专题32 磁场的描述 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷（带电体）的作用（专项训练）（浙江专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦磁场描述及磁场对电流、运动电荷作用，以分层演练构建从概念到综合应用的知识逻辑链，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| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|5题型25题|覆盖磁场描述、安培力计算与平衡、洛伦兹力方向与作用|从磁感应强度叠加（基础）到安培力下导体棒运动（应用），再到洛伦兹力对带电体作用（深化）| |重难·创新演练|5题|含传送带磁场、半圆形金属丝安培力等综合题|结合科技情境（如磁阱），强化模型建构与科学推理| |真题·实战演练|4题|高考真题及改编题，如光学防抖、检测机器人|对接高考命题趋势，突出科学态度与社会责任|

专题32 磁场的描述 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷（带电体）的作用（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 磁场 磁感线 磁感应强度及其叠加 1 ⏳题型02 安培力的计算 安培力下的导体棒运动分析 5 ⏳题型03 安培力作用下的加速与平衡 9 ⏳题型04 洛伦兹力的方向与大小 14 ⏳题型05 洛伦兹力对带电粒子（体）的作用 18 重难·创新演练 23 真题·实战演练 27 模拟·基础演练 考查重点：磁场 磁感线 磁感应强度及其叠加 安培力的计算 安培力下的导体棒运动分析 安培力作用下的加速与平衡 洛伦兹力的方向与大小 洛伦兹力对带电粒子的作用 洛伦兹力对带电体的作用 ⏳题型01 磁场 磁感线 磁感应强度及其叠加 1. （2026·浙江宁波·二模）某地某学习小组利用智能手机中的磁传感器测量了地磁场的磁感应强度。如图所示建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为平面，测量时轴正向保持竖直向上，后图像保持稳定。下列说法正确的是（    ） A．该学习小组在南半球进行的实验 B．地球内部磁场方向由地理南极指向地理北极 C．稳定后轴的正方向指向东边 D．当地地磁场的磁感应强度大小约为 【答案】C 【详解】A．由题可知，地磁场的竖直分量在北半球（z轴）向下（z轴的负方向），南半球竖直向上，而图中z轴的磁感应强度方向为负，说明该学习小组在北半球，故A错误； B．由于地磁场的北极在地理的南极附近，而磁体外部的磁场方向总是从北极指向南极，而磁体内部的磁感线从南极指向北极，因此地球内部磁场为从地理北极指向地理南极，故B错误； C．由于稳定后，，，因此此时x轴指向地理上的南方，则y轴正向指向东方，故C正确； D．根据矢量的合成可知，该地的磁感应强度大小为，故D错误。 故选C。 2. （2026·浙江宁波·二模）磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过平面，1、2、3、4直导线与平面的交点成边长为的正方形且关于轴和轴对称，各导线中电流方向已标出，已知无限长通电直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，题中带电粒子重力不计，下列说法正确的是（　　） A．导线2、4连线上各点的磁感应强度均为0 B．从点处平行导线入射的带电粒子做匀速直线运动 C．轴上虚线框内各点磁感应强度相同 D．沿着轴正方向入射的粒子在坐标平面内做匀速圆周运动 【答案】B 【详解】AB．根据右手定则并结合矢量叠加可知O点的磁感应强度为零，2、4两点连线上O点磁感应强度为零，其它点不为零，所以从O点射入的带电粒子，将做匀速直线运动，故A错误B正确； C．根据右手定则，结合矢量合成可知O点的磁感应强度为零，而轴上虚线框内其他点磁感应强度不为零，故C错误； D．y轴上的磁感应强度沿y轴方向，所以运动的带电粒子速度与磁感应强度平行，在y轴上运动的粒子不受洛伦兹力，所以粒子可能做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 3. （2026·浙江·二模）上世纪七十年代有科学家预言磁通量和电荷量Q之比可能是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。若用表示“忆阻器”的属性，用国际单位制里的基本单位表示M的单位，正确的是（    ） A．Wb/C B． C．V/A D． 【答案】D 【详解】由法拉第电磁感应定律，欧姆定律及电荷量定义可知与电阻的单位相同，为欧姆。根据电功公式,其单位关系为可得。 又由功的定义和牛顿第二定律可知，焦耳用基本单位表示为 代入电阻单位表达式有 可知用国际单位制里的基本单位表示可表示为 故选D。 4. （2024·浙江·模拟预测）下列关于小磁针静止时N极指向描述正确的是（　　） A．甲图中N极垂直纸面向外 B．乙图中N极垂直纸面向外 C．丙图中N极水平向左 D．丁图中N极水平向右 【答案】A 【详解】A．由右手螺旋定则可得出，电流在小磁针位置产生的磁场垂直纸面向外，故N极垂直纸面向外，故A正确； B．由右手螺旋定则可得出，电流在小磁针位置产生的磁场垂直纸面向里，故N极垂直纸面向里，故B错误； CD．磁铁外部的磁感线由N极指向S极，丙图中N极水平向右，丁图中N极指向左，故CD错误。 故选A。 5. （24-25高三上·北京朝阳·期末）巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图1所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。 如图2为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为R。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法错误的是（　　） A．自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B．当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小 C．有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比 D．无磁场时输出端的输出电压大小为零 【答案】C 【详解】A．根据题意，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流，在外磁场作用下，不同自旋方向的电子通过时电阻不同，可等效为两条并联支路，故A正确，不符合题意； B．当铁磁层的磁化方向相同时，在交界处电阻小，总阻值小；磁化方向相反时电阻大，总阻值大，故B正确，不符合题意； C．无磁场时 电路总电阻 输出电压 有电阻时 总电阻 输入电压为，根据 输出电压 所以有磁场时输出端的输出电压大小与成正比，故C错误，符合题意； D．无磁场时 根据分压原理，输出电压 故D正确，不符合题意。 故选C。 ⏳题型02 安培力的计算 安培力下的导体棒运动分析 6. （2026·浙江绍兴·三模）如图所示，质量不计的柔软细导线的一端悬挂质量为m的重物，另一端固定于天花板上。柔软细导线的其中一段处于图示匀强磁场中并通有如图方向的电流。