第20讲 安培力与洛伦兹力（专项训练）（天津专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以磁场基础概念为起点，通过8类题型系统构建“概念-规律-应用”逻辑链条，结合创新情境与高考真题，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |磁场基础|6题|聚焦磁感应强度、磁通量定义及计算|从基本概念（B、Φ）到矢量性理解，奠定磁场认知基础| |安培力应用|11题|涵盖方向判断、平衡、运动分析及仪器原理|以安培定则为桥梁，连接磁场分布与安培力规律，递进至实际问题| |洛伦兹力应用|5题|结合粒子运动轨迹、仪器原理考查|从安培力微观本质延伸，通过左手定则与圆周运动规律解决带电粒子问题|

第20讲 安培力和洛伦兹力（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 磁场基础 1 题型02 安培定则与常见磁场 3 题型03 安培分子电流假说 6 题型04 安培力的大小和方向 7 题型05 安培力作用下的平衡问题 10 题型06 安培力作用下的运动分析 11 题型07 磁电式电流表 12 题型08 洛伦兹力 13 重难·创新演练 15 真题·实战演练 17 模拟·基础演练 考查重点：磁场基础（磁感应强度、磁通量）、安培定则与常见磁场（地磁场）、安培力、洛伦兹力 ⌛题型01 磁场基础 1.（25-26高三上·天津·阶段检测）关于磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量，下列说法正确的是（   ） A．若穿过某平面的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零 B．由磁感应强度的定义式可知与成正比，与成反比 C．磁感线在磁场中是客观存在的、磁感线总是从磁体的极指向极 D．磁场由磁感线组成，实际上并不存在，是人们假想出来的一种物质 2.（25-26高三上·河北保定·期末）下列关于磁感应强度和磁通量的说法正确的是（　　） A．磁感应强度是矢量，其方向为小磁针N极在磁场中的受力方向 B．磁通量是矢量，方向就是穿过面积的磁场的方向 C．若穿过某面积的磁通量由变为，则 D．垂直穿过某面积的磁场，当磁场反向时，穿过该面积的磁通量不变 3.（2026·江苏常州·二模）下列说法正确的是（　　） A．图甲中小磁针不偏转 B．图乙中线圈移动时有感应电流 C．图丙中S1处磁感应强度大于S2处 D．图丁中电焊产生的弧光主要成分是紫外线 4.（2026·湖北宜昌·二模）如图所示，空间直角坐标系中有一个三棱柱，线段、相等，长度为，线段、、、、相等，长度为。该空间存在匀强磁场，通过面的磁通量为，通过面的磁通量，通过的磁通量为，则匀强磁场的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 5.（23-24高三上·江苏徐州·阶段检测）如图所示的金属线框，面积为S，处于磁感应强度为的匀强磁场中，的方向与线框平面成角，线框电阻为R，线框从图示实线位置，以线框边为轴顺时针转过到虚线位置时，所用时间为，下列说法正确的是（　　） A．在初始位置时，穿过线框的磁通量 B．线框中磁通量的变化量 C．线框中感应电流方向先沿方向再沿方向 D．通过线框的电荷量为 6.（2026·江苏南京·二模）如图所示，虚线的上方区域和下方区域均有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和，两虚线之间无磁场，重力不计的带正电粒子以垂直于磁场方向的速度从点射入上方区域，其运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A．第一次从到的运动时间小于从到的 B．磁场均垂直纸面向外 C．磁感应强度 D．轨迹内上下两区域磁通量 ⌛题型02 安培定则与常见磁场 7.下列关于图中的相关判断和描述正确的是（　　） A．甲图中匀强电场中任意两点的电势相等 B．乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的 C．丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 8.（25-26高二上·四川内江·期末）在下列的几幅与磁场、电磁感应现象有关的图片中，下列说法中正确的是（　　） A．在图甲中，穿过两金属圆环的磁通量大小关系为 B．在图乙中，地磁场垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向下，北半球竖直向上 C．在图丙中，金属框在同一平面内沿平行于直导线方向运动，线框中无感应电流 D．在图丁中，ABC构成等边三角形，顶点C处的磁场方向平行于导线AB连线向右 9.（25-26高二·山东·学业考试模拟）如图所示各图中，小磁针的指向不正确的是（　　） A． B． C． D． 10.（25-26高三上·北京海淀·开学考试）来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不会到达地面。下列说法中正确的是（　　） A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用与宇宙射线射向地球的纬度及速度方向无关 B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最强，赤道附近最弱 C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最弱，赤道附近最强 D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 11.（2026·湖北襄阳·二模）如图通有向上电流的导体、、和为正方体的棱，电流大小均为、为正方体的中心，为面的中心，电流在点产生的磁感应强度大小为，已知直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比，则下列说法正确的是（　　） A．电流在点产生的磁感应强度大小为 B．处的磁感应强度方向沿平面垂直指向 C．若仅将中电流反向，处磁感应强度大小变成 D．若仅将中电流加倍，处磁感应强度大小变成 12.（2026·山西运城·二模）如图所示，三根呈等边三角形排列的细导线，三者轴线相互平行。观察其横截面可见，其中两根导线（记为A、B）的中心位于同一水平高度。第三根导线记为C。在某一工作时刻，测得导线B、C中电流的方向均垂直于纸面向外，而导线A中电流的方向垂直于纸面向里，且三根导线中电流的瞬时值大小相等。下列说法正确的是（　　） A．导线A、B相互吸引 B．三角形中心O处磁场方向竖直向下 C．导线C所受安培力方向水平向右 D．导线B、C连线中点处的磁场方向为C→B 13.（2026·广东佛山·二模）2026年1月，我国研制的超导磁体成功实现了35.6T的中心磁场强度，创下世界纪录。如图，两个完全相同的环形超导线圈a和b，以过两线圈圆心、的水平线为轴平行固定放置，为连线中点，线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流。已知线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为。下列说法正确的是（　　） A．线圈a对线圈b的作用力方向沿向左 B．处的磁感应强度大小为，方向沿向右 C．以为直径的任意圆平面内的磁通量均为零 D．若在处放置一小磁针，待其静止后，其N极指向沿向右 ⌛题型03 安培分子电流假说 14.（2026·云南广西·模拟预测）我国著名物理学家杨振宁先生指出“学习，尤其是创造性的学习，不是吞吃知识，而是要学会提出问题和思考问题”。了解物理学发展历史，领略建立物理概念的思想方法至关重要，以下关于物理学史与物理研究的核心思想方法正确的是（　　） A．质点、点电荷、元电荷都是理想化模型 B．安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质 C．库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 15.（25-26高三上·江苏苏州·期末）根据安培分子电流假说，物质内部存在着一种环形电流。如图所示，电荷量为e的电子以角速度在纸面内绕原子核做逆时针的匀速圆周运动。则此等效环形电流的大小及其产生的磁场在圆心处的方向为（　　） A．，垂直纸面向外 B．，垂直纸面向里 C．，垂直纸面向外 D．，垂直纸面向里 ⌛题型04 安培力的大小和方向 16.（2026·江苏·二模）楞次曾对照两种现象：如图甲，上下两根导线均通电时彼此吸引而靠近；如图乙，上方导线通电流、外力作用下使两导线彼此靠近时下方导线中产生感应电流。