L，与水平面的夹角为。给金属棒AC通入大小为I、方向从C到A的恒定电流，同时给金属棒AC施加一个外力，使金属棒AC仍处于静止状态，，则加在金属棒AC上外力的最小值为（　　） A．0.6BIL B．0.75BIL C．0.8BIL D．BIL 23．（2025·北京通州·一模）如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的等臂电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在一个托盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．应在右盘中加入小砝码 B．由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度 C．若发现右盘向上翘起，则应增大线圈中的电流 D．若只改变电流的方向，线圈仍保持平衡状态 24．（2025·江西新余·二模）如图所示，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，棒中通以由向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，下列说法正确的是（　　） A．如果两悬线等长变短，角变小 B．当金属棒质量变大，角变大 C．当角变小时，绳子拉力不变 D．如果棒中的电流变大，角变大 25．（2025·安徽蚌埠·三模）如图所示，质量为m的“”型导体处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，其下端分别插在两个水银槽里，导体水平部分长度为L。闭合开关K，导体向上弹出，能上升的最大高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g。则从闭合开关K到导体上升到最高处的过程中（　　） A．导体的机械能守恒 B．通过导体的电流强度为 C．磁场力对导体所做的功为mgh D．磁场力对导体的冲量大小为 26．（2025·贵州·模拟预测）某区域内有水平方向的匀强磁场，在磁场中放一电流方向垂直纸面向里的无限长直导线后，磁感线的分布如图中曲线所示。关于匀强磁场的磁感应强度B的方向和通电导线所受安培力F的方向，下列说法正确的是（　　） A．B向右，F向上 B．B向右，F向下 C．B向左，F向上 D．B向左，F向下 27．（2025·河南郑州·模拟预测）如图所示，竖直平面内一质地均匀的正方形线框abcd通过两根等长的绝缘细线悬挂在长直导线MN的下方，线框中通有图示方向的电流。当MN中无电流时，每根绝缘细线的拉力均为T；当MN中通入大小为的电流时，每根细线的拉力均为αT（0<α<1）；当MN中通入大小为的电流时，测得每根细线的拉力刚好为零。已知长直通电导线周围空间某点的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，绝缘细线的长度等于线框边长的一半，不考虑线框四条边相互的磁场作用，则（　　） A．MN通入电流、时，安培力使线框有扩张趋势 B．两次通入的电流方向均为M→N C．MN中有电流时，ad边所在处磁感应强度大小是bc边所在处的3倍 D．MN中两次所通的电流大小关系为 28．（2025·陕西汉中·二模）电磁炮利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属弹力进行加速，与用传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。某电磁炮可简化为如图所示的模型，同一水平面内的两根平行光滑导轨a、b与可控电源相连，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，将一质量为m、可视为质点的金属弹丸放在导轨上，弹丸在安培力的作用下由静止开始加速向右运动，离开导轨时的速度大小为v，已知弹丸在导轨上加速的过程中，可控电源提供给弹丸的功率恒为P，不计空气阻力及弹丸产生的焦耳热，下列说法正确的是（　　） A．导轨的电势较高 B．弹丸在导轨上运动时的加速度不断减小 C．弹丸在导轨上的加速时间为 D．弹丸在导轨上的加速距离为 29．（2025·江西·模拟预测）竖直平面内有轻绳1、2、3如图所示连接。绳1水平，绳2与水平方向成60°角，绳3的下端连接一质量为m的导体棒1，在结点O正下方2d距离处固定一导体棒2，两导体棒均垂直于纸面放置。现将导体棒1中通入向里的电流I0，导体棒2中通入向外且缓慢增大的电流I。当增大到某个值时，给导体棒1以向右的轻微扰动，可观察到它以O为圆心做圆周运动缓慢上升到绳1所处的水平线上。绳3的长度为d，两导体棒长度均为l，重力加速度为g。导体棒2以外距离为x处的磁感应强度大小为，下列说法正确的是（　　） A．应在时给导体棒1以轻微的扰动 B．绳1中拉力的最大值为 C．绳2中拉力的最小值为 D．导体棒2中电流的最大值为 30．（2025·黑龙江·模拟预测）如图所示，用电阻率为，横截面积为S，粗细均匀的电阻丝折成一个圆形框架。A、B为框架上的两点，。A、B两点与一个电动势为E，内阻忽略不计的电源相连。垂直于竖直框架平面有一个磁感强度为B、方向水平向里的匀强磁场。这个框架受到的安培力的合力大小和方向为（    ） A．，竖直向上 B．，竖直向上 C．，竖直向下 D．，竖直向下 第 1 页 共 41 页 学科网（北京）股份有限公司 $$