设天花板对细导线的拉力为，若细导线上端与竖直方向的夹角为，则有（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对重物受力分析，重物静止，竖直方向二力平衡，因此导线对重物的拉力大小等于，导线质量不计，等效为轻绳，同一根轻绳张力处处相等；导线所受安培力垂直于导线，仅改变导线形状，不改变导线的张力大小；导线各部分受力平衡，故天花板对导线顶端的拉力大小。 故选A。 7. （2025·浙江·一模）如图所示，劲度系数的轻弹簧一端固定、另一端连接一质量的金属棒，金属棒静止于两平行且光滑的水平金属导轨上，导轨间距，接有恒流源，提供恒定电流，方向如图。导轨所在空间存在竖直向上、磁感应强度的匀强磁场。弹簧与导轨位于同一平面，取重力加速度时刻，闭合开关S。关于导体棒的运动，下列说法正确的是（    ） A．导体棒向右运动的最大距离为 B．导体棒运动的最大加速度为 C．导体棒运动的最大速度为 D．导体棒向右运动位移时的速度为 【答案】D 【详解】A．闭合开关S，导体棒开始做简谐运动，导体棒合力为零时为平衡位置，由 简谐运动振幅 导体棒向右运动的最大距离为，故A错误； B．闭合开关S时，弹簧弹力为零，导体棒的加速度最大，有 得导体棒运动的最大加速度，故B错误； C．导体棒合力为零时，速度最大，由动能定理得 解得，故C错误； D．导体棒向右运动时，由动能定理得 解得，故D正确。 故选D。 8. （2025·浙江杭州·一模）手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向上 C．若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D．若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 【答案】C 【详解】A．顺时针而，则线圈受到向右的安培力，故手机的加速度是向左，使镜头处于零加速度状态，故A错误； B．顺时针而，则线圈受到向上的安培力，镜头处于零加速度状态，则手机加速度方向向下，故B错误； C．若的方向左偏上，说明手机框架给镜头向上以及向左的作用力，要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向右的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，故可知顺时针，逆时针，由可知，故C正确； D．若的方向右偏上，说明手机框架给镜头向上以及向右的作用力，且向右的分力大于向上的分力要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向左的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，可知逆时针，逆时针，且，故D错误。 故选C。 9. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，蹄形磁铁水平放置（N极在上），质量为的导体棒用两根轻质细导线悬挂，通入恒定电流，稳定时细导线与竖直方向的夹角为。两磁极间的磁场可看成匀强磁场，导体棒始终在两磁极之间，重力加速度为，则（　　） A．导体棒中的电流方向为 B．单根导线上的拉力大小为 C．若电流大小加倍，再次稳定后角也加倍 D．若导体棒处磁场方向在竖直面内逆时针缓慢转过角，导线上拉力变小 【答案】D 【详解】A．导体棒所受安培力水平向右，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为，A错误； B．由力的平衡可得，每根细导线上的拉力大小，B错误； C．导体棒所受安培力大小，若导体棒中的电流大小加倍，则平衡时的值加倍，C错误； D．作出导体棒的受力分析图，如图所示，其所受重力大小、方向均不变，安培力的大小不变，磁场方向沿逆时针方向转动，根据余弦定理可得，细导线上的拉力变小，D正确。 故选D。 10. （2024·浙江嘉兴·一模）如图所示是某同学自制的测重装置，一轻质长方形绝缘框水平悬挂，可绕螺线管左端口的水平直径自由转动，框架的左端悬挂小重物，螺线管内的框架边缘绕有U型电路，段长为，恰好位于螺线管的中央，的长度均为。螺线管通有电流，U型电路通有电流，框架保持水平且静止。则（　　） A．段受到的安培力水平向右 B．U型电路受到的安培力正比于 C．若同时改变与的电流方向，框架的左端下降 D．若仅增加螺线管线圈的匝数，框架受到的安培力变大 【答案】D 【详解】A．根据右手螺旋定则可知，螺线管内部磁感线方向向右，根据左手定则可知段受到的安培力竖直向下，故A错误； B．U形电路所受的安培力为，所以安培力F正比于L1，即QR的长度，而不是U形电路在螺线管内的总长度，故B错误； C．同时改变I1和I2的电流方向，则螺线管内部的磁场方向和QR中的电流方向都改变，则不会改变QR边的受力方向，框架仍然水平，故C错误； D．若仅增加螺线管线圈的匝数，螺线管内部磁感应强度变大，框架受到的安培力变大，故D正确。 故选D。 ⏳题型03 安培力作用下的加速与平衡 11. （2024·浙江·一模）如图所示，匀强磁场中有两个相同的弹簧测力计，测力计下方竖直悬挂一副边长为L，粗细均匀的匀质金属等边三角形，将三条边分别记为a、b、c。在a的左右端点M、N连上导线，并通入由M到N的恒定电流，此时a边中电流大小为I，两弹簧测力计的示数均为。仅将电流反向，两弹簧测力计的示数均为。电流产生的磁场忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．三条边a、b、c中电流大小相等 B．两次弹簧测力计示数 C．金属等边三角形的总质量 D．匀强磁场的磁感应强度 【答案】C 【详解】A．根据题意可知，b与c串联后再与a并联，电压相等，bc的电阻为a的电阻的两倍，此时a边中电流大小为I，则bc中的电流为，故A错误； BCD．电流反向前，根据左手定则，可知a边的安培力方向竖直向上，b、c边的安培力合力方向也竖直向上，a边的安培力大小为 b、c边的安培力合力大小为 对金属等边三角形受力分析，可得 电流反向后，根据左手定则，可知a边的安培力方向竖直向下，b、c边的安培力合力方向竖直向下，a边的安培力大小仍然为 b、c边的安培力合力大小仍然为 对金属等边三角形受力分析，可得 解得 ， 可得 ， 故BD错误；C正确。 故选C。 12. （2024·浙江·三模）如图所示，两根相距为d的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为，导轨间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，两导轨左端连接一个电动势为E、内电阻为r的电源，在两导轨间轻放一根长为d、电阻为R的导体棒，导体棒恰能保持平衡，导轨电阻不计，则（　　） A．若已知磁感应强度为B，则可求得棒的质量 B．若已知棒的质量m，则可求得磁感应强度 C．若电流和磁场同时反向，则导体棒将向上加速 D．若电流和磁场同时反向，则导体棒将向下加速 【答案】B 【详解】AB．导体棒受力平衡，有 其中 解得 故A错误，B正确； CD．若电流和磁场同时反向，安培力不变，导体棒仍受力平衡，故CD错误。 故选B。 13. （2024·浙江金华·二模）如图甲所示为我国GIL输电系统的三相共箱技术。三根超高压输电线缆平行且间距相等，图乙为其截面图，截面圆心构成正三角形，边长为L，三边中点分别记为D、E、F点，中点为O点。上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻A、C中电流方向垂直纸面向外，B中电流方向垂直纸面向里，电流大小均为I。已知距导线r处的磁感应强度（k为常数）。则（　　） A．A输电线缆所受安培力垂直AD斜向右上方 B．