若两图中上方导线电流方向均向右，则下方导线电流方向（　　） A．甲图中向右、乙图中向左 B．甲图中向左、乙图中向右 C．两图中均向左 D．两图中均向右 17.（2026·福建三明·二模）如图，矩形弹性线圈abcd位于竖直放置的长直导线MN附近，其四个端点a、b、c、d固定，线圈与长直导线在同一竖直面内，线圈两边ab、cd与MN平行。当通入如图所示的电流（长直导线中的电流远大于矩形线圈中的电流）时，则稳定后矩形线圈的大致形状可能是（　　） A． B． C． D． 18.（24-25高三上·江苏无锡·期末）如图所示，金属杆ab长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹θ角斜向上，金属杆ab受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 19.（2026·海南·模拟预测）如图所示，金属导线ACD的两部分AC、CD互相垂直，导线中通有图示方向、大小为I的恒定电流，空间存在垂直于ACD平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知、，则ACD所受安培力为（　　） A．，垂直于AD连线斜向上 B．，垂直于AD连线斜向下 C．，垂直于AD连线斜向下 D．，垂直于AD连线斜向上 20.（25-26高三下·湖北武汉·阶段检测）光滑水平面内有、两点，间距为。在两点间接入长为的一段柔软均匀导线，导线中通有恒定电流。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向下的匀强磁场中，导线绷紧后呈圆弧状。则导线中的张力大小为（     ） A． B． C． D． 21.（2026·河南濮阳·模拟预测）如图所示，三根长度均为的导体棒、、用两绝缘等长细线拴接后悬挂在水平天花板上，两细线与天花板的夹角均为，已知，连线下侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，开始两细线拉力的大小都为；若在导体棒中通有到的电流，电流强度大小为，平衡时两细线拉力的大小都为。则为（     ） A． B． C． D． 22.用粗细均匀的相同导线制成等边三角形导体框，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、b之间接一直流电源，电流方向如图所示，ab边受到的安培力大小为F，则整个导体框受到的安培力大小为（　　） A．0 B． C． D．3F 23.（25-26高二上·天津河西·期中）如图所示为电流天平，用来测量匀强磁场的磁感应强度，其右臂挂着匝数为的矩形线圈，线圈的水平边长为，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，当线圈通入图示方向的电流时，则需在某个托盘中加入质量为的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．天平重新平衡时，线圈所受安培力的大小为，方向竖直向上 B．应在左盘中加入小砝码才能使天平重新平衡 C．由题中数据可求出磁感应强度 D．若仅让电流反向，应在左盘中增加砝码，才能使天平再次平衡 ⌛题型05 安培力作用下的平衡问题 24.在下列各图中导体棒均静止在导轨上，通过导体棒的电流及其所在位置的磁感应强度大小均相等，则导体棒对轨道压力最大的是（　　） A．磁场垂直水平面 B．磁场与竖直方向成角 C．磁场竖直向上 D．磁场垂直斜面 25.如图所示，两倾角为θ的光滑平行导轨，质量为m的导体棒ab垂直放在导轨上，整个空间存在与导体棒ab垂直的匀强磁场，导体棒中通有由a到b且大小为Ⅰ的恒定电流，使导体棒恰好保持静止，平行导轨间距为L，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A．若磁场方向为竖直向上，则磁感应强度为 B．若磁场为垂直斜面方向，则磁场只能垂直斜面向下 C．磁感应强度最小值为 D．若仅使电流反向（其他条件不变），导体棒仍能保持静止 26.（2026·重庆·三模）质量均匀分布的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，其截面如图所示。导体棒中通有电流强度大小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒平衡时，导体棒与圆心的连线跟竖直方向的夹角为，轨道对导体棒的弹力大小为。下列说法正确的是（　　） A．导体棒中电流方向垂直于纸面向外 B．若仅将电流强度I缓慢增大，则逐渐减小 C．若仅将磁感应强度B缓慢增大，则逐渐增大 D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过，则逐渐减小 27.如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37 °，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60、cos 37°＝0.80．求： (1)导体棒受到的安培力； (2)导体棒受到的摩擦力； (3)若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力作用，求此时磁场磁感应强度B2的大小． ⌛题型06 安培力作用下的运动分析 28.（2026高二下·福建厦门·专题练习）（多选）如图所示，足够大的一个倾角为θ的光滑绝缘斜面，下半部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，一通电单匝圆形线圈，质量为m，半径为r，用细绳挂在斜面上（T≠0），所通电流的强度恒为I，圆心恰好位于磁场边界，线圈静止在斜面上，若线圈通的电流是顺时针方向，则：（　　） A．当磁感应强度变强时细绳拉力将变大 B．静止时细绳拉力为（mgsinθ-2BIr） C．若剪断绳子，线圈将向下做加速度减小的加速运动，后做匀加速运动 D．若剪断绳子，线圈将向下做加速度增加的加速运动，后做匀加速运动 29.（2026·山东日照·三模）（多选）如图所示，倾角为、间距为的足够长平行光滑金属导轨上端连接一恒流源（能提供大小恒为、方向如图中箭头所示的电流）。一质量为的导体棒垂直放置在导轨上，接入电路的电阻为。劲度系数为的轻弹簧一端固定在导轨底端所在的平面，另一端与导体棒中点相连，弹簧始终与导轨平行。开关断开时，导体棒静止在导轨上。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，重力加速度为，不计导轨电阻，弹簧的弹性势能可以表示为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）。现将开关闭合，则（     ） A．导体棒沿斜面做简谐运动 B．导体棒向上运动的最大距离为 C．导体棒的最大速度为 D．恒流源输出功率的瞬时值始终大于 ⌛题型07 磁电式电流表 30.（24-25高三上·天津·期末）实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。极靴和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上。当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是（　　） A．圆柱形铁芯与极靴间形成匀强磁场 B．线圈带动铝框转动时，铝框内出现感应电流，阻碍其转动 C．在电流一定的情况下，线圈转动过程中所受的安培力方向始终不变 D．线圈转动时，螺旋弹簧发生形变，利用电磁阻尼来阻碍线圈转动 31.（23-24高二上·全国·期中）如图所示是磁电式电表的结构示意图。磁电式电表由固定的蹄形磁铁（图中只画出了一部分）、极靴、圆柱形铁芯、绕在铝框上的铜质线圈、下端带有平衡锤的指针等组成。指针与铝框固定在一起，可绕转轴转动。则（　　） A．铝框转动时框内没有感应电流 B．圆柱形铁芯使得极靴间形成匀强磁场 C．比较电表接线柱连线与不连线时指针相对表盘的运动情况，可判断电表内部是否存在断路的故障 D．用电表测量时线圈左右两侧所受安培力方向不随线圈同步转动 ⌛题型08 洛伦兹力 32.关于安培力和洛伦兹力的方向，下列各图中物理量表示正确的是（　　） A． B． C． D． 33.（24-25高三上·广东·开学考试）（多选）如图甲所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡等组成，结构示意图如图乙所示，励磁线圈是一对彼此平行共轴的圆形线圈，当线圈通有励磁电流时，两线圈之间将产生垂直线圈平面向外的匀强磁场，且磁感应强度的大小与励磁线圈中的电流大小成正比。