专题06 磁场的及其对电流的作用（期末真题汇编，陕晋宁青专用）（期末真题汇编，陕晋青宁专用）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 考点04 其他电学实验 1．将面积为的单匝线圈，放在磁感应强度的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量可能是（　　）地 城 考点01 磁场 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当线圈平面与磁场垂直时，磁通量最大，为 所以，穿过线圈的磁通量 故选A。 2．(24-25高二上·陕西渭南韩城·期末)关于磁场、电磁感应现象、电磁波、能量量子化，下列说法正确的是（　　） A．磁感线的疏密程度可反映磁场强弱，且从N极发出终止于S极 B．电磁波依靠电和磁在介质中的相互“感应”而传播 C．车站和重要场所的安检门利用的是电磁感应原理 D．能量量子化指能量的连续性，微观粒子的能量值可以是任意值 【答案】C 【详解】A．磁感线的疏密程度可反映磁场强弱，磁感线在磁铁外部从N极发出指向S极，在磁铁内部从S极回到N极，是闭合曲线，故A错误； B．电磁波的传播无需介质，故B错误； C．车站和重要场所的安检门利用的是电磁感应原理，故C正确； D．能量量子化是指微观粒子的能量值只能是一个最小能量单位的整数倍，即微观粒子的能量是量子化的，只能是某些分立的值，是不连续的，故D错误； 故选C。 3．(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)如图所示，竖直放置的长直导线通以竖直向上的恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面上，现使线框先向右移动，然后以长直导线为轴逆时针旋转。下列说法中正确的是（   ） A．长直导线左侧区域的磁场垂直纸面向里 B．在题中叙述的两个过程中，线框内均会产生感应电流 C．只有在线框水平向右移动过程中，线框内才会产生感应电流 D．在以长直导线为轴逆时针旋转过程中，线框中的磁通量先减小后增大 【答案】C 【详解】A．根据安培定则可知，长直导线左侧区域的磁场垂直纸面向外，故A错误； BCD．通电直导线产生的是以导线为中心的环形磁场，且离通电直导线越远磁场越弱，因此在线框水平向右移动过程中，线框中的磁通量将发生变化，可知线框中将产生感应电流，而以长直导线为轴旋转时，线框中的磁通量不会发生改变，因此不会产生感应电流，故C正确，BD错误。 故选C。 4．(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以大小相等、方向相反的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内。下列说法正确的是（　　） A．导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向外 B．a点的磁感应强度可能为零 C．b点的磁感应强度可能为零 D．导线ef受到的安培力方向水平向右 【答案】D 【详解】A．由安培定则可知导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，故A错误； B．导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，导线ef在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，而两直导线通电流大小相等，由可知a点的合磁感应强度垂直纸面向里而不可能为零，故B错误； C．由安培定则可知导线cd和导线ef在b点产生的磁感应强度方向均垂直纸面向外，则b点的合磁感应强度垂直纸面向外，大小不可能为零，故C错误； D．根据异向电流相互排斥，可知导线ef受到的安培力方向水平向右，故D正确。 故选D。 5．(24-25高二上·陕西咸阳·期末)如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形的两个顶点处，分别通有大小相等，方向相反的电流，处的电流垂直纸面向里，处的电流垂直纸面向外。已知点处的磁感应强度大小为，则关于点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．方向水平向左 B．方向水平向右 C．大小为 D．大小为 【答案】D 【详解】由于两通电导线中电流大小相等，且C、D两点到两通电导线距离相等，则通电导线在C、D两点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示 由图可知，C点处的磁感应强度大小为B，即 D点处的磁感应强度大小为 方向竖直向下。 故选D。 6．(24-25高二上·陕西渭南大荔县·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（a）所示。小明为了测量当地的地磁场，如图（b），在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面。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。根据测量结果可以推断（　　）    A．测量地点位于赤道 B．测量地点位于北半球 C．x轴正方向指向南方 D．当地的地磁场大小约为 【答案】A 【详解】ABC．地磁场可以看成一巨大的“条形磁铁”，地磁场的N极在地球的南极附近，在磁场的S极在地球的北极附近。