正三角形中心O处磁感应强度为零 C．D、E、F三点中F点磁感应强度最大 D．D点和E点磁感应强度大小相等 【答案】D 【详解】A．B对A的作用力沿AB水平向左，C对A的作用力沿AC斜向右下，且大小与B对A作用力相等，如图所示 A输电线缆所受安培力垂直AD斜向左下方，故A错误； B．A输电线在O点的磁感应强度方向垂直OA指向右上方，B输电线在O点的磁感应强度方向垂直OB指向左上方，C输电线在O点的磁感应强度方向垂直OC水平向左，根据平行四边形法则，O处合磁感应强度不为零，故B错误； C．根据平行四边形法则，D、E、F三点中F点磁感应强度最小，故C错误； D．根据平行四边形法则，D点和E点磁感应强度大小相等，故D正确。 故选D。 14. （2024·浙江·一模）如图所示，菱形导线框放置在水平面上，线框各边长均为且电阻均匀分布，顶角，整个空间中存在垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，将电流从线框端流入端流出，通过的电流为，则线框整体受安培力大小为（　　）    A． B． C． D． 【答案】A 【详解】线框的有效长度为L，由于 两个支路是并联关系，因此流过线框的总电流 等效电流与磁场垂直，线框整体受安培力大小为 故选A。 15. （2023·浙江·三模）如图甲所示为多路导线输电时经常用到的一个六分导线间隔棒，用于固定和分隔导线，图乙为其截面图．间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心．已知通电直导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比，假设a、c、e三条输电直导线中电流方向垂直纸面向外，b、d、f三条输电直导线中电流方向垂直纸面向里，所有直导线电流大小相等，其中导线a对导线b的安培力为F，下列说法正确的是（    ）． A．O点的磁感应强度方向垂直于向下 B．b、c、d、e、f5根导线在a导线处产生磁场的磁感应强度方向沿指向O C．a导线所受安培力方向沿指向O D．a导线所受安培力的合力为 【答案】D 【详解】A．根据安培定则，a、d两条导线在O点的合场强和b、e两条导线在O点的合场强大小相等，夹角为120°，设为B，则合场强方向竖直向上，大小为B，c、f两条导线在O点的合磁场大小为B，方向竖直向下，所以O点的磁感应强度为零：故A错误； BCD．根据安培定则，b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向如图所示： 设b在a处产生的磁感应强度大小为B，则f在a处磁感应强度大小为B，c、e在a处磁感应强度大小为，d在a处产生的磁感应强度大小为，根据磁感应强度的叠加可知，b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向垂直于aO斜向右上方，合磁感应强度大小为0. 5B，方向垂直aO，根据左手定则和安培力公式可知，a受安培力方向为沿aO,由O指向a，大小为0. 5F，故BC错误，D正确； 故选D。 ⏳题型04 洛伦兹力的方向与大小 16. （2024·浙江杭州·一模）洛伦兹力演示仪中玻璃泡内充有稀薄气体，在电子枪发射出的电子束通过时能够显示电子的径迹。不加磁场时，电子束径迹是一条直线，如图甲所示；加磁场后，电子束径迹是一个圆，如图乙所示。则所加磁场的方向是（　　） A．水平向右 B．竖直向上 C．垂直纸面向内 D．垂直纸面向外 【答案】C 【详解】由乙图可知，电子顺时针偏转，根据左手定则，可知所加磁场是垂直纸面向内。 故选C。 17. 如图所示，光滑绝缘直杆倾角为，杆上套一带负电的小球，匀强磁场的方向垂直于杆所在竖直平面。给小球一沿杆向上的初速度，不计空气阻力，小球从开始运动到返回出发点的过程中（　　） A．机械能减小 B．最大上滑位移为 C．上滑时间小于下滑时间 D．下滑时受到杆的弹力一定先减小后增大 【答案】B 【详解】A．小球运动过程中，受到竖直向下的重力、与杆垂直的洛伦兹力和弹力的作用，由于洛伦兹力和弹力不做功，所以小球的机械能守恒，故A错误； BC．小球上滑时，根据牛顿第二定律有 小球下滑时，根据牛顿第二定律有 所以小球上滑和下滑的加速度相等，即 则根据对称性可知，小球上滑的时间和下滑的时间相等；根据运动学公式可知，小球向上滑动的最大位移为，故B正确，C错误； D．小球向下滑动时受到竖直向下的重力、垂直杆向上的洛伦兹力以及与杆垂直的弹力，根据可知，当小球向下加速时，其受到的洛伦兹力逐渐增大，若小球回到出发点时，其受到的洛伦兹力仍小于其重力垂直杆方向的分力，则根据平衡条件可知，杆对小球弹力的方向一直垂直杆斜向上，且大小一直减小；若小球回到出发点之前的某一瞬间，小球受到的洛伦兹力就增大到等于小球重力垂直杆方向的分力，则此时杆的弹力减小为0，之后根据平衡条件可知，杆对小球弹力的方向将由垂直杆斜向上变成垂直杆斜向下，且大小将随着速度的增大而增大，所以下滑时小球受到杆弹力的大小可能一直减小，也可能先减小后增大，故D错误。 故选B。 18. （多选）在某些精密实验中，为了避免变化的电场和磁场之间的相互干扰，可以用力学装置对磁场中的带电粒子进行加速。装置如图，整个装置位于真空室中的光滑绝缘水平桌面上，且置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于桌面竖直向下。有一个质量为、电荷量为的带电体静止于表面光滑的绝缘平板上，初始时刻与绝缘平板左侧边缘的距离为。在力学装置带动下，绝缘平板以速度沿图示方向在水平桌面内匀速运动。一段时间后带电体从绝缘平板的左侧飞出，并垂直入射到一块与绝缘平板相互垂直的荧光屏上，带电体始终在光滑水平桌面内运动。则下列说法正确的是（     ） A．带电体在绝缘平板上的加速度为 B．带电体离开绝缘平板时的速度 C．整个过程中绝缘平板对带电体的冲量大小为 D．整个过程中带电体在垂直板方向位移的大小 【答案】AD 【详解】A．带电体在绝缘平板的带动下沿图中的方向运动时，受到向左的洛伦兹力，有 此时带电体具有水平向左的加速度，大小为，故A正确； B．带电体向左做匀加速运动，有 解得离开绝缘板时向左的速度大小为 所以离开绝缘板时的合速度为，故B错误； C．带电体从运动到离开绝缘板所用的时间为 当带电体具有向左的速度时，会受到垂直绝缘板的洛伦兹力 在垂直绝缘板方向，带电体做匀速运动，受力是平衡的，所以绝缘平板对带电体的冲量大小与垂直板方向的洛伦兹力的冲量大小是相等的，所以，故C错误； D．带电体未脱离绝缘板的过程，在垂直绝缘板方向运动的位移为 离开绝缘板后，带电体做匀速圆周运动，有 可解得轨道半径为，轨迹如下图 在垂直绝缘板方向再次运动了 所以在垂直绝缘板方向的总位移为，故D正确。 故选AD。 19. 如图所示，两垂直纸面的长直导线分别通有大小相等、方向相反的电流，图中O点为两长直导线与纸面交点连线的中点，a与b，c与d均关于O点对称。下列说法正确的是（　　） A．O点处的磁感应强度为0 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 C．若负电荷沿ab连线运动，所受洛伦兹力一直为0 D．若使负电荷从c点匀速直线运动到d点，则所受洛伦兹力先变大再变小 【答案】B 【详解】A．在点，左侧电流产生的磁场方向竖直向下，右侧电流产生的磁场方向也竖直向下，两磁场方向相同，叠加后点磁感应强度不为0，且方向竖直向下，故A错误； B．在、的连线上，两导线产生的磁场方向均竖直向下，所以合磁场方向竖直向下。、关于点对称，在点，左导线磁场强、右导线磁场弱；在点，右导线磁场强、左导线磁场弱。根据对称性，两点的合磁场大小必然相等，故B正确； C．