电子在电子枪中经加速电压加速后形成高速电子束，垂直磁场方向射入，若电子束径迹在磁场中呈闭合圆形，下列说法正确的是（    ） A．励磁线圈中电流方向为顺时针方向 B．仅将励磁线圈中的电流加倍，电子在磁场中运动的轨迹半径一定减半 C．仅将励磁线圈中的电流减半，电子在磁场做圆周运动的周期一定减半 D．若励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍，则电子的运动轨迹不变 34.（23-24高三上·陕西西安·阶段检测）带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动过程中，质量和电量保持不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（　　） A．粒子由a点运动到b点，带负电 B．粒子由a点运动到b点，带正电 C．粒子由b点运动到a点，带负电 D．粒子由b点运动到a点，带正电 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际;新角度考查研究方法;学科融合 1.（2026·河北保定·一模）2024年5月11日，受日冕物质抛射影响，地球发生强烈磁暴，使得我国新疆、东北甚至北京等中纬度地区均观测到了罕见的红色极光。如图所示，太阳风从左侧“吹向”地球，假设太阳风是大量带正电的高速粒子流。下列说法正确的是（　　） A．从北极向上看，A区粒子经过北极上空后会逆时针盘旋而下 B．从北往南看，B区粒子靠近地球过程中会逆时针抛回太空，并分别向南北漂移 C．从南极向上看，C区粒子经过南极上空后会逆时针盘旋而下 D．极光经常出现在两极，是因为地球磁场两极比较弱 2.（2026·江苏南京·模拟预测）用如图所示装置测量匀强磁场的磁感应强度，一开始整体处于平衡状态，当线圈通如图所示的电流时，需在某侧增加配重，使整体再次处于平衡状态（线圈下边框呈水平状态）。下列说法中正确的是（　　） A．配重需加在物体上 B．不增加配重，线圈将向上运动 C．要测磁感应强度需要测物体的质量 D．若通与图中相反方向的电流瞬时，绳中拉力将变小 3.（25-26高三上·江西宜春·期末）（多选）如图，间距为d的平行光滑导轨（足够长）固定在水平面上，导轨间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度为d，质量为的导体棒静止放在导轨上（垂直于导轨），一劲度系数为的水平轻弹簧（平行于导轨）一端连接导体棒的中点，另一端固定在导轨平面内的O点上，初始时，弹簧处于原长状态。导轨左端接一恒流源，能使导体棒中始终有大小为I、方向为顺时针（俯视）的恒定电流。已知弹簧振子的周期公式为（m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数）。现闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．导体棒与弹簧构成的系统机械能守恒 B．经时间，导体棒再次回到初始位置 C．导体棒向右运动到的最远位置离初始位置的距离为 D．导体棒将做简谐运动，若将恒流源提供的电流变为2I，则振动周期变为原来的4倍 4.（2023·湖北·模拟预测）（多选）我国最北的城市漠河地处高纬度地区，在晴朗的夏夜偶尔会出现美丽的彩色“极光”。极光是宇宙中高速运动的带电粒子受地球磁场影响，与空气分子作用的发光现象，若宇宙粒子带正电，因入射速度与地磁场方向不垂直，故其轨迹偶成螺旋状如下图（相邻两个旋转圆之间的距离称为螺距）。下列说法正确的是（   ）       A．带电粒子进入大气层后与空气发生相互作用，在地磁场作用下的旋转半径会越来越小 B．若越靠近两极地磁场越强，则随着纬度的增加，以相同速度入射的宇宙粒子的半径越大 C．漠河地区看到的“极光”将以逆时针方向（从下往上看）向前旋进 D．当不计空气阻力时，若入射粒子的速率不变，仅减小与地磁场的夹角，则旋转半径减小，而螺距增大 真题·实战演练 高频考点：磁感应强度、带电粒子在磁场中的运动 1.（2025·福建·高考真题）如图，两根长直细导线L1、L2平行放置，其所在平面上有M、O、N三点，为线段MN的中点，L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时，、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变，撤去L2的电流，此时N点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 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.（2026·湖南·高考真题）（多选）某小组设计了一磁悬浮装置。如图，环形通电线圈固定在水平面上，其上方固定一半径为的环形细管道，管道任意处磁场方向与竖直方向夹角为。质量为的带正电小球在环形管道中以某一速率做匀速圆周运动，此时小球与管道间无弹力，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动 B．小球做圆周运动的周期为 C．小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为 D．若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，则小球与管道间的弹力大小为 4.（2026·江苏·高考真题）平面内存在垂直平面向外的匀强磁场，一电子垂直磁场射入，不计空气阻力。如图所示，则电子偏转的轨迹可能是（   ） A．a B．b C．c D．d 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第20讲 安培力和洛伦兹力（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 磁场基础 1 题型02 安培定则与常见磁场 3 题型03 安培分子电流假说 6 题型04 安培力的大小和方向 7 题型05 安培力作用下的平衡问题 10 题型06 安培力作用下的运动分析 11 题型07 磁电式电流表 12 题型08 洛伦兹力 13 重难·创新演练 15 真题·实战演练 17 模拟·基础演练 考查重点：磁场基础（磁感应强度、磁通量）、安培定则与常见磁场（地磁场）、安培力、洛伦兹力 ⌛题型01 磁场基础 1.（25-26高三上·天津·阶段检测）关于磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量，下列说法正确的是（   ） A．若穿过某平面的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零 B．由磁感应强度的定义式可知与成正比，与成反比 C．磁感线在磁场中是客观存在的、磁感线总是从磁体的极指向极 D．磁场由磁感线组成，实际上并不存在，是人们假想出来的一种物质 【答案】A 【详解】A．当平面与磁场方向平行时，磁通量为0，但磁感应强度B不为零，故A正确； B．磁感应强度B是磁场本身的属性，由磁场源决定，与放入的电流元受力F、电流I和长度L无关。公式是定义式，不是决定式，不能说与成正比，与成反比，故B错误； C． 磁感线是人为假想的模型，并非客观存在；且在磁体外部从N极指向S极，内部从S极指向N极，故C错误； D．场是真实存在的物质，而磁感线是人为假想的，磁场并非由磁感线组成，故D错误。 故选A。 2.（25-26高三上·河北保定·期末）下列关于磁感应强度和磁通量的说法正确的是（　　） A．磁感应强度是矢量，其方向为小磁针N极在磁场中的受力方向 B．磁通量是矢量，方向就是穿过面积的磁场的方向 C．若穿过某面积的磁通量由变为，则 D．垂直穿过某面积的磁场，当磁场反向时，穿过该面积的磁通量不变 【答案】A 【详解】A．磁感应强度是矢量，其方向定义为小磁针N极在磁场中的受力方向，A正确； B．磁通量是标量，没有方向，B错误； C．磁通量变化量 ，C错误； D．当磁场垂直穿过某面积时，初始磁通量 （）。磁场反向后，，磁通量变为 ，，D错误。 故选A。 3.（2026·江苏常州·二模）下列说法正确的是（　　） A．图甲中小磁针不偏转 B．图乙中线圈移动时有感应电流 C．图丙中S1处磁感应强度大于S2处 D．图丁中电焊产生的弧光主要成分是紫外线 【答案】C 【详解】A．当导线中通有如图甲所示电流时，导线在小磁针处产生垂直于纸面向内的磁场，所以小磁针的N极将会垂直纸面向内转动，故A错误； B．线圈向上移动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故B错误； C．磁感线的疏密程度可以反映磁感应强度的大小，磁感线越密集，磁感应强度越大，由图可知，图丙中S1处磁感应强度大于S2处，故C正确； D．