在赤道上地磁场的磁感线是平行于地面的，所以测量地点在赤道，且x轴正方向指向北方，故A正确，BC错误； D．测量点的磁场大小是三个方向的磁场的合成，所以测量地点的磁场大小为 故D错误。 故选A。 7．(24-25高二上·陕西安康·期末)某班学习小组在学习完静电场和磁场后，进行激烈的讨论，下列分析正确的是（　　） A．电场线和磁感线是用来描述电场和磁场的，都是真实存在的 B．在空间某位置没画电场线，则该位置电场强度一定为零 C．电场线和磁感线的切线方向分别表示电场强度和磁感应强度的方向 D．电场线或磁感线均不是闭合的曲线 【答案】C 【详解】A．磁感线和电场线都是用来形象描述场的强弱和方向的假想线，A错误； B．在空间某位置没画电场线，则该位置电场强度不一定为零，B错误； C．磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点磁场或电场的方向相同，C正确； D．磁感线是闭合曲线，电场线是起始于正电荷或无限远处、终止于无限远处或负电荷的非闭合曲线，D错误。 故选C。 8．(24-25高二上·山西阳泉·期末)某街道电线杆上有两根相互平行且平行于水平地面的长直导线甲、乙，分别固定在同一个支架上，固定点为A、B，两根导线间的距离为d。在A、B连线的延长线上有一点C，C点距离甲导线为2d，距离乙导线为d；在A、B两点连线的中垂线上有一点D，D点与两根导线的距离均为d（ABD平面与导线垂直），如图所示。已知长直导线周围某点磁感应强度的大小为（k为已知常数，I为导线中的电流，r为该点与导线间的最短距离），假设某时刻两根导线中的电流I大小相等、方向相反，则（　　） A．AB连线上的各点的磁感应强度均为零 B．两根导线的作用力有相互吸引的趋势 C．C点的磁感应强度大小为 D．D点的磁感应强度大小为 【答案】D 【详解】A．由图可知，根据矢量的合成方法可知，两导线之间的位置磁感应强度不为零，故A错误； B．甲导线在右侧产生的磁场垂直纸面向外，根据左手定则可知，乙导线所受的安培力向右，两根导线有排斥的趋势，故B错误； C．C点处的磁感应强度为 故C错误； D．导线侧视图如图所示，由此可知D点的磁场等于 故D正确。 故选D。 9．(24-25高三上·山西太原·期末)图中a、b为两根互相垂直的无限长直导线，导线中通有大小相等、方向如图的电流，O为a、b最短连线上的中点，A、B、C、D分别是纸面内正方形的四个顶点。下列选项正确的是（　　） A．O点的磁感应强度为0 B．A点与C点磁感应强度的大小相等 C．B点与D点磁感应强度的方向相同 D．撤去b导线，O点磁感应强度的方向垂直纸面向里 【答案】B 【详解】A．根据安培定则可知，a导线在O点产生的磁感应强度的方向应垂直于纸面向外，b导线在O点产生的磁感应强度的方向应竖直向上，所以合磁感应强度不为零，故A错误； B．由于A、C点关于ab对称，且A点与C点到两导线的距离相等，则A点与C点磁感应强度的大小相等，故B正确； C．根据磁感应强度的叠加法则可知，B点与D点磁感应强度的大小相等，方向不同，故C错误； D．根据安培定则可知，撤去b导线，O点磁感应强度的方向垂直纸面向外，故D错误。 故选B。 10．(24-25高二上·山西太原·期末)如图所示，某实验小组把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端始终跟槽中的水银接触，通电后从上往下看，若弹簧内的电流沿顺时针方向，下列分析正确的是（　　） A．弹簧内部的磁场竖直向上 B．同一匝弹簧沿半径方向有收缩的趋势 C．弹簧内通过的电流相互吸引，使得弹簧长度变短 D．弹簧内通过的电流相互排斥，使得弹簧长度变长 【答案】C 【详解】A．根据右手螺旋定则可知，弹簧内部的磁场竖直向下，选项A错误； B．由左手定则可知，同一匝弹簧上每一段小电流元受安培力方向背离圆心方向，则沿半径方向有扩张的趋势，选项B错误； CD．因相邻两匝弹簧之间的电流方向相同，则弹簧内通过的电流相互吸引，使得弹簧长度变短，选项C正确，D错误。 故选C。 11．(24-25高二上·山西晋中·期末)如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两根长直导线A、B垂直于纸面放置，分别通以大小相同、方向垂直于纸面向外和向里的电流，在A、B导线连线的中垂线上有一点，点磁感应强度为零，，则下列说法正确的是（　　） A．的方向由指向 B．导线A在点产生的磁感应强度大小为 C．只把导线B中的电流反向，点的磁感应强度大小为 D．把导线A、B中的电流均反向，点的磁感应强度大小为 【答案】AD 【详解】A．由题可知两根长直导线A、B在点的合磁场如图1所示 方向竖直向上，而点磁感应强度为零，所以匀强磁场的方向由到O，故A正确； B．由通电直导线周围磁场分布特点知两根长直导线A、B在点产生的磁场方向夹角成，合磁场大小为，由几何知识知导线A在点产生的磁感应强度大小为，故B错误； C．只把导线B中的电流反向，如图2所示 两磁感应强度方向成，由几何知识知点的磁感应强度为，故C错误； D．把导线A、B中电流均反向，则两导线在点的合磁场竖直向下，大小为，又匀强磁场磁感应强度为，所以点的合磁场为，故D正确。 故选AD。 12．(23-24高二上·山西太原·期末)单根长直导线周围磁感应强度的大小（为常数，为导线中电流的大小，为到导线的距离）。等边三角形的三个顶点处，三根完全相同的长直导线通有等大、垂直纸面向外的电流。