沿连线运动，速度是水平的，而该线上的磁场是竖直向下的，速度与磁场相互垂直，洛伦兹力，故C错误； D．在垂直平分线上，两导线产生的磁场在水平方向的分量相互抵消，在竖直方向的分量相互叠加，因此，线上各点的磁场方向均为竖直向下。电荷从运动到，速度方向是竖直向下的，速度与磁场平行，电荷受到的洛伦兹力始终为0，故D错误。 故选B。 20. （多选）如图所示，光滑水平桌面上有一轻质光滑绝缘管，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。绝缘管在水平外力的作用下以速度向右匀速运动。一带电小球，由管道端相对管道静止释放，一段时间后，小球运动到管道端。小球质量为、电量为，长度为，小球直径略小于管道内径。关于小球从端运动到端说法正确的是（　　） A．小球的运动轨迹是一条抛物线 B．外力和洛伦兹力做功大小相等 C．绝缘管的位移大小为 D．外力的冲量大小为 【答案】AD 【详解】A．小球受洛伦兹力恒定，故小球沿 做初速度为零的匀加速直线运动，同时小球随绝缘管水平向右做匀速直线运动，故小球的合运动是类平抛运动，其运动轨迹是一条抛物线A正确； B．洛伦兹力不做功，故B错误； C D．对小球沿管方向 又 绝缘管的位移大小为，外力始终与洛伦兹力的垂直管道的分力平衡，外力F的冲量大小等于 故C错误,D正确。 故选AD。 ⏳题型05 洛伦兹力对带电粒子（体）的作用 21. （多选）如图所示，空间存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长木板与光滑地面接触，带电荷量为的绝缘物块与木板间的动摩擦因数为，现用一水平恒力拉动木板，初始时、一起运动且相对静止。已知物块、的质量分别为、，重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）    A．若磁场方向垂直纸面向里，物块的最大速度为 B．若磁场方向垂直纸面向里，物体的速度为时、恰好发生相对运动 C．若磁场方向垂直纸面向外，木板匀速运动的速度为 D．若磁场方向垂直纸面向外，物块将做加速度持续减小的加速运动 【答案】AB 【详解】A．若磁场方向垂直纸面向里，物块B所受洛伦兹力竖直向上，开始物体B与A一起加速，随着速度增大，当满足时，支持力为零，则静摩擦力为零，物体B将匀速运动，则物块的最大速度为，故A正确； B．当A、B发生相对滑动时，对B有， 对整体有 联立解得 故B正确； CD．若磁场方向垂直纸面向外，物体所受洛伦兹力竖直向下，初始时A、B一起运动，随着速度增加，洛伦兹力增大，最大静摩擦力增大，而静摩擦力依然保证A、B一起做匀加速直线运动，则A和B将一直一起做匀加速直线运动，故CD错误。 故选AB。 22. （2024·浙江·高考真题）（多选）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A．合力冲量大小为mv0cosθ B．重力冲量大小为 C．洛伦兹力冲量大小为 D．若，弹力冲量为零 【答案】CD 【详解】A．根据动量定理 故合力冲量大小为，故A错误； B．小球上滑的时间为 重力的冲量大小为 故B错误； C．小球所受洛伦兹力为 ， 随时间线性变化，故洛伦兹力冲量大小为 故C正确； D．若，0时刻小球所受洛伦兹力为 小球在垂直细杆方向所受合力为零，可得 即 则小球在整个减速过程的图像如图 图线与横轴围成的面积表示冲量可得弹力的冲量为零，故D正确。 故选CD。 23. 一倾角为的绝缘光滑斜面处在与斜面平行的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m，电荷量为的小球，以初速度从N点沿NM边水平射入磁场。已知斜面的高度为h且足够宽，小球始终未脱离斜面。则下列说法正确的是（    ） A．小球在斜面上做变加速曲线运动 B．小球到达底边的时间为 C．小球到达底边的动能为 D．匀强磁场磁感强度的取值范围 【答案】B 【详解】A．小球运动过程中，小球受到的洛伦兹力、重力恒定不变，则小球受到的合力不变，且合力方向与初速度方向不在同一直线上，故小球在斜面上做匀变速曲线运动，故A错误； B．小球做类平抛运动，在NM方向上，小球做匀速直线运动，在斜面方向上，小球做匀加速直线运动，则 小球的加速度为 解得小球到达底边的时间为 故B正确； C．根据动能定理，小球到达底边的动能为 故C错误； D．根据左手定则，小球受到的洛伦兹力垂直斜面向上，为使小球不脱离斜面，则 解得匀强磁场磁感强度的取值范围为 故D错误。 故选B。 24. 一长度为L的绝缘空心管MN水平放置在光滑水平桌面上，空心管内壁光滑，M端有一个质量为m、电荷量为+q的带电小球。空心管右侧某一区域内分布着垂直于桌面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，其边界与空心管平行。空心管和小球以垂直于空心管的速度v水平向右匀速运动，进入磁场后空心管在外力作用下仍保持速度v不变，下列说法正确的是（　　） A．洛伦兹力对小球做正功 B．空心管对小球不做功 C．在离开空心管前，小球做匀加速直线运动 D．在离开空心管瞬间，小球的速度为 【答案】D 【详解】A．洛伦兹力始终与速度垂直不做功，故A错误； B．带电小球在磁场中运动时，有水平向右的速度分量和竖直向上的速度分量，由左手定则知洛伦兹力斜向左上方，因此玻璃管对带电小球有向右的弹力，该弹力对小球做正功，故B错误； C．玻璃管在外力作用下始终保持不变的速度，则小球向右的速度分量保持不变，竖直向上的洛伦兹力分量保持不变，因此在竖直方向小球做匀加速直线运动，而在水平方向做匀速运动，所以小球做类平抛运动，故C错误； D．小球做类平抛运动，则有 所以 故D正确。 故选D。 25. 如图所示，将一由绝缘材料制成的带一定正电荷的小滑块（可视为质点）放在倾斜的固定木板上，空间中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。测得小滑块的质量为m，木板的倾角为θ，木板与滑块之间的动摩擦因数为μ。滑块由静止释放，依次经过A、B、C、D四个点，且AB=CD=d，小滑块经过AB、CD所用的时间均为t。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．到达C点之前滑块先加速后减速 B．到达C点之前滑块所受的摩擦力先增大后减小 C．滑块所带的电荷量为 D．滑块的加速度先减小后增大 【答案】C 【详解】ABD．以滑块为对象，根据左手定则可知，滑块运动过程受到的洛伦兹力垂直斜面向下，滑块由静止释放，根据牛顿第二定律可得 可知随着滑块速度的增大，滑块的加速度减小，当加速度减至0后，滑块将做匀速运动，所以滑块先做加速度减小的加速运动，然后做匀速运动。小滑块经过AB、CD所用的时间均为t，可知滑块到达AB前已经做匀速运动，到达C之前滑块先加速后匀速，滑块所受的摩擦力先增大后不变。故ABD错误； C．滑块匀速运动时，有 根据平衡条件可得 联立，解得滑块所带的电荷量为 故C正确。 故选C。 重难·创新演练 26. （多选）如图甲所示，一带电物块无初速度地放上与水平面成θ角的传送带底端，传送带以恒定大小的速率沿顺时针方向传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由传送带底端E运动至顶端F的过程中，其v-t图像如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5s，关于带电物块及该运动过程的说法中正确的是（　　）    A．该物块带正电 B．传送带的传动速度大小一定为lm/s C．物块与传送带间的动摩擦因数μ可能等于tanθ D．在2s～4.5s内，物块与传送带可能有相对运动 【答案】AD 【详解】A．