图丁中工人在电焊时产生的电焊弧光包括红外线、可见光、紫外线，其中，紫外线是主要危害成分，故D错误。 故选C。 4.（2026·湖北宜昌·二模）如图所示，空间直角坐标系中有一个三棱柱，线段、相等，长度为，线段、、、、相等，长度为。该空间存在匀强磁场，通过面的磁通量为，通过面的磁通量，通过的磁通量为，则匀强磁场的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】匀强磁场中，磁通量公式（是垂直于磁场方向的投影面积）。三棱柱的三个互相垂直的面，磁通量分别对应磁场的三个分量，总磁感应强度是各分量的矢量和。 面（平面）： 面（平面）： 面（平面）： 磁通量等于磁感应强度分量乘以对应垂直面的面积，， 总磁感应强度大小 故选B。 5.（23-24高三上·江苏徐州·阶段检测）如图所示的金属线框，面积为S，处于磁感应强度为的匀强磁场中，的方向与线框平面成角，线框电阻为R，线框从图示实线位置，以线框边为轴顺时针转过到虚线位置时，所用时间为，下列说法正确的是（　　） A．在初始位置时，穿过线框的磁通量 B．线框中磁通量的变化量 C．线框中感应电流方向先沿方向再沿方向 D．通过线框的电荷量为 【答案】D 【详解】A．在初始位置时，穿过线圈的磁通量为 选项A错误； B．转过90°角后的磁通量为 线框中磁通量的变化量 选项B错误； C．穿过线圈的磁通量先向上减小后反向增加，则根据楞次定律可知，线框中感应电流方向始终沿adcba方向，选项C错误； D．由法拉第电磁感应定律得感应电动势为 在该时间段内通过线框的电荷量为 选项D正确。 故选D。 6.（2026·江苏南京·二模）如图所示，虚线的上方区域和下方区域均有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和，两虚线之间无磁场，重力不计的带正电粒子以垂直于磁场方向的速度从点射入上方区域，其运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A．第一次从到的运动时间小于从到的 B．磁场均垂直纸面向外 C．磁感应强度 D．轨迹内上下两区域磁通量 【答案】A 【详解】ABC．粒子带正电，根据左手定则可得虚线的上方区域磁场垂直纸面向里，下方区域磁场垂直纸面向外，根据洛伦兹力提供向心力有 可得半径为 速率不变，粒子在上方区域运动的半径较小，可知磁感应强度 根据 可知粒子在下方区域运动的周期长，运动时间 粒子在上方区域和下方区域转过的圆心角相同，根据，可知第一次从到的运动时间小于从到的，故A正确，BC错误； D．轨迹内上下两区域磁通量分别为Φ1＝B1S1，Φ2＝B2S2 其中S1r1sinβ·r1cosβ（sinβcosβ） S2r2sinβ·r2cosβ（sinβcosβ） 可知Φ1（sinβcosβ），Φ2＝（+sinβcosβ），可知Φ1＜Φ2，故D错误。 故选A。 ⌛题型02 安培定则与常见磁场 7.下列关于图中的相关判断和描述正确的是（　　） A．甲图中匀强电场中任意两点的电势相等 B．乙图中表示的电场是由等量异种电荷产生的 C．丙图中条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 【答案】D 【详解】A．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知甲图中匀强电场中任意两点的电势不一定相等，故A错误； B．乙图中表示的电场应是由等量同种点电荷所产生的，故B错误； C．丙图中条形磁铁的外部磁感线从N极出发，到S极终止，内部则从S极出发，到N极终止，从而形成闭合曲线，故C错误； D．根据安培定则结合小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，可知丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实，故D正确。 故选D。 8.（25-26高二上·四川内江·期末）在下列的几幅与磁场、电磁感应现象有关的图片中，下列说法中正确的是（　　） A．在图甲中，穿过两金属圆环的磁通量大小关系为 B．在图乙中，地磁场垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向下，北半球竖直向上 C．在图丙中，金属框在同一平面内沿平行于直导线方向运动，线框中无感应电流 D．在图丁中，ABC构成等边三角形，顶点C处的磁场方向平行于导线AB连线向右 【答案】C 【详解】A．图中条形磁体内部磁场方向向上，且向上穿过两环的磁感线条数是相同的，磁铁外部线圈所在位置磁场方向向下，且环面积越大，向下穿过的磁感线条数越多，由于2环面积大，抵消的磁感线条数较多，故图中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为，故A错误； B．地磁场中在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量，故B错误； C．图中与通电导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，故C正确； D．若两导线的电流相等，根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向斜向右下，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向斜向右上，则磁场在C处相互叠加，如图所示 由图可知，C处磁场方向平行于导线AB连线向右，但题中导线B的电流大，则导线B产生的磁场较强，根据平行四边形定则可知C处磁场方向应斜向右上方，不可能平行于导线AB连线向右，故D错误。 故选C。 9.（25-26高二·山东·学业考试模拟）如图所示各图中，小磁针的指向不正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．小磁针静止时的N极指向为该处磁场方向，由安培定则可知A中螺线管内的磁场方向向左，故A正确； B．赤道处的磁场方向由南向北，故B正确； C．小磁针所在处的磁场方向向下，所以N极应指向下，故C错误； D．蹄形磁铁间的磁场向右，所以N极应指向右，故D正确。 本题选择不正确的，故选C。 10.（25-26高三上·北京海淀·开学考试）来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不会到达地面。下列说法中正确的是（　　） A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用与宇宙射线射向地球的纬度及速度方向无关 B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最强，赤道附近最弱 C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最弱，赤道附近最强 D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 【答案】C 【详解】A．若带电粒子速度方向与地磁场方向平行或几乎平行，则受到的洛伦兹力很小，因而地磁场对粒子的偏转作用与入射方向（包括纬度、速度方向）密切相关，故A错误； BC．南、北极附近地磁场线几乎竖直，垂直射向地面的粒子速度方向与磁场平行，粒子所受洛伦兹力最小，偏转最弱，阻挡作用也最弱，赤道附近地磁场近似水平，垂直射向地面的粒子速度方向与磁场近似垂直，粒子受到的洛伦兹力最大，阻挡作用最强，故B错误，C正确； D．根据左手定则可知，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向垂直地面方向偏转，故D错误。 故选C。 11.（2026·湖北襄阳·二模）如图通有向上电流的导体、、和为正方体的棱，电流大小均为、为正方体的中心，为面的中心，电流在点产生的磁感应强度大小为，已知直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比，则下列说法正确的是（　　） A．电流在点产生的磁感应强度大小为 B．处的磁感应强度方向沿平面垂直指向 C．若仅将中电流反向，处磁感应强度大小变成 D．若仅将中电流加倍，处磁感应强度大小变成 【答案】D 【详解】设正方体的棱长为，到点的距离为，到的距离为 由题意可知，直导线在过导线中央的垂直平面某处产生的磁感应强度与电流成正比、与距离成反比，设电流为，距离为，比例系数为，则磁感应强度 A．电流在点产生的磁感应强度大小为，则电流在点产生的磁感应强度大小为，故A错误； B．由安培定则可知，通有向上电流的导体、在处的磁感应强度等大反向，合磁感应强度为零；和在处的合磁感应强度方向沿平面垂直指向，故四根通电导线在处的合磁感应强度方向沿平面垂直指向，故B错误； C．