每根导线在中心处产生的磁感应强度大小均为，若将处导线的电流变为，中心处磁感应强度的大小变为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设，三根导线在三角形中心O处产生得磁感应强度大小为B0，则 根据磁感应强度得叠加可知M、N导线在三角形中心O处的合磁感应强度为 方向垂直PO向左，P导线电流变化后，导线P在O处产生的磁感应强度为 方向垂直PO向左，则中心处磁感应强度的大小变为 故选B。 13．(23-24高二上·山西太原·期末)如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，关于穿过两环的磁通量和，下列说法正确的是（　　） A．a、b环内磁通量由下向上， B．a、b环内磁通量由上向下， C．a、b环内磁通量由下向上， D．a、b环内磁通量由上向下， 【答案】A 【详解】根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，由 则a环磁通量较大，且两环的磁通量方向均由下向上，且 故选A。 14．(23-24高二上·山西长治·期末)如图所示，abc为等腰直角三角形，ac边长为L、∠a=90°。两根通电长直导线垂直纸面分别放在a、b两点处。a点处导线中的电流大小为I，方向垂直纸面向外；b点处导线中的电流方向垂直纸面向里。已知直线电流在周围某点产生的磁感应强度（r表示该点到导线的垂直距离，k为常量），经测量发现c点的磁场方向沿ac向上，则（　　） A．b点处导线中的电流大小为 B．c处磁感应强度的大小为 C．bc中点处磁感应强度的方向平行ab向左 D．bc中点处磁感应强度的大小为 【答案】D 【详解】A．根据安培定则可知导线a在c的磁场水平向左，c点的磁场方向沿ac向上，则根据矢量的合成可知，b点处导线中的电流在c点的磁场满足 由于，解得b点处导线中的电流大小为 = 故A错误； B．c处磁感应强度的大小为 故B错误； CD．导线a在bc中点处磁感应强度沿bc方向，b点处导线中的电流在中点处磁感应强度方向背离a，大小分别为 ， 根据矢量的合成可知该处磁感应强度大小为 方向不是平行ab向左。 故C错误，D正确； 故选D。 15．如图所示，水平固定放置的导轨，间距为L。电阻不计；左端连接一电动势为E、内阻为r的电源。垂直导轨放置的金属杆ab质量为m，长也为L，电阻为R。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向上（图中的磁感线垂直于金属杆）。结果ab静止于水平导轨上。地 城 考点02 安培力 (1)求金属杆中的电流I的大小； (2)选择合适的角度画出金属杆的受力图； (3)求金属杆ab受到的摩擦力f的大小和支持力N的大小。 【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律 （2）静止于水平导轨上，受到垂直于磁场方向斜向左上的安培力，水平向右的摩擦力，竖直向上的支持力N和竖直向下的重力mg，如图 （3）根据平衡条件 解得 16．(24-25高二上·宁夏石嘴山平罗县平罗中学·期末)将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘线a、b悬挂于天花板上，AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A到B大小为I的电流，则（　　） A．通电后两绳拉力变小 B．通电后两绳拉力变大 C．安培力为 D．安培力为 【答案】BD 【详解】通电半圆形铜环可等效为等效长度为直径AB，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，未通电时，有 通电后，有 可得 可知通电后两绳拉力变大。 故选BD。 17．(24-25高二上·陕西汉中多校·期末)把长为20cm的直导线全部放入磁感应强度为的匀强磁场中，当直导线中通以0.1A的电流时，该直导线受到的磁场力大小可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】当直导线与磁场垂直时受安培力最大，则该直导线受到的磁场力的最大值为 该直导线受到的磁场力大小可能为。 故选D。 18．(24-25高二上·陕西咸阳·期末)如图所示，一正五边形金属线框，边长为，线框平面处在磁感应强度为，垂直于纸面向外的匀强磁场中，线框粗细均匀，每条边电阻均为。将两点接在电压为的恒压理想电源上，则五边形金属线框受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】ba边的电流 bcdea边的电流 则总电流 则五边形金属线框受到的安培力大小为 故选C。 19．(24-25高二上·陕西西安部分学校联考·期末)如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m，长为L的通电直导线，导线内电流大小为I，方向垂直纸面向里，空间内存在平行纸面的匀强磁场，导线受到安培力作用且保持静止，已知重力加速度为g，磁感应强度大小不可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】以通电直导线为对象进行受力分析，其可能受到重力、斜面支持力和安培力作用，根据三角形定则可知，当安培力与斜面支持力垂直时，安培力具有最小值，则有 根据可得，磁感应强度的最小值为 则磁感应强度大小应满足 故选A。 20．(24-25高二上·陕西铜川第一中学·期末)两条相距的水平金属导轨上放置一根导体棒，处于竖直方向的匀强磁场中，如图甲所示。