由图乙可知，物块做加速度逐渐减小的加速运动。对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为，沿斜面的方向 物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，物块的加速度逐渐减小，一定是FN逐渐减小，而开始时 后来 洛伦兹力垂直传送带向上，由左手定则判断物块带正电，故A正确； C．物块加速运动时 所以可知 μ>tanθ 故C错误； BD．对物块受力分析如图    加速度为零时，有 解得 只要传送带的速度，物块就能匀速运动，物块相对于传送带可能静止也可能不静止，故B错误，D正确。 故选AD。 27. 如图所示，竖直放置的光滑绝缘斜面处于方向垂直竖直平面（纸面）向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一带电荷量为的滑块自a点由静止沿斜面滑下，下降高度为h时到达b点，滑块恰好对斜面无压力。关于滑块自a点运动到b点的过程，下列说法正确的是（　　）（重力加速度为g） A．滑块在a点受重力、支持力和洛伦兹力作用 B．滑块在b点受到的洛伦兹力大小为 C．洛伦兹力做正功 D．滑块的机械能增大 【答案】B 【详解】A．滑块自a点由静止沿斜面滑下，在a点不受洛伦兹力作用，故A错误； BCD．滑块自a点运动到b点的过程中，洛伦兹力不做功，支持力不做功，滑块机械能守恒 得 故滑块在b点受到的洛伦兹力为 故B正确，C错误，D错误。 故选B。 28. 如图所示，将一单位长度阻值为R0的金属丝弯成两个半径分别为r和2r的半圆，两端用电阻不计的导线接在电动势为E、内阻不计的直流电源上，放入磁感应强度大小为B、宽度为3r的有界匀强磁场中，金属丝与磁场边界相交于P、Q两点。闭合开关S，关于金属丝受到安培力的大小和方向，下列说法正确的是（　　） A．大于，垂直PQ连线指向右上方 B．等于，垂直PQ连线指向右上方 C．等于，垂直MN连线指向右 D．小于，垂直MN连线指向右 【答案】A 【详解】MN之间金属丝的电阻为 金属丝中电流 金属丝在匀强磁场中的等效长度L为PQ之间的距离，由几何关系可知，L大于3r，由安培力公式可知 由左手定则判断出方向为垂直PQ连线指向右上方。 故选A。 29. 如图所示，半径为的四分之三圆环形金属线圈固定在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，为圆心，与磁场垂直，线圈中通有沿顺时针方向、大小为的恒定电流，则下列说法正确的是（    ） A．线圈受到的安培力大小为 B．线圈受到的安培力方向垂直于线圈平面向里 C．若将线圈绕点在线圈平面内沿顺时针缓慢转过，线圈受到的安培力先增大后减小 D．若将线圈绕转过，则线圈受到的安培力大小为 【答案】C 【详解】A．由图可知，线圈的有效长度为，因此线圈受到的安培力大小为，故A错误； B．根据左手定则判断可知，线圈受到的安培力方向垂直于线圈平面向外，故B错误； C．若将线圈绕点在线圈平面内沿顺时针缓慢转过，线圈受到的安培力的有效长度先变大后变小，受到的安培力先变大后变小，故C正确； D．若将线圈绕转过，有效长度变为L= 线圈受到的安培力大小为F=，故D错误。 故选C。 30. 如图所示，一长为的通电直导线静止于光滑斜面上，斜面倾角为，电流大小为，电流方向垂直纸面向外。磁感应强度大小为，方向竖直向上，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（     ） A．导线的质量为 B．斜面对导体棒的支持力大小为 C．若仅增大磁感应强度，则导体棒一定下滑 D．若仅将磁场方向顺时针转过一个小角度，则导体棒一定上滑 【答案】D 【详解】AB．导线受重力、斜面的支持力和安培力作用，由左手定则可知安培力方向水平向左 由安培力公式有 导线静止于斜面上，由平衡条件沿斜面方向有 垂直斜面方向有 联立解得，，故A错误，B错误； C．仅增大磁感应强度，安培力增大，其沿斜面向上分力增大，而重力沿斜面向下分力不变，导体棒将上滑而非下滑，故C错误； D．设磁场方向顺时针转过的角度为，则安培力沿斜面向上的分力变为，因为小角度，有，故沿斜面向上分力增大，导体棒一定上滑，故D正确。 故选D。 真题·实战演练 31. （2025·河南·高考真题）（多选）手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向下 C．若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D．若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 【答案】BC 【详解】A．顺时针而，则线圈受到向右的安培力，故手机的加速度是向左，使镜头处于零加速度状态，A错误； B．顺时针而，则线圈受到向上的安培力，镜头处于零加速度状态，则手机加速度方向向下，B正确； C．若的方向左偏上，说明手机框架给镜头向上以及向左的作用力，要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向右的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，故可知顺时针逆时针，由可知，C正确； D．若的方向右偏上，说明手机框架给镜头向上以及向右的作用力，且向右的分力大于向上的分力要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向左的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，可知逆时针逆时针，且，D错误。 故选BC。 32. （2024·福建·高考真题）（多选）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 根据对称性可得，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。 33. （2026·浙江·高考真题）为了对高压直流输电线路进行自动安全检测，某技术团队研发出一种由安培力驱动的沿输电线行走的检测机器人。其动力装置简化结构如图甲所示，在行走轮（图中未画出）上安装有由匝正方形线圈组成的螺绕环，其内、外半径分别为和，环内的一半空间（图中深色区域）填充有均匀磁性材料（线圈绝缘嵌入其中）；线圈以输电线中心轴（轴）对称绕制，每匝线圈电阻为，匝线圈串联后与恒流源相连接，其输出电流为、且大小可调。已知：，，，，沿轴正方向载有电流的长直输电导线，在线圈所在区域产生的磁场，等效于磁感应强度大小的均匀磁场；若空间存在磁性材料，则该处的磁感应强度增强至。 (1)在答题纸虚线框内，画出输电线电流产生磁场的磁感线分布（沿轴方向看），并标明方向； (2)当恒流源输出电流时 ①判断线圈所受安培力的方向（轴正方向或负方向），写出其表达式，并求出其值； ②求线圈电路消耗的热功率； (3)另一技术团队对甲方案进行改进，如图乙所示，同轴安装半径分别为和、不计电阻的两金属圆筒，让螺绕环每匝线圈的四个顶点分别与内外圆筒短接，再将两圆筒接入恒流源。若该装置产生的安培力与甲方案相同，求 ①恒流源输出的电流； ②甲、乙方案中线圈电路消耗的热功率之比。 