、、和中电流相等，它们到点的距离相等，它们在点产生的磁感应强度相等，都是，根据安培定则可知，和在点的磁场等大反向、和在点的磁场等大反向，故点总磁感应强度叠加后为零；若仅将中电流反向，和在点的磁场仍旧等大反向，在点产生的磁场方向反向，和在点的合磁场为 故点总磁感应强度叠加后为，故C错误； D．若仅将中电流加倍，由上述分析可知，在点产生的磁感应强度加倍，变为，和在点的磁场方向相反，合磁场为 和在点的磁场等大反向，故处磁感应强度大小变成，故D正确。 故选D。 12.（2026·山西运城·二模）如图所示，三根呈等边三角形排列的细导线，三者轴线相互平行。观察其横截面可见，其中两根导线（记为A、B）的中心位于同一水平高度。第三根导线记为C。在某一工作时刻，测得导线B、C中电流的方向均垂直于纸面向外，而导线A中电流的方向垂直于纸面向里，且三根导线中电流的瞬时值大小相等。下列说法正确的是（　　） A．导线A、B相互吸引 B．三角形中心O处磁场方向竖直向下 C．导线C所受安培力方向水平向右 D．导线B、C连线中点处的磁场方向为C→B 【答案】C 【详解】A．同向电流相吸，反向电流相斥。导线A、B中电流方向相反，故互相排斥，A错误； B．由安培定则可知导线A、B在O点处产生的磁场方向垂直对应三角形边长向下，而导线C产生的磁场则是水平向左，故三角形中心O处磁场方向不是竖直向下，B错误； C．导线A、B在导线C处产生的合磁场方向竖直向下，由左手定则可知，导线C所受安培力方向水平向右，故C正确； D．根据安培定则结合磁场叠加原理，可知导线B、C在其连线中点处的合磁场为0，导线A在导线B、C连线中点处产生的磁场方向，所以导线B、C连线中点处的磁场方向为，故D错误。 故选C。 13.（2026·广东佛山·二模）2026年1月，我国研制的超导磁体成功实现了35.6T的中心磁场强度，创下世界纪录。如图，两个完全相同的环形超导线圈a和b，以过两线圈圆心、的水平线为轴平行固定放置，为连线中点，线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流。已知线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为。下列说法正确的是（　　） A．线圈a对线圈b的作用力方向沿向左 B．处的磁感应强度大小为，方向沿向右 C．以为直径的任意圆平面内的磁通量均为零 D．若在处放置一小磁针，待其静止后，其N极指向沿向右 【答案】C 【详解】A．根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，两线圈中电流相反，所以a对线圈b的作用力方向沿向右，A错误； B．因为两个线圈完全相同，通有大小相等的电流，且关于对称，线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为，方向向左，同理线圈b产生的磁场在点处的磁感应强度大小也为，方向向右，所以处的磁感应强度大小为0，故B错误； C．为直径，即以为圆心，空间中任意画一个圆，没有磁感线穿过这个圆，故通过圆面的磁通量必为0，故C正确； D．在处两线圈的磁场方向相反，但更靠近线圈，故净磁场由线圈决定，方向向左，故D错误。 故选C。 ⌛题型03 安培分子电流假说 14.（2026·云南广西·模拟预测）我国著名物理学家杨振宁先生指出“学习，尤其是创造性的学习，不是吞吃知识，而是要学会提出问题和思考问题”。了解物理学发展历史，领略建立物理概念的思想方法至关重要，以下关于物理学史与物理研究的核心思想方法正确的是（　　） A．质点、点电荷、元电荷都是理想化模型 B．安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质 C．库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 【答案】D 【详解】A．质点、点电荷是忽略次要因素建立的理想化模型，元电荷是最小的电荷量，属于物理常量，不是理想化模型，故A错误； B．奥斯特首次发现电流的磁效应，安培提出分子环流假说解释了磁现象的电本质，故B错误； C．库仑发现了库仑定律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C错误； D．法拉第首先提出了场的概念，并且引入电场线、磁感线来形象直观地描述电场和磁场，故D正确。 故选D。 15.（25-26高三上·江苏苏州·期末）根据安培分子电流假说，物质内部存在着一种环形电流。如图所示，电荷量为e的电子以角速度在纸面内绕原子核做逆时针的匀速圆周运动。则此等效环形电流的大小及其产生的磁场在圆心处的方向为（　　） A．，垂直纸面向外 B．，垂直纸面向里 C．，垂直纸面向外 D．，垂直纸面向里 【答案】B 【详解】 电子绕原子核做匀速圆周运动，其运动周期为 根据电流的定义式 ，可知电子绕核运动形成的等效电流大小为 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，电子带负电，其运动方向为逆时针，所以等效电流的方向为顺时针。 根据安培定则，圆心处磁场的方向垂直纸面向里。 故选B。 ⌛题型04 安培力的大小和方向 16.（2026·江苏·二模）楞次曾对照两种现象：如图甲，上下两根导线均通电时彼此吸引而靠近；如图乙，上方导线通电流、外力作用下使两导线彼此靠近时下方导线中产生感应电流。若两图中上方导线电流方向均向右，则下方导线电流方向（　　） A．甲图中向右、乙图中向左 B．甲图中向左、乙图中向右 C．两图中均向左 D．两图中均向右 【答案】A 【详解】根据右手定则，甲图中上方直导线的下方磁场方向垂直纸面向里，下方导线受安培力向上，根据左手定则可知，下方导线电流方向向右； 乙图中上方直导线的下方磁场方向垂直纸面向里，根据右手定则，下方直导线向上做切割磁感线运动时产生的感应电流方向向左。 故选A。 17.（2026·福建三明·二模）如图，矩形弹性线圈abcd位于竖直放置的长直导线MN附近，其四个端点a、b、c、d固定，线圈与长直导线在同一竖直面内，线圈两边ab、cd与MN平行。当通入如图所示的电流（长直导线中的电流远大于矩形线圈中的电流）时，则稳定后矩形线圈的大致形状可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由安培定则可知通电直导线在右侧产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知ab边受到的安培力向左，dc边受到的安培力向右，ad边受到的安培力向上，cb边受到的安培力向下，则ab边向左凸，dc边向右凸，ad边向上凸，cb边向下凸；故选C。 18.（24-25高三上·江苏无锡·期末）如图所示，金属杆ab长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹θ角斜向上，金属杆ab受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电流方向与磁场方向垂直，则金属杆受到的安培力为 故选A。 19.（2026·海南·模拟预测）如图所示，金属导线ACD的两部分AC、CD互相垂直，导线中通有图示方向、大小为I的恒定电流，空间存在垂直于ACD平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知、，则ACD所受安培力为（　　） A．，垂直于AD连线斜向上 B．，垂直于AD连线斜向下 C．，垂直于AD连线斜向下 D．，垂直于AD连线斜向上 【答案】A 【详解】折导线的等效长度为AD，由几何关系 则ACD所受安培力为 由左手定则ACD所受安培力垂直于AD连线斜向上 故选A。 20.（25-26高三下·湖北武汉·阶段检测）光滑水平面内有、两点，间距为。在两点间接入长为的一段柔软均匀导线，导线中通有恒定电流。整个装置处于磁感应强度大小为，方向竖直向下的匀强磁场中，导线绷紧后呈圆弧状。则导线中的张力大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】软导线在垂直磁场的水平面内平衡时为一段圆弧，设圆弧圆心角为、半径为，由弧长公式得 由弦长公式得 解得， 弯曲导线的安培力有效长度等于两端点间距，因此安培力大小为，方向垂直向外。导线静止，两端张力的合力与安培力等大反向。两个张力均沿圆弧切线指向圆弧内侧，由力的合成得两张力的合力为 由平衡条件 故选C。 21.（2026·河南濮阳·模拟预测）如图所示，三根长度均为的导体棒、、用两绝缘等长细线拴接后悬挂在水平天花板上，两细线与天花板的夹角均为，已知，连线下侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，开始两细线拉力的大小都为；若在导体棒中通有到的电流，电流强度大小为，平衡时两细线拉力的大小都为。