已知导体棒质量，棒中通以方向从到的电流时，导体棒所受安培力向右，其加速度跟电流的关系图像如图乙所示，可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度取。求： (1)磁场的方向； (2)导体棒与导轨间的动摩擦因数及磁感应强度的大小。 【答案】(1)竖直向上 (2)， 【详解】（1）棒中通以方向从到的电流时，导体棒所受安培力向右，根据左手定则可知磁场方向竖直向上。 （2）由图乙可知，当电流为时，导体棒开始运动，此时摩擦力达到最大，则有 当电流为时，导体棒的加速度为，根据牛顿第二定律可得 联立解得 ， 21．(23-24高二下·陕西天一大联考·期末)如图所示为电磁炮的基本原理图（俯视图）。水平平行金属直导轨a、b充当炮管，金属弹丸放在两导轨间，与导轨接触良好，两导轨左端与一恒流源连接，可使回路中的电流大小恒为 I，方向如图所示，两导轨中电流在弹丸所在处产生的磁场视为匀强磁场。若导轨间距为 d，弹丸质量为m，弹丸在导轨上运动的最大距离为s，弹丸能加速的最大速度为v，不计摩擦，则下列判断正确的是（　　） A．导轨间的磁场方向向上 B．导轨间的磁场磁感应强度大小为 C．弹丸克服安培力做功获得动能 D．弹丸先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动 【答案】B 【详解】A．弹丸在安培力作用下做加速运动，故安培力方向向右，根据左手定则得出导轨间的磁场方向向下，故A错误； B．根据加速过程动能定理得出 得出 故B正确； C．安培力做正功获得动能，故C错误； D．根据牛顿第二定律得出得出 故加速度恒定，故D错误。 故选B。 22．(23-24高二上·陕西宝鸡扶风县法门高中·期末)如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力大小为F，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力大小为（　　） A．3F B．4F C．5F D．6F 【答案】AC 【详解】同向导线相互吸引，则开始时ab之间的引力为F；若c中通有向上的电流，则c对ab为吸引力，因此时a受到的磁场力大小变为2F，则c对a的引力大小为F，则c对b的引力为2F，则此时b受到的磁场力大小为3F； 若c中通有向下的电流，异向电流排斥，则c对ab为排斥力，因此时a受到的磁场力大小变为2F，则c对a的斥力大小为3F，则c对b的斥力为6F，则此时b受到的磁场力大小为5F。 故选AC。 23．(23-24高二上·陕西渭南澄城县·期末)在倾角为α的光滑绝缘斜面上，放一根通电的直导线，如图所示，当加上如下所述的磁场后，有可能使导线静止在斜面上的是（　　） A．加竖直向下的匀强磁场 B．加水平向右的匀强磁场 C．加垂直斜面向上的匀强磁场 D．加沿斜面向上的匀强磁场 【答案】A 【详解】A．加竖直向下的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向向左，重力、斜面的支持力与安培力有可能三力平衡。故A正确； B．加水平向右的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向向下，重力、支持力与安培力不可以平衡。故B错误； C．加垂直斜面向上的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向沿斜面的方向向下，重力、支持力与安培力三力不可能平衡。故C错误； D．加沿斜面向上的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向垂直于斜面向上，重力、支持力与安培力三力不可能平衡。故D错误。 故选A。 24．(23-24高二上·陕西渭南华州区咸林中学·期末)如图所示，用两根轻细悬线将质量为m，长为l的金属棒悬挂在两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从b到a的电流后，两悬线偏离竖直方向角θ而处于平衡状态，为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（　　） A．，竖直向上 B．，竖直向下 C．，平行悬线向下 D．，平行悬线向上 【答案】B 【详解】AB．若磁场方向竖直向下，则安培力垂直纸面向外，由平衡可知 解得 选项A错误，B正确； CD．平行悬线向下，则安培力垂直细线斜向上，则由平衡可知 解得 选项CD错误。 故选B。 25．电荷量为的粒子以速度在磁感应强度为的匀强磁场中运动，不计粒子重力，则粒子所受洛伦兹力的大小可能为（　　）地 城 考点03 洛伦兹力 A．0 B． C． D． 【答案】AC 【详解】洛伦兹力公式为 其中是粒子速度v与磁感应强度B的夹角，且 则 则F的范围是 故选AC。 26．(23-24高二上·陕西西安铁一中学·期末)如图，来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能粒子，幸好由于地磁场的存在改变了这些带电粒子的运动方向，使很多带电粒子不能到达地面，避免了其对地面生命的危害。已知西安上空某处由南指向北的磁感应强度约为，如果有一速率、电量为的正电荷竖直向下运动穿过此处的地磁场，则该正电荷受到的洛伦兹力约为（    ） A．9．6×10-18N 向东 B．9.6×10-18N 向西 C．9．6×10-16N 向北 D．9.6×10-16N 向南 【答案】A 【详解】根据洛伦兹力的表达式可知 根据左手定则可知洛伦兹力由西向东。 故选A。 27．