【答案】(1) (2)① 沿z轴负方向；；22.5N；②30W (3)①；②2 【详解】（1）沿z轴正方向看，长直载流导线的磁感线为以输电线中心为圆心的一系列同心圆，根据右手螺旋定则，电流沿z轴正方向，磁感线方向为顺时针环绕，如图： （2）①  每匝正方形线圈的两条沿z方向的边电流方向相反，所受安培力相互抵消； 两条沿径向（垂直z）方向的边，一条处于普通磁场中，另一条（靠近z轴正方向一侧）处于磁性材料的强磁场中，单匝的有效受力差为 根据左手定则结合图示恒流源的方向，可知线圈所受安培力的方向为沿z轴负方向 匝总安培力为： 代入数值计算得： ②匝线圈串联总电阻 热功率 代入数值： （3）① 乙方案中单匝线圈有两条边被短接，可理解为2n条的电阻并联 要保持总安培力和甲方案相等：甲的总安培力是匝串联、每匝电流为的总效果 乙每条边电流为，总安培力 因此： ②乙方案中单匝线圈有两条边被短接，可理解为2n条的电阻并联 乙的热功率 甲的热功率 因此比值： 34. （2026·浙江·高考真题）测量局域磁场，科学家基于电阻应变片开发出一种磁场检测芯片，其简化结构如图1所示。长度均为l、通有恒定电流I0（方向相反）的两刚性金属杆ab、cd，与具有良 好弹性的绝缘悬梁OA、OD构成“H”形支架，对称固定于底座O处。在悬梁上、下表面对称安装四个相同的电阻应变片（各自引出两导线），其阻值分别为R1、R2、R3和R4，将它们 按图2方式与电动势为E的电源（不计内阻）相连。未加磁场时，支架处于水平平衡状态， 此时R1=R2=R3=R4=R0，测得e、f两端的电势差为0。现施加待测磁场，其方向水平向右、且垂直于金属杆，则金属杆ab、cd受安培力作用，使悬梁OA、OD产生形变，四个应变片的阻值发生相应变化，其变化量的绝对值均为ΔR，此时测得e、f两端的电势差为Uef，从而得到待测磁场磁感应强度B的大小。 (1)判断金属杆ab和cd所受安培力的方向； (2)写出上述四个电阻的阻值（用R0和ΔR表示）； (3)已知电阻变化量和所受的安培力成正比关系，且比例系数为，求与B之间的关系。 【答案】(1)ab竖直向下，cd竖直向上 (2)，，， (3) 【详解】（1）根据左手定则可知ab所受安培力方向竖直向下；cd所受安培力方向竖直向上。 （2）由题意可知ab向上弯曲，使R1被拉伸（阻值增大）、R3被压缩（阻值减小），故 cd向下弯曲，使R2被压缩（阻值减小）、R4被拉伸（阻值增大），故 （3）由图可知R1与R2串联，R3与R4串联，两条支路并联。 上支路总电阻为 电流 f点电势 下支路总电阻为 电流 e点电势 e、f两点间的电势差绝对值 安培力与ΔR的关系：，而，所以 联立得 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题32 磁场的描述 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷（带电体）的作用（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 磁场 磁感线 磁感应强度及其叠加 1 ⏳题型02 安培力的计算 安培力下的导体棒运动分析 3 ⏳题型03 安培力作用下的加速与平衡 6 ⏳题型04 洛伦兹力的方向与大小 8 ⏳题型05 洛伦兹力对带电粒子（体）的作用 10 重难·创新演练 12 真题·实战演练 14 模拟·基础演练 考查重点：磁场 磁感线 磁感应强度及其叠加 安培力的计算 安培力下的导体棒运动分析 安培力作用下的加速与平衡 洛伦兹力的方向与大小 洛伦兹力对带电粒子的作用 洛伦兹力对带电体的作用 ⏳题型01 磁场 磁感线 磁感应强度及其叠加 1. （2026·浙江宁波·二模）某地某学习小组利用智能手机中的磁传感器测量了地磁场的磁感应强度。如图所示建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为平面，测量时轴正向保持竖直向上，后图像保持稳定。下列说法正确的是（    ） A．该学习小组在南半球进行的实验 B．地球内部磁场方向由地理南极指向地理北极 C．稳定后轴的正方向指向东边 D．当地地磁场的磁感应强度大小约为 2. （2026·浙江宁波·二模）磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过平面，1、2、3、4直导线与平面的交点成边长为的正方形且关于轴和轴对称，各导线中电流方向已标出，已知无限长通电直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，题中带电粒子重力不计，下列说法正确的是（　　） A．导线2、4连线上各点的磁感应强度均为0 B．从点处平行导线入射的带电粒子做匀速直线运动 C．轴上虚线框内各点磁感应强度相同 D．沿着轴正方向入射的粒子在坐标平面内做匀速圆周运动 3. （2026·浙江·二模）上世纪七十年代有科学家预言磁通量和电荷量Q之比可能是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。若用表示“忆阻器”的属性，用国际单位制里的基本单位表示M的单位，正确的是（    ） A．Wb/C B． C．V/A D． 4. （2024·浙江·模拟预测）下列关于小磁针静止时N极指向描述正确的是（　　） A．甲图中N极垂直纸面向外 B．乙图中N极垂直纸面向外 C．丙图中N极水平向左 D．丁图中N极水平向右 5. （24-25高三上·北京朝阳·期末）巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图1所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。 如图2为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为R。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法错误的是（　　） A．自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B．当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小 C．有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比 D．无磁场时输出端的输出电压大小为零 ⏳题型02 安培力的计算 安培力下的导体棒运动分析 6. （2026·浙江绍兴·三模）如图所示，质量不计的柔软细导线的一端悬挂质量为m的重物，另一端固定于天花板上。柔软细导线的其中一段处于图示匀强磁场中并通有如图方向的电流。设天花板对细导线的拉力为，若细导线上端与竖直方向的夹角为，则有（　　） A． B． C． D． 7. （2025·浙江·一模）如图所示，劲度系数的轻弹簧一端固定、另一端连接一质量的金属棒，金属棒静止于两平行且光滑的水平金属导轨上，导轨间距，接有恒流源，提供恒定电流，方向如图。导轨所在空间存在竖直向上、磁感应强度的匀强磁场。弹簧与导轨位于同一平面，取重力加速度时刻，闭合开关S。关于导体棒的运动，下列说法正确的是（    ） A．导体棒向右运动的最大距离为 B．导体棒运动的最大加速度为 C．导体棒运动的最大速度为 D．导体棒向右运动位移时的速度为 8. （2025·浙江杭州·一模）手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向上 C．若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D．若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 9. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，蹄形磁铁水平放置（N极在上），质量为的导体棒用两根轻质细导线悬挂，通入恒定电流，稳定时细导线与竖直方向的夹角为。两磁极间的磁场可看成匀强磁场，导体棒始终在两磁极之间，重力加速度为，则（　　） A．