则为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】三根导体棒的长度均为，，根据几何关系可知，通电导体的等效长度为2，电流从a到d等效为水平向右的电流，磁场垂直纸面向外，由左手定则可知安培力方向竖直向下，根据安培力公式得 对整体竖直方向受力分析，不通电时，有 通电时，有 可见 故选B。 22.用粗细均匀的相同导线制成等边三角形导体框，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、b之间接一直流电源，电流方向如图所示，ab边受到的安培力大小为F，则整个导体框受到的安培力大小为（　　） A．0 B． C． D．3F 【答案】C 【详解】根据左手定则，作出各边受到的安培力，如图所示 由题可知 由于ab间接电源，其电路结构可以看成ac、bc串联后与ab并联，根据电路特点可知，通过ac、bc边的电流相等，均等于ab边通过电流的一半，结合安培力 可知 由几何知识可知，、的夹角为，、的夹角为，根据矢量的合成定则可知、的合力大小为 方向与方向相同，因此这个线框受到安培力的大小为 故选C。 23.（25-26高二上·天津河西·期中）如图所示为电流天平，用来测量匀强磁场的磁感应强度，其右臂挂着匝数为的矩形线圈，线圈的水平边长为，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，当线圈通入图示方向的电流时，则需在某个托盘中加入质量为的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．天平重新平衡时，线圈所受安培力的大小为，方向竖直向上 B．应在左盘中加入小砝码才能使天平重新平衡 C．由题中数据可求出磁感应强度 D．若仅让电流反向，应在左盘中增加砝码，才能使天平再次平衡 【答案】B 【详解】AB．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，则须在左盘中加入质量为m的小砝码才能使天平重新平衡，则可知通电后线圈受到的安培力大小为mg，方向竖直向下，A错误，B正确； C．由题意可知，线圈受到的安培力大小为 解得磁感应强度，故C错误； D．若仅将电流反向，线圈受到的安培力大小不变，方向变为竖直向下，需在天平右盘中加入小砝码，才能使天平再次平衡，故D错误。 故选B。 ⌛题型05 安培力作用下的平衡问题 24.在下列各图中导体棒均静止在导轨上，通过导体棒的电流及其所在位置的磁感应强度大小均相等，则导体棒对轨道压力最大的是（　　） A．磁场垂直水平面 B．磁场与竖直方向成角 C．磁场竖直向上 D．磁场垂直斜面 【答案】B 【详解】选项A安培力为水平方向，竖直方向受力平衡，得 选项B根据左手定则，安培力方向斜向右下，存在竖直向下的分量，竖直方向平衡得 选项C导轨倾角为，安培力水平向右，垂直导轨方向受力平衡得 选项D安培力沿斜面方向，垂直导轨方向受力平衡得 综上得，对轨道压力最大的是 故选B。 25.如图所示，两倾角为θ的光滑平行导轨，质量为m的导体棒ab垂直放在导轨上，整个空间存在与导体棒ab垂直的匀强磁场，导体棒中通有由a到b且大小为Ⅰ的恒定电流，使导体棒恰好保持静止，平行导轨间距为L，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A．若磁场方向为竖直向上，则磁感应强度为 B．若磁场为垂直斜面方向，则磁场只能垂直斜面向下 C．磁感应强度最小值为 D．若仅使电流反向（其他条件不变），导体棒仍能保持静止 【答案】C 【详解】A．若磁场方向为竖直向上，受力分析如图1所示 则 磁感应强度为，故A错误； B．若磁场为垂直斜面方向，则安培力只能沿斜面向上，根据左手定则得磁场方向为垂直斜面向上，故B错误； C．根据三角形定则，当安培力和支持力垂直时安培力最小（如图2所示） 此时磁感应强度最小为，故C正确； D．电流反向则安培力反向，导体棒不能保持静止，故D错误。 故选C。 26.（2026·重庆·三模）质量均匀分布的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，其截面如图所示。导体棒中通有电流强度大小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒平衡时，导体棒与圆心的连线跟竖直方向的夹角为，轨道对导体棒的弹力大小为。下列说法正确的是（　　） A．导体棒中电流方向垂直于纸面向外 B．若仅将电流强度I缓慢增大，则逐渐减小 C．若仅将磁感应强度B缓慢增大，则逐渐增大 D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过，则逐渐减小 【答案】C 【详解】A．对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力。支持力沿半径指向圆心（左上方），重力竖直向下。要使导体棒平衡，安培力必须水平向右。根据左手定则，磁场竖直向上，安培力水平向右，则电流方向垂直于纸面向里。故A错误； B．根据平衡条件，水平方向 竖直方向 解得 若仅将电流强度缓慢增大，则增大，逐渐增大。故B错误； C．若仅将磁感应强度缓慢增大，则增大，增大。支持力 因增大且，减小，则逐渐增大。故C正确； D．导体棒受到安培力和弹力的合力始终与重力等大反向，的大小不变，作出矢量图如下图所示   的方向始终与磁场方向垂直，根据矢量图可知若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，先增大再减小，故D错误。 故选C。 27.如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37 °，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60、cos 37°＝0.80．求： (1)导体棒受到的安培力； (2)导体棒受到的摩擦力； (3)若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆继续保持静止，且不受摩擦力作用，求此时磁场磁感应强度B2的大小． 【答案】⑴0.3N，方向沿斜面向上；(2)0.06N；方向沿斜面向下； (3)0.5T 【详解】（1）由欧姆定律可知，导体棒中通过的电流为I= =1.5A， 受到的安培力F安=BIL=0.5T×0.4m×1.5A=0.3N；由左手定则判断出，安培力的方向沿斜面向上； （2）对金属棒受力分析，重力在斜面方向的分力为F=mgsin37°=0.04kg×10N/kg×0.6=0.24N，方向沿斜面向下，小于安培力， 故金属棒受到的摩擦力为f=F安－F =0.3N－0.24N=0.06N，方向沿斜面向下； （3）若将磁场方向改为竖直向上，则导体棒的安培力的方向水平向右，因为不受摩擦力的作用，故此时的安培力与重力在沿斜面方向上的分力是平衡的， 即F安′cos37°=mgsin37°=0.24N，故F安′=0.3N； 因为F安′=B′IL，故B′= =0.5T． 【点睛】（1）根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小．根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小； （2）导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小； （3）若仅将磁场方向改为竖直向上，摩擦力为0，重力沿斜面向下的分力等于安培力的分力，可求磁感应强度的大小． ⌛题型06 安培力作用下的运动分析 28.（2026高二下·福建厦门·专题练习）（多选）如图所示，足够大的一个倾角为θ的光滑绝缘斜面，下半部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，一通电单匝圆形线圈，质量为m，半径为r，用细绳挂在斜面上（T≠0），所通电流的强度恒为I，圆心恰好位于磁场边界，线圈静止在斜面上，若线圈通的电流是顺时针方向，则：（　　） A．当磁感应强度变强时细绳拉力将变大 B．静止时细绳拉力为（mgsinθ-2BIr） C．若剪断绳子，线圈将向下做加速度减小的加速运动，后做匀加速运动 D．若剪断绳子，线圈将向下做加速度增加的加速运动，后做匀加速运动 【答案】BD 【详解】AB．根据左手定则可知，线圈所受安培力沿斜面向上，其大小为 根据平衡条件可得 所以 由此可知，当磁感应强度变强时，细绳拉力T将变小，故A错误，B正确； CD．若剪断绳子，线圈所受合力沿斜面向下，线圈将沿斜面向下运动，根据牛顿第二定律可得 由于线圈向下运动过程中，有效长度不断减小，则安培力不断减小，加速度不断增大，当线圈全部进入磁场中时，安培力为零，加速度为 所以剪断绳子，线圈将向下做加速度增加的加速运动，后做匀加速运动，故C错误，D正确。 