(22-23高二上·陕西宝鸡金台区·期末)如图所示，下列图中分别标出了磁场B的方向、带电粒子的电性及速度v方向、电荷所受洛伦兹力F的方向，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．粒子带负电，根据左手定则，粒子所受洛伦兹力方向竖直向下，A错误； B．粒子带正电，根据左手定则，粒子所受洛伦兹力方向竖直向下，B正确； C．粒子速度方向与磁场方向平行，粒子所受洛伦兹力为0，C错误； D．粒子速度方向与磁场方向平行，粒子所受洛伦兹力为0，D错误。 故选B。 28．(23-24高二上·山西太原·期末)关于磁感线，下列说法正确的是（　　） A．磁感线是不闭合的有向曲线，从N极出发到S极终止 B．磁感线是为了研究磁场根据实验事实而假想出来的 C．磁感线是带电粒子在磁场中运动的轨迹 D．没有磁感线的地方就没有磁场存在 【答案】B 【详解】A．在磁铁外部，磁感线由N极指向S极，在磁铁内部，磁感线由S极指向N极，磁感线是闭合的曲线，A错误； B．磁感线是为了更直观形象研究磁场的性质而假想的有方向的曲线，不是客观存在的，B正确； C．磁感线表示磁场的强弱和方向，是假想的曲线，若磁感线是带电粒子在磁场中运动的轨迹，则带电粒子在磁场中不会受到洛伦兹力，因此磁感线不是带电粒子在磁场中运动的轨迹，C错误； D．磁感线是为了形象描述磁场性质而假想的曲线，在磁场中没有磁感线的地方仍有磁场存在，D错误。 故选B。 29．(23-24高二上·山西太原·期末)某带电粒子垂直射入匀强磁场，粒子使沿途的空气电离，动能逐渐减小，一段径迹如图所示。若粒子带电量不变，重力不计，下列说法正确的是（　　） A．粒子从到运动，带正电 B．粒子从到运动，带正电 C．粒子从到运动，带负电 D．粒子从到运动，带负电 【答案】D 【详解】由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐减小，速度逐渐减小，根据洛伦兹力提供向心力 可得，粒子在磁场中运动的半径公式 所以粒子的半径逐渐的减小，粒子的运动方向是从b到a，再根据左手定则可知，粒子带负电。 故选D。 30．(23-24高二上·山西太原·期末)下列说法正确的是（　　） A．安培力的方向一定与磁场的方向垂直 B．通电导线在磁场中一定受到安培力的作用 C．判定通电导线在磁场中受力的方向用右手定则 D．安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力不做功，安培力也不做功 【答案】A 【详解】AC．根据左手定则，安培力的方向既垂直于磁场方向又垂直与电流方向，即安培力的方向垂直与由磁场和电流决定的平面，故A正确，C错误； B．当电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力作用，故B错误； D．洛伦兹力与速度方向垂直，所以洛伦兹力一定不做功，但是安培力可以做正功、做负功也可以不做功，故D错误。 故选A。 31．(22-23高二上·山西大同·期末)关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法正确的是（　　） A．带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动 B．带电粒子飞入匀强电场后，一定做匀变速直线运动 C．将带电粒子在匀强电场中由静止释放，粒子将会做匀加速直线运动 D．将带电粒子在匀强磁场中由静止释放，粒子将会做匀速圆周运动 【答案】C 【详解】A．带电粒子飞入匀强磁场后，如果速度方向与磁场方向平行，则带电粒子不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，故A错误； B．带电粒子飞入匀强电场后，如果速度方向与电场方向不在同一直线上，带电粒子将做匀变速曲线运动，故B错误； C．将带电粒子在匀强电场中由静止释放，粒子将在电场力作用下做匀加速直线运动，故C正确； D．将带电粒子在匀强磁场中由静止释放，带电粒子不受洛伦兹力作用，粒子处于静止状态，故D错误。 故选C。 32．(24-25高二上·宁夏银川第二中学·期末)人体血管状况及血液流速可以反映身体健康状态。血管中的血液通常含有大量的正负离子。如图，血管内径为d，血流速度v方向水平向右。现将方向与血管横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段血管，其磁感应强度大小恒为B，当血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（    ） A．血管上侧电势高，血管下侧电势低 B．若血管内径变小，则血液流速变小 C．血管上下侧电势差与血液流速无关 D．血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小 【答案】AD 【详解】A．根据左手定则可知正粒子向血管上侧偏转，负离子向血管下侧偏转，则血管上侧电势高，血管下侧电势低，故A正确； B．血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定为，若血管内径变小，则血管的横截面积变小，根据可知则血液流速变大，故B错误； CD．稳定时，粒子所受洛伦兹力等于所受的电场力，根据 可得 又 联立可得 可知血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小，血液的流速变化，则血管内径一定改变，则血管上下侧电势差改变，所以血管上下侧电势差与血液流速有关，故D正确，C错误。 故选AD。 33．(23-24高二上·宁夏长庆高级中学·期末)关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是（    ） A．F、B、v三者必定均保持垂直 B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v C．B必定垂直于F，但F不一定垂直于v D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 【答案】B 【详解】由左手定则可知F⊥B，F⊥v，B与v可以不垂直。故B正确，A、C、D错。 故选B。 / 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 考点04其他电学实验 目目 考点01 磁场 1.将面积为0.5m的单匝线圈，放在磁感应强度B=2.0×103T的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量可能 是( A.1.0×104WbB.1.0×101Wb C.1.0×102Wb D.1.0Wb 2.(24-25高二上陕西渭南韩城期末)关于磁场、电磁感应现象、电磁波、能量量子化，下列说法正确的是 () A.磁感线的疏密程度可反映磁场强弱，且从N极发出终止于S极 B.电磁波依靠电和磁在介质中的相互“感应”而传播 C.车站和重要场所的安检门利用的是电磁感应原理 D.能量量子化指能量的连续性，微观粒子的能量值可以是任意值 3.(24-25高二上陕西西安新城区期末)如图所示，竖直放置的长直导线通以竖直向上的恒定电流，有一矩 形线框与导线在同一平面上，现使线框先向右移动，然后以长直导线为轴逆时针旋转。下列说法中正 确的是（) A.长直导线左侧区域的磁场垂直纸面向里 B.在题中叙述的两个过程中，线框内均会产生感应电流 C.只有在线框水平向右移动过程中，线框内才会产生感应电流 D.在以长直导线为轴逆时针旋转过程中，线框中的磁通量先减小后增大 4.(24-25高二上陕西渭南大荔县期末)如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以大小相等、方向相 反的电流，α、b两点位于两导线所在的平面内。下列说法正确的是() 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 五五 C ar b 0000 d A.导线cd在a点产生的磁场方向垂直纸面向外 B.a点的磁感应强度可能为零 C.b点的磁感应强度可能为零 D.导线ef受到的安培力方向水平向右 5.(24-25高二上陕西咸阳期末)如图所示，两根平行长直导线分别水平固定在正方形CEDF的E、F两个顶 点处，分别通有大小相等，方向相反的电流，E处的电流垂直纸面向里，F处的电流垂直纸面向外。 已知C点处的磁感应强度大小为B,则关于D点处的磁感应强度，下列说法正确的是() 。C E D A.方向水平向左B.方向水平向右 C.大小为√2B D.大小为B 6.(24-25高二上陕西渭南大荔县期末)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（)所示。小明为了测量 当地的地磁场，如图(b),在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面。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,=50μT、B,=0、B=0。根据测量结果可以推 断() 图(a) 图b) A.测量地点位于赤道 B.测量地点位于北半球 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 C.x轴正方向指向南方 D.当地的地磁场大小约为50√2μT 7.(24-25高二上陕西安康期末)某班学习小组在学习完静电场和磁场后，进行激烈的讨论，下列分析正确 的是() A.电场线和磁感线是用来描述电场和磁场的，都是真实存在的 B.在空间某位置没画电场线，则该位置电场强度一定为零 C.电场线和磁感线的切线方向分别表示电场强度和磁感应强度的方向 D.电场线或磁感线均不是闭合的曲线 8.(24-25高二上山西阳泉·期末)某街道电线杆上有两根相互平行且平行于水平地面的长直导线甲、乙，分 别固定在同一个支架上，固定点为A、B,两根导线间的距离为d。在A、B连线的延长线上有一点C, C点距离甲导线为2d,距离乙导线为d;在A、B两点连线的中垂线上有一点D,D点与两根导线的距 离均为(ABD平面与导线垂直)，如图所示。已知长直导线周围某点磁感应强度的大小为B=k(k 为己知常数，I为导线中的电流，r为该点与导线间的最短距离)，假设某时刻两根导线中的电流I大小 相等、方向相反，则() 甲 A.AB连线上的各点的磁感应强度均为零B.两根导线的作用力有相互吸引的趋势 C.C点的磁感应强度大小为B=k3 2d D.D点的磁感应强度大小为B= 9.(24-25高三上山西太原期末)图中α、b为两根互相垂直的无限长直导线，导线中通有大小相等、方向如 图的电流，O为a、b最短连线上的中点，A、B、C、D分别是纸面内正方形的四个顶点。下列选项正确 的是() A.O点的磁感应强度为0 B.A点与C点磁感应强度的大小相等 C.B点与D点磁感应强度的方向相同D.撤去b导线，O点磁感应强度的方向垂直纸面向里 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 10.(24-25高二上山西太原期末)如图所示，某实验小组把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端始终跟 槽中的水银接触，通电后从上往下看，若弹簧内的电流沿顺时针方向，下列分析正确的是() +o A.弹簧内部的磁场竖直向上 B.同一匝弹簧沿半径方向有收缩的趋势 C.弹簧内通过的电流相互吸引，使得弹簧长度变短 D.弹簧内通过的电流相互排斥，使得弹簧长度变长 11.(24-25高二上山西晋中期末)如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，两根长直导线A、B 垂直于纸面放置，分别通以大小相同、方向垂直于纸面向外和向里的电流，在A、B导线连线的中垂 线上有一点C,C点磁感应强度为零，∠A=∠B=30°，则下列说法正确的是() ⊙130 307 B A.B的方向由C指向O B.导线A在C点产生的磁感应强度大小为25B, 3 C.只把导线B申的电流反向，C点的磁感应强度大小为 3 D.把导线A、B中的电流均反向，C点的磁感应强度大小为2B。 12.(23-24高二上山西太原期末)单根长直导线周围磁感应强度的大小B=k（k为常数，I为导线中电 流的大小，"为到导线的距离)。等边三角形PMN的三个顶点处，三根完全相同的长直导线通有等大、 垂直纸面向外的电流1。每根导线在中心O处产生的磁感应强度大小均为B,若将P处导线的电流变 为21，中心0处磁感应强度的大小变为() / 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 OP M⊙ ⊙N A.V5B。 B.B C.2B。 D.3B 13.(23-24高二上山西太原·期末)如图所示，两个同心放置的共面金属圆环α和b,一条形磁铁穿过圆心且 与环面垂直，关于穿过两环的磁通量Φ。和Φ。，下列说法正确的是() S A.a、b环内磁通量由下向上，①。>Φ B.a、b环内磁通量由上向下，①。<Φ。 C.a、b环内磁通量由下向上，Φ。<Φ D.a、b环内磁通量由上向下，Φ。>Φ6 14.(23-24高二上山西长治期末)如图所示，abc为等腰直角三角形，ac边长为L、∠a=90°。两根通电长直 导线垂直纸面分别放在a、b两点处。a点处导线中的电流大小为I,方向垂直纸面向外；b点处导线中 的电流方向垂直纸面向里。己知直线电流在周围某点产生的磁感应强度B=k(,表示该点到导线的 垂直距离，k为常量)，经测量发现c点的磁场方向沿aC向上，则() ⊙------------- 8 a b A.b点处导线中的电流大小为√21 B.c处磁感应强度的大小为2！ L 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 C.bc中点处磁感应强度的方向平行ab向左 D.bc中点处磁感应强度的大小为ViO! 目目 考点02 安培力 15.如图所示，水平固定放置的导轨，间距为L。电阻不计；左端连接一电动势为E、内阻为r的电源。 垂直导轨放置的金属杆b质量为m,长也为L,电阻为R。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场 中，磁场方向与导轨平面为O角斜向上（图中的磁感线垂直于金属杆）。结果ab静止于水平导轨上。 B a L R (I)求金属杆中的电流I的大小： (2)选择合适的角度画出金属杆的受力图； (3)求金属杆ab受到的摩擦力f的大小和支持力N的大小。 16.(24-25高二上宁夏石嘴山平罗县平罗中学期末)将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘 线α、b悬挂于天花板上，AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A到B大小为 I的电流，则() 为 A.通电后两绳拉力变小 B.通电后两绳拉力变大 C.安培力为πBIr D.安培力为2BIr 17.(24-25高二上陕西汉中多校期末)把长为20cm的直导线全部放入磁感应强度为5×103T的匀强磁场中， 当直导线中通以0.1A的电流时，该直导线受到的磁场力大小可能为() A.2×104NB.1.6×104N C.1.2×104N D.0.5×104N 18.(24-25高二上陕西成阳期末)如图所示，一正五边形金属线框abcde,边长为2L,线框平面处在磁感 应强度为B,垂直于纸面向外的匀强磁场中，线框粗细均匀，每条边电阻均为R。将α、b两点接在电 压为U的恒压理想电源上，则五边形金属线框受到的安培力大小为() 学科网 www zxxk com 让教与学更高效 A. BLU B. BLU C.SBLU R D. 2BLU 5R 2R R 19.(24-25高二上陕西西安部分学校联考·期末)如图所示，倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m,长为 工的通电直导线，导线内电流大小为1，方向垂直纸面向里，空间内存在平行纸面的匀强磁场，导线受 到安培力作用且保持静止，已知重力加速度为g,磁感应强度大小不可能是() 0-30° A. mg B. mg C.2mg 21L D. 47mg 4IL IL 10L 20.(24-25高二上陕西铜川第一中学.期末)两条相距L=1.0m的水平金属导轨上放置一根导体棒MN,处于 竖直方向的匀强磁场中，如图甲所示。己知导体棒质量m=1.Okg,棒中通以方向从M到N的电流1 时，导体棒所受安培力向右，其加速度跟电流的关系图像如图乙所示，可认为滑动摩擦力等于最 大静摩擦力，重力加速度8取10m/s2。求： 个a/(m's2) 0.50--- 02.04.0I/A 甲 乙 (1)磁场的方向； (2)导体棒与导轨间的动摩擦因数及磁感应强度的大小。 21.(23-24高二下陕西天一大联考·期末)如图所示为电磁炮的基本原理图（俯视图）。水平平行金属直导 轨α、b充当炮管，金属弹丸放在两导轨间，与导轨接触良好，两导轨左端与一恒流源连接，可使回路 中的电流大小恒为I,方向如图所示，两导轨中电流在弹丸所在处产生的磁场视为匀强磁场。若导轨 间距为d,弹丸质量为m,弹丸在导轨上运动的最大距离为s,弹丸能加速的最大速度为v,不计摩擦， 则下列判断正确的是() 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 a >-→ 源 b A.导轨间的磁场方向向上 B.导轨间的磁场磁感应强度大小为v 2Ids C.弹丸克服安培力做功获得动能 D.弹丸先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动 22.(23-24高二上·陕西宝鸡扶风县法门高中.期末)如图所示，两根通电长直导线α、b平行放置，a、b中的 电流强度分别为I和2I,此时a受到的磁场力大小为F,当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共 面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F,则此时b受到的磁场力大小为() 2 A.3F B.4F C.5F D.6F 23.(23-24高二上陕西渭南澄城县·期末)在倾角为α的光滑绝缘斜面上，放一根通电的直导线，如图所示， 当加上如下所述的磁场后，有可能使导线静止在斜面上的是() 77777777777777777777777 A.加竖直向下的匀强磁场 B.加水平向右的匀强磁场 C.加垂直斜面向上的匀强磁场 D.加沿斜面向上的匀强磁场 24.(23-24高二上陕西渭南华州区咸林中学期末)如图所示，用两根轻细悬线将质量为m,长为1的金属棒 悬挂在两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从b到α的电流后，两悬线偏离竖直方向角而处于平衡状 态，为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是() 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 2 A. mg tan 竖直向上 B. gtanθ 竖直向下 L C. mg tan0 n 平行悬线向下 mg tane D 平行悬线向上 l 目目 考点03 洛伦兹力 25.电荷量为9的粒子以速度在磁感应强度为B的匀强磁场中运动，不计粒子重力，则粒子所受洛 伦兹力的大小可能为() A.0 B.1.5gvB C.0.5gvB D.2qvB 26.(23-24高二上·陕西西安铁一中学期末)如图，来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能粒子，幸 好由于地磁场的存在改变了这些带电粒子的运动方向，使很多带电粒子不能到达地面，避免了其对地 面生命的危害。己知西安上空某处由南指向北的磁感应强度约为1.2×104T,如果有一速率 v=5.0×10m/s、电量为1.6×10-19C的正电荷竖直向下运动穿过此处的地磁场，则该正电荷受到的洛 伦兹力约为() 宇宙射线 A.9.6×101N向东 B.9.6×1018N向西 C.9.6×1016N向北 D.9.6×1016N向南 27.(22-23高二上陕西宝鸡金台区·期末)如图所示，下列图中分别标出了磁场B的方向、带电粒子的电性 及速度ⅴ方向、电荷所受洛伦兹力F的方向，其中正确的是() 厨学科网 www zxxk com 让教与学更高效 ×××× ● ● ● F A. ××个×× B. ●● B ×XB×× ● ● 个B个 C.B ⊕→y E 28.(23-24高二上山西太原·期末)关于磁感线，下列说法正确的是() A.磁感线是不闭合的有向曲线，从N极出发到S极终止 B,磁感线是为了研究磁场根据实验事实而假想出来的 C.磁感线是带电粒子在磁场中运动的轨迹 D.没有磁感线的地方就没有磁场存在 29.(23-24高二上山西太原·期末)某带电粒子垂直射入匀强磁场，粒子使沿途的空气电离，动能逐渐减小， 段径迹如图所示。若粒子带电量不变，重力不计，下列说法正确的是() B A.粒子从a到b运动，带正电 B.粒子从b到a运动，带正电 C.粒子从a到b运动，带负电 D.粒子从b到Q运动，带负电 30.(23-24高二上山西太原期末)下列说法正确的是（) A.安培力的方向一定与磁场的方向垂直 B.通电导线在磁场中一定受到安培力的作用 C.判定通电导线在磁场中受力的方向用右手定则 D.安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力不做功，安培力也不做功 31.(22-23高二上山西大同·期末)关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法正确的是 () A,带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动 B.带电粒子飞入匀强电场后，一定做匀变速直线运动 C.将带电粒子在匀强电场中由静止释放，粒子将会做匀加速直线运动 D.将带电粒子在匀强磁场中由静止释放，粒子将会做匀速圆周运动 /