导体棒中的电流方向为 B．单根导线上的拉力大小为 C．若电流大小加倍，再次稳定后角也加倍 D．若导体棒处磁场方向在竖直面内逆时针缓慢转过角，导线上拉力变小 10. （2024·浙江嘉兴·一模）如图所示是某同学自制的测重装置，一轻质长方形绝缘框水平悬挂，可绕螺线管左端口的水平直径自由转动，框架的左端悬挂小重物，螺线管内的框架边缘绕有U型电路，段长为，恰好位于螺线管的中央，的长度均为。螺线管通有电流，U型电路通有电流，框架保持水平且静止。则（　　） A．段受到的安培力水平向右 B．U型电路受到的安培力正比于 C．若同时改变与的电流方向，框架的左端下降 D．若仅增加螺线管线圈的匝数，框架受到的安培力变大 ⏳题型03 安培力作用下的加速与平衡 11. （2024·浙江·一模）如图所示，匀强磁场中有两个相同的弹簧测力计，测力计下方竖直悬挂一副边长为L，粗细均匀的匀质金属等边三角形，将三条边分别记为a、b、c。在a的左右端点M、N连上导线，并通入由M到N的恒定电流，此时a边中电流大小为I，两弹簧测力计的示数均为。仅将电流反向，两弹簧测力计的示数均为。电流产生的磁场忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．三条边a、b、c中电流大小相等 B．两次弹簧测力计示数 C．金属等边三角形的总质量 D．匀强磁场的磁感应强度 12. （2024·浙江·三模）如图所示，两根相距为d的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为，导轨间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，两导轨左端连接一个电动势为E、内电阻为r的电源，在两导轨间轻放一根长为d、电阻为R的导体棒，导体棒恰能保持平衡，导轨电阻不计，则（　　） A．若已知磁感应强度为B，则可求得棒的质量 B．若已知棒的质量m，则可求得磁感应强度 C．若电流和磁场同时反向，则导体棒将向上加速 D．若电流和磁场同时反向，则导体棒将向下加速 13. （2024·浙江金华·二模）如图甲所示为我国GIL输电系统的三相共箱技术。三根超高压输电线缆平行且间距相等，图乙为其截面图，截面圆心构成正三角形，边长为L，三边中点分别记为D、E、F点，中点为O点。上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻A、C中电流方向垂直纸面向外，B中电流方向垂直纸面向里，电流大小均为I。已知距导线r处的磁感应强度（k为常数）。则（　　） A．A输电线缆所受安培力垂直AD斜向右上方 B．正三角形中心O处磁感应强度为零 C．D、E、F三点中F点磁感应强度最大 D．D点和E点磁感应强度大小相等 14. （2024·浙江·一模）如图所示，菱形导线框放置在水平面上，线框各边长均为且电阻均匀分布，顶角，整个空间中存在垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，将电流从线框端流入端流出，通过的电流为，则线框整体受安培力大小为（　　）    A． B． C． D． 15. （2023·浙江·三模）如图甲所示为多路导线输电时经常用到的一个六分导线间隔棒，用于固定和分隔导线，图乙为其截面图．间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心．已知通电直导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比，假设a、c、e三条输电直导线中电流方向垂直纸面向外，b、d、f三条输电直导线中电流方向垂直纸面向里，所有直导线电流大小相等，其中导线a对导线b的安培力为F，下列说法正确的是（    ）． A．O点的磁感应强度方向垂直于向下 B．b、c、d、e、f5根导线在a导线处产生磁场的磁感应强度方向沿指向O C．a导线所受安培力方向沿指向O D．a导线所受安培力的合力为 ⏳题型04 洛伦兹力的方向与大小 16. （2024·浙江杭州·一模）洛伦兹力演示仪中玻璃泡内充有稀薄气体，在电子枪发射出的电子束通过时能够显示电子的径迹。不加磁场时，电子束径迹是一条直线，如图甲所示；加磁场后，电子束径迹是一个圆，如图乙所示。则所加磁场的方向是（　　） A．水平向右 B．竖直向上 C．垂直纸面向内 D．垂直纸面向外 17. 如图所示，光滑绝缘直杆倾角为，杆上套一带负电的小球，匀强磁场的方向垂直于杆所在竖直平面。给小球一沿杆向上的初速度，不计空气阻力，小球从开始运动到返回出发点的过程中（　　） A．机械能减小 B．最大上滑位移为 C．上滑时间小于下滑时间 D．下滑时受到杆的弹力一定先减小后增大 18. （多选）在某些精密实验中，为了避免变化的电场和磁场之间的相互干扰，可以用力学装置对磁场中的带电粒子进行加速。装置如图，整个装置位于真空室中的光滑绝缘水平桌面上，且置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于桌面竖直向下。有一个质量为、电荷量为的带电体静止于表面光滑的绝缘平板上，初始时刻与绝缘平板左侧边缘的距离为。在力学装置带动下，绝缘平板以速度沿图示方向在水平桌面内匀速运动。一段时间后带电体从绝缘平板的左侧飞出，并垂直入射到一块与绝缘平板相互垂直的荧光屏上，带电体始终在光滑水平桌面内运动。则下列说法正确的是（     ） A．带电体在绝缘平板上的加速度为 B．带电体离开绝缘平板时的速度 C．整个过程中绝缘平板对带电体的冲量大小为 D．整个过程中带电体在垂直板方向位移的大小 19. 如图所示，两垂直纸面的长直导线分别通有大小相等、方向相反的电流，图中O点为两长直导线与纸面交点连线的中点，a与b，c与d均关于O点对称。下列说法正确的是（　　） A．O点处的磁感应强度为0 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 C．若负电荷沿ab连线运动，所受洛伦兹力一直为0 D．若使负电荷从c点匀速直线运动到d点，则所受洛伦兹力先变大再变小 20. （多选）如图所示，光滑水平桌面上有一轻质光滑绝缘管，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。绝缘管在水平外力的作用下以速度向右匀速运动。一带电小球，由管道端相对管道静止释放，一段时间后，小球运动到管道端。小球质量为、电量为，长度为，小球直径略小于管道内径。关于小球从端运动到端说法正确的是（　　） A．小球的运动轨迹是一条抛物线 B．外力和洛伦兹力做功大小相等 C．绝缘管的位移大小为 D．外力的冲量大小为 ⏳题型05 洛伦兹力对带电粒子（体）的作用 21. （多选）如图所示，空间存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长木板与光滑地面接触，带电荷量为的绝缘物块与木板间的动摩擦因数为，现用一水平恒力拉动木板，初始时、一起运动且相对静止。已知物块、的质量分别为、，重力加速度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）    A．若磁场方向垂直纸面向里，物块的最大速度为 B．若磁场方向垂直纸面向里，物体的速度为时、恰好发生相对运动 C．若磁场方向垂直纸面向外，木板匀速运动的速度为 D．若磁场方向垂直纸面向外，物块将做加速度持续减小的加速运动 22. （2024·浙江·高考真题）（多选）如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点，则该过程（　　） A．合力冲量大小为mv0cosθ B．重力冲量大小为 C．