故选BD。 29.（2026·山东日照·三模）（多选）如图所示，倾角为、间距为的足够长平行光滑金属导轨上端连接一恒流源（能提供大小恒为、方向如图中箭头所示的电流）。一质量为的导体棒垂直放置在导轨上，接入电路的电阻为。劲度系数为的轻弹簧一端固定在导轨底端所在的平面，另一端与导体棒中点相连，弹簧始终与导轨平行。开关断开时，导体棒静止在导轨上。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，重力加速度为，不计导轨电阻，弹簧的弹性势能可以表示为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）。现将开关闭合，则（     ） A．导体棒沿斜面做简谐运动 B．导体棒向上运动的最大距离为 C．导体棒的最大速度为 D．恒流源输出功率的瞬时值始终大于 【答案】AC 【详解】A．将开关S闭合后导体棒受到沿导轨向上的恒定的安培力，重力沿斜面向的分量，以及弹簧弹力作用，在平衡位置满足 在平衡位置以上距离平衡位置x的位置的合力为 方向与位移x方向相反，可知导体棒沿斜面做简谐运动，A正确； B．导体棒静止时弹簧压缩，则 在平衡位置时假设弹簧伸长x0，则 可得导体棒向上运动的最大距离为，B错误； C．导体棒从最低点到速度最大位置，由能量关系 解得最大速度为，C正确； D．恒流源输出电流始终为I0，可知输出功率的瞬时值始终等于，D错误。 故选AC。 ⌛题型07 磁电式电流表 30.（24-25高三上·天津·期末）实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。极靴和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上。当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是（　　） A．圆柱形铁芯与极靴间形成匀强磁场 B．线圈带动铝框转动时，铝框内出现感应电流，阻碍其转动 C．在电流一定的情况下，线圈转动过程中所受的安培力方向始终不变 D．线圈转动时，螺旋弹簧发生形变，利用电磁阻尼来阻碍线圈转动 【答案】B 【详解】A．因各处的磁场方向不同，所以圆柱形铁芯与极靴间不是匀强磁场，故A错误； BD．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动产生弹力，弹力方向与扭动方向相反，阻碍线圈转动，此方法不是利用电磁阻尼来阻碍线圈转动。故B正确，D错误； C．磁场是均匀地辐向分布的，所以线圈转动时，在电流确定的情况下，根据左手定则，它两边所受的安培力大小均为方向相反，所以所受的安培力大小不变，但是方向发生改变，故C错误。 故选B。 31.（23-24高二上·全国·期中）如图所示是磁电式电表的结构示意图。磁电式电表由固定的蹄形磁铁（图中只画出了一部分）、极靴、圆柱形铁芯、绕在铝框上的铜质线圈、下端带有平衡锤的指针等组成。指针与铝框固定在一起，可绕转轴转动。则（　　） A．铝框转动时框内没有感应电流 B．圆柱形铁芯使得极靴间形成匀强磁场 C．比较电表接线柱连线与不连线时指针相对表盘的运动情况，可判断电表内部是否存在断路的故障 D．用电表测量时线圈左右两侧所受安培力方向不随线圈同步转动 【答案】C 【详解】ABD．蹄形磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场是辐向均匀分布的，并不是匀强磁场，但是距离转轴中心距离相同的地方，磁感应强度大小相同，而铝框左右两边关于转轴对称，铝框在转动中左右两边切割磁感线从而产生感应电流，又在磁场作用下产生安培力，而由 F=BIL 可知，铝框左右两边产生的安培力的大小相同，而由于铝框在转动过程中，所在平面始终和辐向磁场平行，根据左手定则可知，左右两边所受安培力方向始终相反，线圈左右两侧所受安培力方向随线圈同步转动，故ABD错误； C．比较电表接线柱连线与不连线时指针相对表盘的运动情况，可判断电表内部是否存在断路的故障，故C正确。 故选C。 ⌛题型08 洛伦兹力 32.关于安培力和洛伦兹力的方向，下列各图中物理量表示正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．电荷的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力的作用，故A错误； B．对于负电荷，根据左手定则，伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向，大拇指所指方向即为洛伦兹力方向，故B正确； C．对于通电导线，根据左手定则，伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力方向，所以C图中安培力方向应水平向右，故C错误； D．电流的方向与磁场方向平行，不受安培力的作用，故D错误。 故选B。 33.（24-25高三上·广东·开学考试）（多选）如图甲所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡等组成，结构示意图如图乙所示，励磁线圈是一对彼此平行共轴的圆形线圈，当线圈通有励磁电流时，两线圈之间将产生垂直线圈平面向外的匀强磁场，且磁感应强度的大小与励磁线圈中的电流大小成正比。电子在电子枪中经加速电压加速后形成高速电子束，垂直磁场方向射入，若电子束径迹在磁场中呈闭合圆形，下列说法正确的是（    ） A．励磁线圈中电流方向为顺时针方向 B．仅将励磁线圈中的电流加倍，电子在磁场中运动的轨迹半径一定减半 C．仅将励磁线圈中的电流减半，电子在磁场做圆周运动的周期一定减半 D．若励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍，则电子的运动轨迹不变 【答案】BD 【详解】A．根据安培定则，励磁线圈中电流方向为逆时针方向，故A错误； B．仅将励磁线圈中的电流加倍，则磁感应强度加倍，，可得 电子在磁场中运动的轨迹半径将减半，故B正确； C．仅将励磁线圈中的电流减半，则磁感应强度减半，由 电子做圆周运动的周期将加倍，故C错误； D．根据，则 励磁线圈中的电流加倍，且电子枪的加速电压变为原来的4倍时，电子的运动轨迹不变，故D正确。 故选BD。 34.（23-24高三上·陕西西安·阶段检测）带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动过程中，质量和电量保持不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是（　　） A．粒子由a点运动到b点，带负电 B．粒子由a点运动到b点，带正电 C．粒子由b点运动到a点，带负电 D．粒子由b点运动到a点，带正电 【答案】D 【详解】A．带电粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 则粒子的轨迹半径 由题意，粒子的动能不断减小，故速率v减小，则粒子轨迹半径不断减小。从粒子运动轨迹可以判断，粒子在a点的曲率半径小于在b点的曲率半径，故粒子由b运动到a点，在b点所受洛伦兹力斜向左上方，由左手定则可以判断粒子带正电。 故选D。 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际;新角度考查研究方法;学科融合 1.（2026·河北保定·一模）2024年5月11日，受日冕物质抛射影响，地球发生强烈磁暴，使得我国新疆、东北甚至北京等中纬度地区均观测到了罕见的红色极光。如图所示，太阳风从左侧“吹向”地球，假设太阳风是大量带正电的高速粒子流。下列说法正确的是（　　） A．从北极向上看，A区粒子经过北极上空后会逆时针盘旋而下 B．从北往南看，B区粒子靠近地球过程中会逆时针抛回太空，并分别向南北漂移 C．从南极向上看，C区粒子经过南极上空后会逆时针盘旋而下 D．极光经常出现在两极，是因为地球磁场两极比较弱 【答案】C 【详解】A．地理北极附近磁感线方向指向地心（向下），向上看磁场方向指向观察者（垂直纸面向外），对带正电粒子，根据左手定则，粒子会顺时针旋转，同时沿磁感线向地心运动，故A错误； B．赤道附近（B区）磁感线方向向北，从北往南看，磁场方向指向观察者（垂直纸面向外），根据左手定则，带正电粒子靠近地球过程中会顺时针偏转抛回太空，不是逆时针，故B错误； C．地理南极附近磁感线方向向上（离开地心），从南极向上看，磁场方向远离观察者（垂直纸面向里），根据左手定则，带正电粒子会逆时针盘旋而下，故C正确； D．极光出现在两极，是因为太阳风带电粒子会沿地球磁感线向两极运动，且地球两极磁场比赤道更强，磁感线更密集，故D错误。 故选C。 2.（2026·江苏南京·模拟预测）用如图所示装置测量匀强磁场的磁感应强度，一开始整体处于平衡状态，当线圈通如图所示的电流时，需在某侧增加配重，使整体再次处于平衡状态（线圈下边框呈水平状态）。下列说法中正确的是（　　） A．配重需加在物体上 B．不增加配重，线圈将向上运动 C．要测磁感应强度需要测物体的质量 D．若通与图中相反方向的电流瞬时，绳中拉力将变小 【答案】B 【详解】AB．根据左手定则可得安培力方向竖直向上，安培力向上使线圈侧总拉力减小，小于左侧物体的重力，因此若不增加配重，线圈将向上运动；要重新平衡，需要在右侧线框增加配重，故A错误，B正确； C．初始平衡时，物体重力等于线圈重力 通电再次平衡后，设新增配重质量为，安培力 则 整理得 即，只需要测量新增配重的质量，不需要测量原物体的质量，故C错误； D．若电流反向，安培力方向变为竖直向下，线圈对绳的拉力变为 相比原图示电流的拉力，绳中拉力变大，故D错误。 故选B。 3.（25-26高三上·江西宜春·期末）（多选）如图，间距为d的平行光滑导轨（足够长）固定在水平面上，导轨间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度为d，质量为的导体棒静止放在导轨上（垂直于导轨），一劲度系数为的水平轻弹簧（平行于导轨）一端连接导体棒的中点，另一端固定在导轨平面内的O点上，初始时，弹簧处于原长状态。导轨左端接一恒流源，能使导体棒中始终有大小为I、方向为顺时针（俯视）的恒定电流。已知弹簧振子的周期公式为（m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数）。现闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．导体棒与弹簧构成的系统机械能守恒 B．经时间，导体棒再次回到初始位置 C．导体棒向右运动到的最远位置离初始位置的距离为 D．导体棒将做简谐运动，若将恒流源提供的电流变为2I，则振动周期变为原来的4倍 【答案】BC 【详解】A．对于导体棒与弹簧构成的系统，安培力是外力，会做功，系统机械能不守恒（因为有外部电源输入能量），A错误； B．安培力向右，大小，伸长时弹力向左，合力，平衡时合力，所以 解得 以该位置为原点向右为正方向建立坐标系，则导体棒合力， 满足简谐运动条件，所以振幅，经时间，导体棒再次回到初始位置，B正确； C．从初始位置向右移动的最大距离为，C正确； D．回复力系数仍为弹簧劲度系数，与电流无关，由周期公式知，周期不会变，D错误。 故选BC。 4.（2023·湖北·模拟预测）（多选）我国最北的城市漠河地处高纬度地区，在晴朗的夏夜偶尔会出现美丽的彩色“极光”。极光是宇宙中高速运动的带电粒子受地球磁场影响，与空气分子作用的发光现象，若宇宙粒子带正电，因入射速度与地磁场方向不垂直，故其轨迹偶成螺旋状如下图（相邻两个旋转圆之间的距离称为螺距）。下列说法正确的是（   ）       A．带电粒子进入大气层后与空气发生相互作用，在地磁场作用下的旋转半径会越来越小 B．若越靠近两极地磁场越强，则随着纬度的增加，以相同速度入射的宇宙粒子的半径越大 C．漠河地区看到的“极光”将以逆时针方向（从下往上看）向前旋进 D．当不计空气阻力时，若入射粒子的速率不变，仅减小与地磁场的夹角，则旋转半径减小，而螺距增大 【答案】AD 【详解】A．带电粒子进入大气层后，由于与空气相互作用，粒子的运动速度会变小，在洛伦兹力作用下的偏转半径 会变小，故A正确； B．若越靠近两极地磁场越强，则随着纬度的增加地磁场变强，其他条件不变，由可知半径变小，故B错误； C．漠河地区的地磁场竖直分量是竖直向下的，宇宙粒子入射后，由左手定则可知，从下往上看将以顺时针的方向向前旋进，故C错误； D．当不计空气阻力时，将带电粒子的运动沿磁场方向和垂直于磁场方向进行分解，沿磁场方向将做匀速直线运动，垂直于磁场方向做匀速圆周运动。若带电粒子运动速率不变，与磁场的夹角变小，则垂直于磁场方向的速度分量变小，故粒子在垂直于磁场方向的运动半径会变小，即旋转半径减小；而速度沿磁场方向的分量变大，故沿磁场方向的匀速直线运动将变快，则螺距将增大，故D正确。 故选AD。 真题·实战演练 高频考点：磁感应强度、带电粒子在磁场中的运动 1.（2025·福建·高考真题）如图，两根长直细导线L1、L2平行放置，其所在平面上有M、O、N三点，为线段MN的中点，L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时，、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变，撤去L2的电流，此时N点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【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A。 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.（2026·湖南·高考真题）（多选）某小组设计了一磁悬浮装置。如图，环形通电线圈固定在水平面上，其上方固定一半径为的环形细管道，管道任意处磁场方向与竖直方向夹角为。质量为的带正电小球在环形管道中以某一速率做匀速圆周运动，此时小球与管道间无弹力，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动 B．小球做圆周运动的周期为 C．小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为 D．若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，则小球与管道间的弹力大小为 【答案】AD 【详解】A．根据题意可知，小球所受洛伦兹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力，由左手定则可知，从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动，故A正确； B．设磁感应强度为，小球的速度为，此时小球与管道间无弹力，竖直方向上有 水平方向上有 解得 则小球做圆周运动的周期为，故B错误； C．根据题意，水平方向上，由动量定理有 竖直方向有 则小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为，故C错误； D．若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，竖直方向上有 水平方向上有 小球与管道间的弹力大小 联立解得，故D正确。 故选AD。 4.（2026·江苏·高考真题）平面内存在垂直平面向外的匀强磁场，一电子垂直磁场射入，不计空气阻力。如图所示，则电子偏转的轨迹可能是（   ） A．a B．b C．c D．d 【答案】A 【详解】由于不计空气阻力，则电子做匀速圆周运动，且根据左手定则可知电子向左偏转，可知电子偏转的轨迹为圆弧的一部分。 故选A。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第20讲 安培力与洛伦兹力（专项训练） 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C B D A D C C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D C C D B A C A A C 题号 21 22 23 24 25 26 28 29 30 31 答案 B C B B C C BD AC B C 题号 32 33 34 答案 B BD D 27．⑴0.3N，方向沿斜面向上；(2)0.06N；方向沿斜面向下； (3)0.5T 【详解】（1）由欧姆定律可知，导体棒中通过的电流为I= =1.5A， 受到的安培力F安=BIL=0.5T×0.4m×1.5A=0.3N；由左手定则判断出，安培力的方向沿斜面向上； （2）对金属棒受力分析，重力在斜面方向的分力为F=mgsin37°=0.04kg×10N/kg×0.6=0.24N，方向沿斜面向下，小于安培力， 故金属棒受到的摩擦力为f=F安－F =0.3N－0.24N=0.06N，方向沿斜面向下； （3）若将磁场方向改为竖直向上，则导体棒的安培力的方向水平向右，因为不受摩擦力的作用，故此时的安培力与重力在沿斜面方向上的分力是平衡的， 即F安′cos37°=mgsin37°=0.24N，故F安′=0.3N； 因为F安′=B′IL，故B′= =0.5T． 重难·创新演练 题号 1 2 3 4 答案 C B BC AD 真题·实战演练 题号 1 2 3 4 答案 A A AD A 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $