专题06 磁场的及其对电流的作用（期末真题汇编，黑吉辽蒙专用）高二物理上学期

专题06 磁场的及其对电流的作用 3大高频考点概览 考点01 磁场 考点02 安培力 考点03 洛伦兹力 1．如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.6T，矩形线圈abcd的面积S=0.4m²，B与S垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad边逆时针转过60°时，下列说法正确的是（　　）地 城 考点01 磁场 A．穿过线圈的磁通量为0.2Wb B．此过程中磁通量的改变量为0.24Wb C．线圈再绕ad边转过30°时，绕圈平面与磁感线垂直 D．线圈再绕ad边转过30°时，穿过线圈的磁通量为0Wb 【答案】D 【详解】A．穿过线圈的磁通量为 故A错误； B．此过程中磁通量的改变量为 故B错误； C．线圈再绕ad边转过30°时，绕圈平面与磁感线平行，故C错误； D．线圈再绕ad边转过30°时，绕圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0Wb，故D正确。 故选D。 2．(23-24高二上·黑龙江哈尔滨第三中学·期末)如图所示，两根长直导线按照甲乙两种方式放置A、B，分别通有电流，且固定，可动，不计其他作用力，下列说法正确的是（　　）    A．甲图中两根直导线相互靠近 B．甲图中对的力大于对的力 C．乙图中导线在纸面内沿顺时针转动 D．乙图中导线在纸面内不动 【答案】AC 【详解】A． 甲图电流I1在B处产生的磁场方向垂直平面向里，所以导线B受到的磁场力方向向左，同理，导线A受到的磁场力方向向右，所以两根直导线相互吸引并靠近，故A正确； B．甲图中对的力与对的力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B错误； CD．乙图中电流I1在左侧产生的磁场方向垂直平面向外，在右侧产生的磁场方向垂直平面向里，所以导线B在左侧受到的磁场力方向向上，在右侧受到的磁场力方向向下，所以导线在纸面内沿顺时针转动，故C正确，D错误； 故选AC。 3．(23-24高二上·黑龙江哈尔滨第三中学·期末)哈三中小明同学通过调查资料，计划利用智能手机中的磁传感器测量哈尔滨的磁感应强度。在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面。小明对地磁场进行了四次测量，每次测量时轴指向不同方向，而轴正向保持竖直向下。根据表中测量结果可推知（　　） 测量序号 1 0 27 47 2 0 48 3 26 0 48 4 0 48 A．哈尔滨本地的地磁场强度约为 B．第2次测量时，轴指向东 C．第3次测量时，轴指向东 D．第4次测量时，轴指向东 【答案】D 【详解】A．哈尔滨位于北半球，磁感应强度的竖直分量方向为竖直向下，水平分量方向指向北方，根据表格可知，哈尔滨本地的地磁场强度约为 故A错误； B．根据表格可知，第2次测量时，轴磁感应强度为负值，表明轴指向南，故B错误； C．根据表格可知，第3次测量时，轴磁感应强度为正值，表明轴指向北，而轴磁感应强度为0，表明轴指向西，故C错误； D．根据表格可知，第4次测量时，轴磁感应强度为负值，表明轴指向南，而轴磁感应强度为0，表明轴指向东，故D正确。 故选D。 4．(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)下列说法中不正确的是（　　） A． 甲图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面里转动 B． 如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为 C． 如图丙所示，绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时，穿过线圈平面的磁通量为0 D． 如图丁所示，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，由于穿过闭合线圈的磁通量并未发生变化，故不会产生感应电流 【答案】B 【详解】A．由安培定则知，通电导线在其下方产生的磁场方向为垂直纸面向里，所以下方小磁针N极受到向里的磁场力而向纸面里转动，故A正确； B．由于通电导线不一定是垂直于磁场方向放置的，所以公式 不一定成立，故B错误； C．图中线圈平面与磁感线平行，没有磁感线穿过线圈平面，所以磁通量为零，故C正确； D．闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动中，通过线圈的磁通量没有改变，故不会产生感应电流，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 5．(24-25高二上·吉林“BEST合作体”·期末)如图是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，B、D中电流垂直纸面向里，C中电流垂直纸面向外。图中A点与三根导线的距离，则直导线C受到安培力的方向（　　） A．沿AC方向向下 B．沿CA方向向上 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里 【答案】A 【详解】由几何知识可得，，根据安培定则可以确定B、D导线在C点的磁场方向如图所示 根据矢量的合成定则可知，C点的合磁强的方向水平向左，结合左手定则可知，直导线C受到安培力的方向沿AC方向向下。 故选A。 6．(24-25高二上·吉林八校联考·期末)下列公式属于应用比值定义物理量的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．该式为匀强电场中电场强度与电势差的关系式，不是电场强度的定义式，故A错误； B．该式为电容器电容的决定式，不是定义式，故B错误； C．该式为欧姆定律，不是电流的定义式，故C错误； D．该式为磁感应强度的定义式，采用比值定义法，故D正确。 故选D。 7．(24-25高二上·吉林八校联考·期末)关于电场、磁场的理解，下列说法正确的是（　　） A．电场、磁场都看不见、摸不到，所以都不是真实存在的物质 B．电场线是真实存在的，用以形象表示电场的强弱和方向 C．小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向 D．磁感线和静电场的电场线都是不闭合的 【答案】C 【详解】A．电场、磁场都看不见、摸不到，但是真实存在的物质，故A错误； B．电场线不是真实存在的，是为了更形象地描述电场的强弱及方向而人为假想的，故B错误； C．小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向，故C正确； D．电场线是不闭合曲线，有起点和终点，而磁感线是一条闭合曲线，故D错误。 故选C。 8．(23-24高二上·吉林通化梅河口第五中学·期末)通有恒定电流的导线，垂直于纸面放置，M、N在导线的正上方和正下方，且与导线等间距。导体所在空间有水平向右的匀强磁场，已知M处磁感应强度大小为，N处磁感应强度大小为。则匀强磁场的磁感应强度B大小为（    ） A． B． C．或 D． 【答案】C 【详解】设导线在M、N处产生的磁感应强度的大小，由安培定则可知的方向如图所示。若 N处合磁感应强度方向水平向右，如图所示 则M处 则N处 联立两式解得 若 N处合磁感应强度方向水平向左，如图所示 则M处 则N处 联立两式解得 匀强磁场的磁感应强度B大小为或。 故选C。 9．(24-25高二上·辽宁名校联盟·)电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。小组同学探讨如图所示的情境下的电磁学问题，已知初始状态闭合的圆形铜质线圈与通电长直导线位于同一平面内，则下列说法正确的是（　　） A．通过线圈的磁场方向垂直纸面向外 B．若线圈向左平移至导线左侧对称位置的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增加 C．若将线圈平行于导线沿纸面向上移动，线圈中不会产生感应电流 D．若将线圈以直径ab为轴转动，线圈中不会产生感应电流 【答案】C 【详解】A．由右手螺旋定则可知，通过线圈的场方向垂直纸面向里，故A错误； B．线圈向左平移至导线左侧的过程中，穿过线圈的磁通量先增大再减小，之后再增加再减小，故B错误； C．若将线圈平行于导线沿纸面向上移动，则穿过线圈的磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故C正确； D．若将线圈以直径ab为轴转动，则穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故D错误。 故选C。 10．(24-25高二上·辽宁锦州·期末)关于电场强度和磁感应强度，以下说法正确的是（    ） A．磁感应强度的定义式为，当通过导线的电流增大时，该点磁感应强度会减小 B．在磁场中某点，磁感应强度的方向就是放在该点的通电导线所受磁场力的方向 C．点电荷电场强度公式为，当距离固定时，电场强度的大小与成正比 D．在电场中某点，电场强度的方向就是放在该点的检验电荷所受电场力的方向 【答案】C 【详解】A．磁感应强度与通过导线的电流无关，A错误； B．在磁场中某点，磁感应强度的方向就是放在该点的小磁针N极的受力方向，不是通电导线所受磁场力的方向，由左手定则通电导线的受力方向垂直于磁场方向，B错误； C．点电荷电场强度公式为，当距离固定时，电场强度的大小与成正比，C正确； D．在电场中某点，电场强度的方向与放在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与放在该点的负电荷所受电场力的方向相反，D错误。 故选C。 11．(24-25高二上·辽宁丹东·期末)两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与在一条直线上，与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，电流方向如图所示，其中EOF导线中通有大小为I的恒定电流，导线中通有大小为2I的恒定电流。已知当一根长直通电导线中的电流大小为I时，能在距离导线d处产生磁感应强度大小为B的磁场，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（　　） A． B、B B．B、4B C．2B、2B D．0、4B 【答案】B 【详解】电流I在M点产生的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，电流2I在M点产生的磁感应强度大小为2B，方向垂直于纸面向外，根据磁感应强度的叠加可知，M点的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。中的电流2I在N点产生的磁感应强度大小为2B，方向垂直于纸面向里，中的电流2I在N点产生的磁感应强度大小为2B，方向垂直于纸面向里，根据磁感应强度的叠加可知，N点的磁感应强度大小为4B，方向垂直于纸面向里。 故选B。 12．(24-25高二上·辽宁大连·期末)如图所示，通有等大同向电流的两长直导线水平放置且关于O点对称，导线中的电流垂直于纸面向里，A与连线垂直于两导线的连线，且两点到O点距离相同，下列说法正确的是（　　） A．O点的磁感应强度为零 B．O点的磁感应强度比A点大 C．A点的磁场方向水平向左 D．点的磁场方向水平向右 【答案】A 【详解】A．两导线在O点产生的磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，叠加后的磁感应强度为零，故A正确； C．由安培定则可知两导线在A点产生的磁感应强度方向水平向右，故C错误； B．O点的磁感应强度比A点小，故B错误； D．由安培定则可知两导线在点产生的磁感应强度方向水平向左，故D错误。 故选A。 13．(24-25高二上·辽宁鞍山一中等五校·期末)如图所示，一个铝环套在铁芯上，下方线圈接通电源后，内部装置可以在铁芯处产生竖直向上的磁场，在铝环处产生沿径向向外的磁场，两个磁场大小可以通过装置独立调节。现在想让铝环跳起来，可以采取下列哪种方法（　　）。 A．保持不变，增大 B．保持不变，增大 C．保持不变，减小 D．保持不变，减小 【答案】B 【详解】在铝环处产生沿径向向外的磁场，想让铝环跳起来，则铝环受到的安培力方向向上，根据左手定则可知，铝环内产生的感应电流方向沿顺时针方向。根据安培定则，铝环内产生的感应磁场方向向下，由楞次定律“增反减同”可知，感应磁场方向与铁芯处原磁场方向相反，则磁通量必定增强，即增大，故ACD错误，B正确。 故选B。 14．(24-25高二上·辽宁协作体·期末)某智能手机中有多种传感器，其中包括磁传感器，安装合适的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。地磁场的磁感线分布如图甲所示。小明为了测量当地的地磁场，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为平面，如图乙所示。某次测量时，手机水平放置，轴正方向竖直向上，测出以下数据、、。根据测量结果可以推断（　　） A．测量地点位于南半球 B．轴正方向指向西方 C．轴正方向指向北方 D．当地地磁场的磁感应强度大小约为 【答案】C 【详解】A．地球磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近，由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，故A错误； BC．由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，由于可知，y轴正向指向北方，x轴正向指向东方，故B错误，C正确； D．磁感应强度为矢量，由题目数据可得此处的磁感应强度大致为 故D错误。 故选C。 15．在光滑水平桌面上平行放置A、B两根细直导线，且可自由滑（或转）动，其中A导线通入电流，俯视图如图所示。当B导线通入与A同方向的电流时，下列发生的现象正确的是（　　）地 城 考点02 安培力 A．导线B远离A B．导线B靠近A C．导线B发生N端靠近A、M端远离A的转动 D．导线B发生M端靠近A、N端远离A的转动 【答案】B 【详解】根据安培定则可知，导线A电流在B所在位置产生的磁场方向垂直纸面向里，当B导线通入与A同方向的电流时，根据左手定则可知，导线B受到的安培力指向A，则导线B靠近A。 故选B。 16．(24-25高二上·辽宁锦州·期末)如图所示，CD和EF是两根相同的金属棒，质量均为m，长度均为L，用两根等长的柔软导线、（重力不计）将它们连接，形成闭合回路CDFE。用两根绝缘细线、将整个回路悬于天花板上，使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，重力加速度为g。在回路中通以如图所示方向的电流I，则稳定后（　　） A．软导线、对金属棒EF的拉力大小均为 B．绝缘细线和对金属棒CD的拉力大小均为2mg C．软导线和向纸面外偏转，软导线与竖直方向夹角的正切值为 D．绝缘细线和向纸面内偏转，细线与竖直方向夹的正弦值为 【答案】C 【详解】BD．以两根金属棒作为整体，由左手定则，可知两金属棒受到的安培力，CD向里，EF向外，竖直方向上，两根金属棒受合力是零，即可知软导线l3、l4对金属棒CD的拉力大小分别为mg，导线为竖直方向，并不偏转，故BD错误； AC．对金属棒EF受力分析，从左向右看，可知软导线l1、l2对金属棒EF的拉力如图所示。 可知拉力大小满足 即拉力大小为 导线的偏转角满足 故A错误，C正确。 故选C。 17．(24-25高二上·辽宁大连·期末)如图所示，横截面为半圆的光滑柱体固定在水平面上，空间存在与纸面平行的磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度为L、质量为m、电流强度为I的通电直导线a（电流方向如图）在安培力的作用力下恰好静止在圆弧面上，此时a与圆心连线和竖直方向夹角为30°，则下列判断正确的是（　　）    A．磁感应强度方向可能水平向左 B．磁感应强度方向一定水平向右 C．磁感应强度大小可能是 D．磁感应强度大小可能是 【答案】C 【详解】A．柱体表面光滑，当磁感应强度方向水平向左时，安培力竖直向下，与重力和柱体的支持力不可能平衡，故A错误； B．如图，导体棒受力情况如下也可以保持平衡    根据左手定则可知，磁场方向为沿图中支持力方向的反方向，故B错误； C．当磁感应强度水平向右时，受到的安培力竖直向上，如果没有弹力N，则满足 解得 故C正确； D．由以上分析可知，平衡时满足 解得 故D错误。 故选C。 18．(24-25高二上·辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)如图所示，固定在绝缘水平面上相互平行的金属导轨间的距离为d，两导轨间的匀强磁场垂直纸面向里、磁感应强度大小为B，固定在水平导轨上的导体棒MN与水平导轨的夹角为30°，当通过导体棒MN的电流为I时，导体棒MN受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】导体棒的长度 导体棒与磁场相互垂直，则导体棒受到的安培力 故选B。 19．(24-25高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，其模型如图所示。天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为n、线圈的水平边长为L、处于虚线框内匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。当线圈中通过图示电流I时调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时需要在右盘中取出质量为m的砝码使两臂达到新的平衡。以下说法正确的是（　　） A．磁场方向垂直纸面向外 B．磁感应强度大小为 C．磁感应强度大小为 D．测磁感应强度需知线圈的质量 【答案】C 【详解】A．电流反向后，需要在右盘中取出质量为m的砝码使两臂达到新的平衡，则电流反向后线圈所受安培力竖直向下，电流反向前线圈所受安培力竖直向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，故A错误； BCD．对电流天平，电流方向改变前，有 电流方向改变后，有 联立解得测得的磁感应强度大小为 故BD错误，C正确。 故选C。 20．(23-24高二上·内蒙古鄂尔多斯西部四校·期末)一固定绝缘斜面体处在如图所示的磁场中，现将一根通电直导体棒轻放在光滑斜面上，棒中电流方向垂直纸面向外，导体棒可能静止的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】 A．由左手定则判定导体棒受到的安培力竖直向上，当安培力恰恰等于重力时就能静止在斜面上，故A正确； B．由左手定则判定导体棒受到的安培力竖直向下，而斜面是光滑的，所以导体棒不能静止在斜面上，故B错误； C．由左手定则判定导体棒受到的安培力沿斜面向上，还有竖直向下的重力和垂直斜面向上的支持力，三力可能平衡，故C正确； D．由左手定则判定导体棒受到的安培力沿斜面向下，三力不能平衡，故D错误。 故选AC。 21．(24-25高二上·黑龙江大庆大庆石油高级中学·期末)在下列四幅图中，关于安培力的方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．根据左手定则可知，图中的安培力方向向下，故A错误； B．根据左手定则可知，图中的安培力方向向上，故B错误； C．根据左手定则可知，图中的安培力方向垂直电流方向向下，故C正确； D．图中电流方向与磁场方向平行，不受安培力作用，故D错误。 故选C。 22．(24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志中学、五常中学、阿城中学、宾县中学、双城中学六校·期末)如图所示，一固定光滑绝缘半圆弧槽C处于竖直向下的匀强磁场B中，槽内放有质量不变、电流方向垂直纸面向外的通电导体棒静止于A位置，已知D位置为圆弧槽最低点。现使导体棒的电流缓慢增加时，下列说法正确的是（　　） A．导体棒受的安培力方向缓慢改变 B．导体棒将向圆弧槽最低点D移动 C．导体棒对圆弧槽的压力增加 D．导体棒所受的安培力与圆弧槽对导体棒的支持力的合力不变 【答案】CD 【详解】A．增大电流，只增大安培力的大小，但不改变方向，故A错误； B．导体棒受三力处于静止状态如图所示 由平衡条件有：水平方向 竖直方向 联立可得 当电流I增大时，增大，导体棒向上稍微移动一点，故B错误； C．由上一问竖直方向的的平衡方程可知 当增大时，增大，故C正确； D．由平衡条件可知，导体棒所受安培力与支持力的合力与重力大小相等，方向相反，而重力不变，则合力也不变，故D正确。 故选CD。 23．(24-25高二上·黑龙江哈尔滨第三中学校·期末)如图所示，电阻不计的金属框宽度，固定在倾角的斜面上，下端接一电动势，内阻的电源。金属框所在的区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下。现把一根质量的金属杆ab垂直放在导轨上，ab接入电路的有效电阻，当开关闭合后ab处于静止状态。取重力加速度，，，求： (1)金属杆ab受到的安培力大小； (2)金属杆ab给导轨的摩擦力。 【答案】(1)8N (2)4N，方向沿斜面向下 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律 根据安培力大小公式，有 （2）对金属杆ab受力分析如图所示 根据沿斜面方向受力平衡有 解得 根据牛顿第三定律，金属杆ab给导轨的摩擦力大小为4N，方向沿斜面向下。 24．(23-24高二上·黑龙江大庆铁人中学·期末)如图所示，水平桌面上有一正三角形线框abc重为G，线框由粗细相同的同种材料制成，边长为L，线框处在与桌面成60°斜向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，ac边与磁场垂直。现a、c两点接到直流电源上，流过ac边的电流为I，线框静止在桌面上，则线框受到桌面的支持力比G少（　　） A．BIL B．BIL C．BIL D．2BIL 【答案】B 【详解】 根据题意可知，折线abc中的电流为 I'= 正三角形线框接入电路后，所受安培力的等效长度为L，总电流为 I总=I+I'= 所受安培力垂直水平桌面的分力大小为 F=Bcos60°·I总L=BIL 由于线框静止，所以支持力 FN=G-BIL 故选B。 25．如图所示，质量为m的带电小物块从半径为R的固定绝缘光滑半圆槽顶点A由静止滑下，整个装置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。已知物块所带的电荷量保持不变，物块运动过程中始终没有与圆槽分离，物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等，重力加速度大小为g，则物块第二次经过圆槽最低点时对圆槽的压力为（　　）地 城 考点03 洛伦兹力 A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg 【答案】C 【详解】物块运动过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律可知物块到达圆槽最低点时速度最大且不变，由 解得 物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等，此时物块受到向上的洛伦兹力 物块第二次经过圆槽最低点时，物块在半圆槽内做往复运动，此时物块受到向下的洛伦兹力 联立解得 故选C。 26．(23-24高二上·黑龙江哈尔滨第三中学·期末)下列说法正确的是（　　） A．电场中的带电粒子一定会受到电场力的作用 B．磁场中的带电粒子一定会受到垂直于磁感线的洛伦兹力的作用 C．带电粒子在匀强磁场中，仅受磁场力时，可能做匀速圆周运动 D．带电粒子在匀强电场中，仅受电场力时，可能做匀速圆周运动 【答案】AC 【详解】A．带电粒子在电场中一定会受到电场力作用，故A正确； B．带电粒子在磁场中不运动或者运动方向与磁感线平行时，带电粒子就不受洛伦兹力的作用，故B错误； C．带电粒子进入匀强磁场时，如果速度方向和磁感线的方向垂直，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，故C正确； D．带电粒子进入匀强电场时，由于电场力是恒力，则带电粒子在匀强电场中不可能做匀速圆周运动，故D错误。 故选AC。 27．(22-23高二上·黑龙江哈尔滨第三中学校·期末)下列关于电场力和磁场力的说法正确的是（    ） A．电荷在匀强电场中可能不受电场力的作用 B．电荷在匀强磁场中可能不受磁场力的作用 C．电荷受到的电场力方向一定与电荷所在处的电场线切线方向垂直 D．电荷受到的磁场力方向一定沿该点磁感线的切线方向 【答案】B 【详解】A．电荷在电场中一定受电场力的作用，故A错误； B．电荷在磁场中静止或电荷运动方向与磁场方向平行时，不受磁场力的作用，故B正确； C．电荷受到的电场力方向一定与电荷所在处的电场线切线方向平行，故C错误； D．电荷受到的磁场力方向一定垂直于沿该点磁感线的切线方向，故D错误。 故选B。 28．(23-24高二上·辽宁部分高中·期末)地磁场能抵御宇宙射线的侵入，赤道剖面外地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场，方向垂直该剖面，图中给出了速度在图示平面内，从O点沿平行和垂直地面两个不同方向入射的a、b、c三种带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹，其中，a、c入射速度方向与地面平行，b入射速度方向与地面垂直，且它们都恰不能到达地面。则下列相关说法中正确的是（    ）    A．a粒子带负电 B．若a粒子的比荷最小，则它的速率也最小 C．若a、b粒子比荷相同，则从O运动至与地面相切，a粒子的运动时间比b短 D．若a粒子速率不变，在图示平面内只改变a粒子射入的速度方向，粒子可能到达地面 【答案】AB 【详解】A．根据a粒子的轨迹以及左手定则可知，a粒子带负电，故A正确； B．根据洛伦兹力提供向心力 可得 由图可知 若a粒子的比荷最小，则它的速率也最小，故B正确； C．若a、b粒子比荷相同，粒子运动周期为 粒子的运动时间为 由图可知，a粒子的运动轨迹所对的圆心角大于b粒子的运动轨迹所对的圆心角, a粒子的运动时间比b长，故C错误； D．若a粒子速率不变，则a粒子的运动半径不变，因粒子所能达到的最远位置恰与地面相切，则在图示平面内只改变a粒子射入的速度方向，粒子不可能到达地面，故D错误。 故选AB。 29．(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场会改变这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面，另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而形成炫丽的极光．赤道上空P处的磁感应强度方向由南指向北，假设太阳风中的一电子以一定的速度竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示．则该电子受到的洛伦兹力方向为（　　） A．向东 B．向南 C．向西 D．向北 【答案】C 【详解】根据左手定则，可知该电子受到的洛伦兹力方向向西。 故选C。 30．(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔满洲里远方中学·期末)下面四幅图表示了磁感应强度、电荷速度和洛伦兹力三者方向之间的关系，其中正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据左手定则判断洛伦兹力的方向； A．该图中洛伦兹力方向应该垂直纸面向外，选项A错误； B．该图中洛伦兹力方向向上，选项B正确； C．该图中洛伦兹力应该方向向下，选项C错误； D．该图中粒子不受洛伦兹力，选项D错误。 故选B。 31．(22-23高二上·内蒙古呼和浩特回民中学·期末)如图，运动电荷在匀强磁场中所受洛伦兹力方向是垂直纸面向外的是（    ） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】A．电荷所受洛伦兹力方向是向上，故A错误； B．电荷所受洛伦兹力方向是垂直纸面向里，故B错误； C．电荷所受洛伦兹力方向是垂直纸面向外，故C正确； D．电荷所受洛伦兹力方向是垂直纸面向外，故D正确。 故选CD。 32．(22-23高二上·内蒙古第一机械制造（集团）第一中学·期末)一长直细金属导线竖直放置，通以向上的恒定电流，一光滑绝缘管ab水平固定放置，两端恰好落在一以导线为圆心的圆上，俯视如图所示。半径略小于绝缘管半径的带正电小球自a端以初速度v0向b端运动过程中，则下列说法正确的是（　　） A．小球在绝缘管中先加速后减速运动 B．洛伦兹力对小球先做正功再做负功 C．小球在管中点处受到的洛伦兹力为零 D．小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向始终向下 【答案】C 【详解】BD．由安培定则可知导线周围的磁感线分布如图所示 由左手定则可知，小球从a向b运动时，所受洛伦兹力先竖直向下，再竖直向上，洛伦兹力与小球运动方向垂直，所以对小球不做功，故BD错误； C．在管中点处，由于小球运动方向与磁场方向相同，所以小球所受洛伦兹力为零，故C正确； A．小球在管中运动时，受到重力、管壁的弹力以及洛伦兹力，这三个力的方向与运动方向垂直，所以小球沿管做匀速直线运动，故A错误。 故选C。 33．(22-23高二上·吉林长春外国语学校·期末)如图所示，一段长为L的导体水平放置，若导体单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量为e，定向移动速度为v、导体横截面积为S。下面说法正确的是（　　） A．导体中电流为 B．导体中自由电子个数为 C．导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，导线所受安培力 D．导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，导线中每个电子所受洛伦兹力 【答案】BCD 【详解】A．根据电流强度的定义，可得导体中电流为 A错误； B．导体中自由电子个数为 B正确； C．导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，导线所受安培力 C正确； D．导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，根据洛伦兹力的定义可知每个电子所受洛伦兹力 f=evB D正确。 故选BCD。 / 学科网（北京）股份有限公司 $学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题06磁场的及其对电流的作用 ☆3大高频考点概览 考点01磁场 考点02安培力 考点03洛伦滋力 目目 考点01 磁场 1.如图，匀强磁场的磁感应强度B-0.6T,矩形线圈abcd的面积S=0.4m2,B与S垂直，线圈一半在磁 场中，则当线圈从图示位置绕ad边逆时针转过60°时，下列说法正确的是() a ×X××× ××××× ×××× ×X××× ×××× A.穿过线圈的磁通量为0.2Wb B.此过程中磁通量的改变量为0.24Wb C.线圈再绕ad边转过30°时，绕圈平面与磁感线垂直 D.线圈再绕ad边转过30°时，穿过线圈的磁通量为OWb 2.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨第三中学期末)如图所示，两根长直导线按照甲乙两种方式放置A、B,分别 通有电流I12,且I,>12,A固定，B可动，不计其他作用力，下列说法正确的是() 12 B B A 甲 乙 A.甲图中两根直导线相互靠近 B,甲图中A对B的力大于B对A的力 C.乙图中B导线在纸面内沿顺时针转动 D.乙图中B导线在纸面内不动 3.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨第三中学.期末)哈三中小明同学通过调查资料，计划利用智能手机中的磁传 感器测量哈尔滨的磁感应强度B。在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。小明对 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向，而z轴正向保持竖直向下。根据表中测量结果 可推知() 测量序号 B./μT B,/μT B./uT 1 0 27 47 2 0 -26 48 26 0 48 4 -26 0 48 A.哈尔滨本地的地磁场强度约为44μT B.第2次测量时，y轴指向东 C.第3次测量时，y轴指向东 D.第4次测量时，y轴指向东 4.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔期末)下列说法中不正确的是() 甲图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面里转动 甲 B B 如图乙所示，如果长为1、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F, 乙 则可测出该处磁感应强度必为B= 之 如图丙所示，绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时，穿过线圈平面的磁通量为 :02 丙 0 学科网 www zxxk com 让教与学更高效 D 如图丁所示，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，由于穿过闭合线 圈的磁通量并未发生变化，故不会产生感应电流 5.(24-25高二上·吉林“BEST合作体”，期末)如图是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，B、 D中电流垂直纸面向里，C中电流垂直纸面向外。图中A点与三根导线的距离AB=AC=AD,则直导线 C受到安培力的方向() B D ⊙C A.沿AC方向向下 B.沿CA方向向上C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里 6.(24-25高二上·吉林八校联考期末)下列公式属于应用比值定义物理量的是() AE-号 B.C=6S 4πkd C. nB元 7.(24-25高二上·吉林八校联考期末)关于电场、磁场的理解，下列说法正确的是() A,电场、磁场都看不见、摸不到，所以都不是真实存在的物质 B.电场线是真实存在的，用以形象表示电场的强弱和方向 C.小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向 D.磁感线和静电场的电场线都是不闭合的 8.(23-24高二上吉林通化梅河口第五中学期末)通有恒定电流的导线，垂直于纸面放置，M、N在导线的 正上方和正下方，且与导线等间距。导体所在空间有水平向右的匀强磁场，已知M处磁感应强度大小 为3B,N处磁感应强度大小为B。则匀强磁场的磁感应强度B大小为() M B N A.B B.2B。 C.B或2B。 D.4B 9.(24-25高二上·辽宁名校联盟)电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学 作为一门统一学科的诞生。小组同学探讨如图所示的情境下的电磁学问题，已知初始状态闭合的圆形 铜质线圈与通电长直导线位于同一平面内，则下列说法正确的是() 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A.通过线圈的磁场方向垂直纸面向外 B.若线圈向左平移至导线左侧对称位置的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增加 C.若将线圈平行于导线沿纸面向上移动，线圈中不会产生感应电流 D.若将线圈以直径ab为轴转动，线圈中不会产生感应电流 10.(24-25高二上辽宁锦州期末)关于电场强度和磁感应强度，以下说法正确的是() A.磁感应强度的定义式为B=F ，当通过导线的电流增大时，该点磁感应强度会减小 B.在磁场中某点，磁感应强度的方向就是放在该点的通电导线所受磁场力的方向 C.点电荷电场强度公式为E=k号 兰，当距离r固定时，电场强度E的大小与Q成正比 D.在电场中某点，电场强度的方向就是放在该点的检验电荷所受电场力的方向 11.(24-25高二上辽宁丹东·期末)两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，E0与OQ 在一条直线上，PO'与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，电流方向如图所示，其中EOF导线中通 有大小为I的恒定电流，PO'Q导线中通有大小为2I的恒定电流。已知当一根长直通电导线中的电流大 小为I时，能在距离导线d处产生磁感应强度大小为B的磁场，则图中与导线距离均为d的M、N两 点处的磁感应强度大小分别为() d -N O' F 0 21P E A.B、B B.B、4B C.2B、2B D.0、4B 12.(24-25高二上辽宁大连期末)如图所示，通有等大同向电流的两长直导线水平放置且关于O点对称， 导线中的电流垂直于纸面向里，A与A连线垂直于两导线的连线，且两点到O点距离相同，下列说法 正确的是() / 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A A.O点的磁感应强度为零 B.O点的磁感应强度比A点大 C.A点的磁场方向水平向左 D.A点的磁场方向水平向右 13.(24-25高二上辽宁鞍山一中等五校·期末)如图所示，一个铝环套在铁芯上，下方线圈接通电源后，内 部装置可以在铁芯处产生竖直向上的磁场By,在铝环处产生沿径向向外的磁场Br,两个磁场大小可 以通过装置独立调节。现在想让铝环跳起来，可以采取下列哪种方法()。 铁芯 铝环 接电源 线圈 A.保持By不变，增大Br B.保持Br不变，增大By C.保持By不变，减小Br D.保持Br不变，减小By 14.(24-25高二上·辽宁协作体期末)某智能手机中有多种传感器，其中包括磁传感器，安装合适的软件后， 利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度。地磁场的磁感线分布如图甲所示。小明为了测量当地的 地磁场，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面，如图乙所示。某次测量时，手 机水平放置，z轴正方向竖直向上，测出以下数据B=0、B,=22μT、B.=-45μT。根据测量结果可 以推断(） X 乙 / 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A.测量地点位于南半球 B.x轴正方向指向西方 C.y轴正方向指向北方 D.当地地磁场的磁感应强度大小约为30uT 目目 考点02 安培力 15.在光滑水平桌面上平行放置A、B两根细直导线，且可自由滑（或转）动，其中A导线通入电流， 俯视图如图所示。当B导线通入与A同方向的电流时，下列发生的现象正确的是() M A B A.导线B远离A B.导线B靠近A C.导线B发生N端靠近A、M端远离A的转动 D.导线B发生M端靠近A、N端远离A的转动 16.(24-25高二上辽宁锦州期末)如图所示，CD和EF是两根相同的金属棒，质量均为m,长度均为L,用 两根等长的柔软导线(、马（重力不计）将它们连接，形成闭合回路CDFE。用两根绝缘细线马、将 整个回路悬于天花板上，使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,重力 加速度为g。在回路中通以如图所示方向的电流I,则稳定后() 0 Lh00000000000000000000000 B B A,载导线不、么对金屑捧F的拉力大小均为呢 B.绝缘细线4和☑对金属棒CD的拉力大小均为2mg ILB C.软导线和☑向纸面外偏转，软导线与竖直方向夹角的正切值为 mg ILB D.绝缘细线马和向纸面内偏转，细线与竖直方向夹的正弦值为 12g 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 17.(24-25高二上辽宁大连期末)如图所示，横截面为半圆的光滑柱体固定在水平面上，空间存在与纸面 平行的磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度为L、质量为m、电流强度为I的通电直导线α（电流方 向如图)在安培力的作用力下恰好静止在圆弧面上，此时α与圆心连线和竖直方向夹角为30°，则下列 判断正确的是() a⊙ A.磁感应强度方向可能水平向左 B.磁感应强度方向一定水平向右 C,磁感应强度大小可能是m8 D,磁感应强度大小可能是 3IL 18.(24-25高二上·辽宁抚顺重点高中六校协作体·期末)如图所示，固定在绝缘水平面上相互平行的金属导 轨间的距离为d,两导轨间的匀强磁场垂直纸面向里、磁感应强度大小为B,固定在水平导轨上的导体 棒MN与水平导轨的夹角为30°，当通过导体棒MN的电流为I时，导体棒MN受到的安培力大小为 () B A.BId B.2BId D.Bld 19.(24-25高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，其模型如图所示。 天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为、线圈的水平边长为L、处于虚线框内匀强磁场中，磁场方向与线 圈平面垂直。当线圈中通过图示电流I时调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这 时需要在右盘中取出质量为m的砝码使两臂达到新的平衡。以下说法正确的是() A.磁场方向垂直纸面向外 B.磁感应强度大小为 nll C.磁感应强度大小为g D.测磁感应强度需知线圈的质量 2nlL 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 20.(23-24高二上·内蒙古鄂尔多斯西部四校期末)一固定绝缘斜面体处在如图所示的磁场中，现将一根通 电直导体棒轻放在光滑斜面上，棒中电流方向垂直纸面向外，导体棒可能静止的是() ● B B A B. D 21.(24-25高二上黑龙江大庆大庆石油高级中学期末)在下列四幅图中，关于安培力的方向正确的是 () B A. I⑧→F B. I⊙ 、XBX B ××⊥×X D. ⊙ 22.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志中学、五常中学、阿城中学、宾县中学、双城中学六校期末)如图所 示，一固定光滑绝缘半圆弧槽C处于竖直向下的匀强磁场B中，槽内放有质量不变、电流方向垂直纸 面向外的通电导体棒静止于A位置，己知D位置为圆弧槽最低点。现使导体棒的电流缓慢增加时，下 列说法正确的是() B A A,导体棒受的安培力方向缓慢改变 B.导体棒将向圆弧槽最低点D移动 C.导体棒对圆弧槽的压力增加 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 D.导体棒所受的安培力与圆弧槽对导体棒的支持力的合力不变 23.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨第三中学校期末)如图所示，电阻不计的金属框宽度1=1m,固定在倾角 0=53°的斜面上，下端接一电动势￡=12V，内阻r=2Q的电源。金属框所在的区域加一磁感应强度 大小B=4T的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下。现把一根质量m=1.5kg的金属杆ab垂直放在导轨 上，ab接入电路的有效电阻R=42,当开关闭合后ab处于静止状态。取重力加速度g=10m/s2, sin53°=0.8，c0s53°=0.6，求： (I)金属杆ab受到的安培力大小： (2)金属杆ab给导轨的摩擦力。 24.(23-24高二上·黑龙江大庆铁人中学期末)如图所示，水平桌面上有一正三角形线框abc重为G,线框由 粗细相同的同种材料制成，边长为L,线框处在与桌面成60°斜向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B,ac边与磁场垂直。现a、c两点接到直流电源上，流过ac边的电流为I,线框静止在桌面上，则线 框受到桌面的支持力比G少() B *60 A. B. C.BIL D.2BIL 目目 考点03 洛伦兹力 25.如图所示， 质量为m的带电小物块从半径为R的固定绝缘光滑半圆槽顶点A由静止滑下，整个装 置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。已知物块所带的电荷量保持不变，物块运动过程中始终没有 与圆槽分离，物块第一次经过圆槽最低点时对圆槽的压力与自身受到的重力大小相等，重力加速度大 小为g,则物块第二次经过圆槽最低点时对圆槽的压力为() 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 十 ×O× XB X 十 A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg 26.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨第三中学期末)下列说法正确的是() A.电场中的带电粒子一定会受到电场力的作用 B.磁场中的带电粒子一定会受到垂直于磁感线的洛伦兹力的作用 C.带电粒子在匀强磁场中，仅受磁场力时，可能做匀速圆周运动 D.带电粒子在匀强电场中，仅受电场力时，可能做匀速圆周运动 27.(22-23高二上·黑龙江哈尔滨第三中学校期末)下列关于电场力和磁场力的说法正确的是() A.电荷在匀强电场中可能不受电场力的作用 B.电荷在匀强磁场中可能不受磁场力的作用 C.电荷受到的电场力方向一定与电荷所在处的电场线切线方向垂直 D.电荷受到的磁场力方向一定沿该点磁感线的切线方向 28.(23-24高二上辽宁部分高中期末)地磁场能抵御宇宙射线的侵入，赤道剖面外地磁场可简化为包围地 球一定厚度的匀强磁场，方向垂直该剖面，图中给出了速度在图示平面内，从O点沿平行和垂直地面 两个不同方向入射的α、b、c三种带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹，其中，a、c入 射速度方向与地面平行，b入射速度方向与地面垂直，且它们都恰不能到达地面。则下列相关说法中 正确的是（) a b A.a粒子带负电 B.若a粒子的比荷最小，则它的速率也最小 C.若a、b粒子比荷相同，则从O运动至与地面相切，a粒子的运动时间比b短 D.若a粒子速率不变，在图示平面内只改变a粒子射入的速度方向，粒子可能到达地面 29.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔，期中)太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场会改变 这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面，另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而 形成炫丽的极光.赤道上空P处的磁感应强度方向由南指向北，假设太阳风中的一电子以一定的速度 竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示.则该电子受到的洛伦兹力方向为()