洛伦兹力冲量大小为 D．若，弹力冲量为零 23. 一倾角为的绝缘光滑斜面处在与斜面平行的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m，电荷量为的小球，以初速度从N点沿NM边水平射入磁场。已知斜面的高度为h且足够宽，小球始终未脱离斜面。则下列说法正确的是（    ） A．小球在斜面上做变加速曲线运动 B．小球到达底边的时间为 C．小球到达底边的动能为 D．匀强磁场磁感强度的取值范围 24. 一长度为L的绝缘空心管MN水平放置在光滑水平桌面上，空心管内壁光滑，M端有一个质量为m、电荷量为+q的带电小球。空心管右侧某一区域内分布着垂直于桌面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，其边界与空心管平行。空心管和小球以垂直于空心管的速度v水平向右匀速运动，进入磁场后空心管在外力作用下仍保持速度v不变，下列说法正确的是（　　） A．洛伦兹力对小球做正功 B．空心管对小球不做功 C．在离开空心管前，小球做匀加速直线运动 D．在离开空心管瞬间，小球的速度为 25. 如图所示，将一由绝缘材料制成的带一定正电荷的小滑块（可视为质点）放在倾斜的固定木板上，空间中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。测得小滑块的质量为m，木板的倾角为θ，木板与滑块之间的动摩擦因数为μ。滑块由静止释放，依次经过A、B、C、D四个点，且AB=CD=d，小滑块经过AB、CD所用的时间均为t。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．到达C点之前滑块先加速后减速 B．到达C点之前滑块所受的摩擦力先增大后减小 C．滑块所带的电荷量为 D．滑块的加速度先减小后增大 重难·创新演练 26. （多选）如图甲所示，一带电物块无初速度地放上与水平面成θ角的传送带底端，传送带以恒定大小的速率沿顺时针方向传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由传送带底端E运动至顶端F的过程中，其v-t图像如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5s，关于带电物块及该运动过程的说法中正确的是（　　）    A．该物块带正电 B．传送带的传动速度大小一定为lm/s C．物块与传送带间的动摩擦因数μ可能等于tanθ D．在2s～4.5s内，物块与传送带可能有相对运动 27. 如图所示，竖直放置的光滑绝缘斜面处于方向垂直竖直平面（纸面）向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一带电荷量为的滑块自a点由静止沿斜面滑下，下降高度为h时到达b点，滑块恰好对斜面无压力。关于滑块自a点运动到b点的过程，下列说法正确的是（　　）（重力加速度为g） A．滑块在a点受重力、支持力和洛伦兹力作用 B．滑块在b点受到的洛伦兹力大小为 C．洛伦兹力做正功 D．滑块的机械能增大 28. 如图所示，将一单位长度阻值为R0的金属丝弯成两个半径分别为r和2r的半圆，两端用电阻不计的导线接在电动势为E、内阻不计的直流电源上，放入磁感应强度大小为B、宽度为3r的有界匀强磁场中，金属丝与磁场边界相交于P、Q两点。闭合开关S，关于金属丝受到安培力的大小和方向，下列说法正确的是（　　） A．大于，垂直PQ连线指向右上方 B．等于，垂直PQ连线指向右上方 C．等于，垂直MN连线指向右 D．小于，垂直MN连线指向右 29. 如图所示，半径为的四分之三圆环形金属线圈固定在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，为圆心，与磁场垂直，线圈中通有沿顺时针方向、大小为的恒定电流，则下列说法正确的是（    ） A．线圈受到的安培力大小为 B．线圈受到的安培力方向垂直于线圈平面向里 C．若将线圈绕点在线圈平面内沿顺时针缓慢转过，线圈受到的安培力先增大后减小 D．若将线圈绕转过，则线圈受到的安培力大小为 30. 如图所示，一长为的通电直导线静止于光滑斜面上，斜面倾角为，电流大小为，电流方向垂直纸面向外。磁感应强度大小为，方向竖直向上，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（     ） A．导线的质量为 B．斜面对导体棒的支持力大小为 C．若仅增大磁感应强度，则导体棒一定下滑 D．若仅将磁场方向顺时针转过一个小角度，则导体棒一定上滑 真题·实战演练 31. （2025·河南·高考真题）（多选）手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B．若沿顺时针方向，，则表明a的方向向下 C．若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D．若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 32. （2024·福建·高考真题）（多选）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 33. （2026·浙江·高考真题）为了对高压直流输电线路进行自动安全检测，某技术团队研发出一种由安培力驱动的沿输电线行走的检测机器人。其动力装置简化结构如图甲所示，在行走轮（图中未画出）上安装有由匝正方形线圈组成的螺绕环，其内、外半径分别为和，环内的一半空间（图中深色区域）填充有均匀磁性材料（线圈绝缘嵌入其中）；线圈以输电线中心轴（轴）对称绕制，每匝线圈电阻为，匝线圈串联后与恒流源相连接，其输出电流为、且大小可调。已知：，，，，沿轴正方向载有电流的长直输电导线，在线圈所在区域产生的磁场，等效于磁感应强度大小的均匀磁场；若空间存在磁性材料，则该处的磁感应强度增强至。 (1)在答题纸虚线框内，画出输电线电流产生磁场的磁感线分布（沿轴方向看），并标明方向； (2)当恒流源输出电流时 ①判断线圈所受安培力的方向（轴正方向或负方向），写出其表达式，并求出其值； ②求线圈电路消耗的热功率； (3)另一技术团队对甲方案进行改进，如图乙所示，同轴安装半径分别为和、不计电阻的两金属圆筒，让螺绕环每匝线圈的四个顶点分别与内外圆筒短接，再将两圆筒接入恒流源。若该装置产生的安培力与甲方案相同，求 ①恒流源输出的电流； ②甲、乙方案中线圈电路消耗的热功率之比。 34. （2026·浙江·高考真题）测量局域磁场，科学家基于电阻应变片开发出一种磁场检测芯片，其简化结构如图1所示。长度均为l、通有恒定电流I0（方向相反）的两刚性金属杆ab、cd，与具有良 好弹性的绝缘悬梁OA、OD构成“H”形支架，对称固定于底座O处。在悬梁上、下表面对称安装四个相同的电阻应变片（各自引出两导线），其阻值分别为R1、R2、R3和R4，将它们 按图2方式与电动势为E的电源（不计内阻）相连。未加磁场时，支架处于水平平衡状态， 此时R1=R2=R3=R4=R0，测得e、f两端的电势差为0。现施加待测磁场，其方向水平向右、且垂直于金属杆，则金属杆ab、cd受安培力作用，使悬梁OA、OD产生形变，四个应变片的阻值发生相应变化，其变化量的绝对值均为ΔR，此时测得e、f两端的电势差为Uef，从而得到待测磁场磁感应强度B的大小。 (1)判断金属杆ab和cd所受安培力的方向； (2)写出上述四个电阻的阻值（用R0和ΔR表示）； (3)已知电阻变化量和所受的安培力成正比关系，且比例系数为，求与B之间的关系。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $