第33讲 磁场及其对电流的作用（复习讲义）（山东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义围绕磁场及其对电流的作用专题，将磁场和磁感应强度、安培定则、磁场叠加、安培力计算等核心考点按“概念-规律-应用”逻辑层次展开，通过命题透视研判考情、思维建模搭建框架、考点精讲拆解核心、真题溯源感知考向四个教学环节，帮助学生系统构建磁场知识网络，掌握解题范式。 讲义突出考向靶向突破与核心素养培养，如在安培力计算考向中，通过弯曲导线有效长度模型建构、受力平衡科学推理，提升学生科学思维能力。设置基础选择、综合应用、真题演练分层练习，配合得分速记归纳方法，确保学生高效突破重难考点，为教师提供精准复习路径，助力提升学生应考能力。

第33讲 磁场及其对电流的作用 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 考点一 磁场和磁感应强度 知识点1磁场和磁感应强度的特点重 知识点2安培定则和几种常见的磁场 考向1磁感线与磁场 考向3 电流的磁效应重 考点二 安培力和磁场的叠加 知识点1磁场的叠加 知识点2安培力重 考向1 磁场的叠加 考向2 安培力的计算（通电导线在磁场中的受力问题）重 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 磁感应强度的理解与磁感线 江苏T19北京卷T11 江苏卷·T3 贵州卷T5福建T6 安培定则与磁场的叠加 江苏T19山东T16 上海卷T13 江西T5福建T3 重庆卷T13江苏卷·T10 考情分析 题型与考向：安培里的计算是高考重点考点。近两年山东加强了对安培力计算的考察，26年考了相关计算。27年涉及该考点的可能性比较大。 情境与立意： 从命题思路上看，试题情景：主要考察通电导体的受力分析。 复习目标 目标一：理解掌握磁场和磁感应强度的特点。 目标二：安培定则。 目标三.：安培力的计算（通电导线在磁场中的受力问题）。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 磁场和磁感应强度重 知●识●解●构 知识点1磁场和磁感应强度的特点 1．磁场 (1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (2)磁体周围、电流周围、运动电荷周围存在磁场。 (3)地磁场：地球是一个大磁体，地球周围存在磁场。 2．磁感应强度 (1)物理意义：表征磁场的强弱和方向。 (2)定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)。 (3)方向：小磁针静止时N极所指的方向。 (4)单位：特斯拉，符号为T。 3．匀强磁场 (1)定义：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。 (2)特点：磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。 4．磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。 (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱。 (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从N极指向S极 ；在磁体内部，由S极指向N极。 (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切。 (5)磁感线是假想的曲线，客观上并不存在。 知识点2安培定则和几种常见的磁场 1．地磁场 (1)地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图所示。 (2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北。 (3)地磁场在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量。 2． (1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示) (2)电流的磁场及安培定则 类别 直线电流 的磁场 通电螺线 管的磁场 环形电流 的磁场 安培定则 立体图 横截面图 特点 无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱 两侧是N极和S极，与条形磁体的磁场类似，管内可看做匀强磁场，管外是非匀强磁场 两侧是N极和S极，圆环内侧，离导线越近，磁场越强；圆环外侧离圆环越远，磁场越弱 ✨得分速记： 磁感应强度与电场强度的比较 磁感线与电场线的比较 比较项目 磁感线 电场线 相同点 意义 为了形象地描述磁场的方向和强弱而假想的线 为了形象地描述电场的方向和强弱而假想的线 方向 线上各点的切线方向就是该点的场方向 疏密 表示磁场强弱 表示电场强弱 特点 在空间不相交、不相切、不中断 除电荷处外，在空间不相交、不相切、不中断 不同点 闭合曲线 始于正电荷或无限远处，止于负电荷或无限远处。电场线是不闭合的曲线 考●向●破●译 考向1 磁场磁感线与磁场 一、单选题 1．（25-26高二上·福建龙岩·阶段检测）磁场中某区域的磁感线分布如图所示，在a、b、c、d四点中，磁感应强度最大的是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】D 【详解】磁感线的密集程度反映磁感应强度的大小，磁感线越密集的地方磁感应强度越大，磁感线越稀疏的地方磁感应强度越小，图中点磁感线最密集，磁感应强度最大。 故选D。 2．（24-25高二上·福建福州·阶段检测）下列说法不正确的是（     ） A．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极 B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的 C．福州上空的地磁场竖直分量向上 D．地磁场的两极与地理的两极并不重合，因此各个地方都存在着不同的磁偏角 【答案】C 【详解】A．根据磁极的定义，磁体上磁性最强的部分叫磁极，目前尚未发现磁单极子，任何磁体都存在N、S两个磁极，故A正确，不符合题意； B．磁场是传递磁相互作用的介质，磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用都通过磁场发生，故B正确，不符合题意； C．地磁北极位于地理南极附近，地磁南极位于地理北极附近，北半球区域地磁场的竖直分量向下，福州地处我国北半球，上空的地磁场竖直分量向下，故C错误，符合题意； D．地磁场的两极与地理两极并不重合，磁针指向与地理南北方向的夹角为磁偏角，不同位置的磁偏角存在差异，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．（25-26高二下·山西长治·开学考试）以下说法中正确的是（　　） A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C．磁极与磁极间是直接发生作用的 D．磁场和电场是同一种物质 【答案】A 【详解】A．磁场和电场都具有能量等物质的基本属性，是不依赖人的意识客观存在的特殊物质，故A正确； B．磁场是客观存在的特殊物质，不是人为规定的，人为规定的是用来描述磁场的磁感线模型，故B错误； C．磁极与磁极间的相互作用以磁场为媒介发生，不是直接作用，故C错误； D．磁场和电场的产生原因、基本性质均不同：电场由静止电荷产生，对所有带电粒子都有力的作用；磁场由运动电荷、电流、磁极产生，仅对运动的带电粒子可能有力的作用，二者不是同一种物质，故D错误。 故选A。 4．（方法：磁感应强度及其叠加基础巩固）地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示，下列说法正确的是（     ） A．地磁场的磁感线不闭合 B．地理南、北极与地磁场的南、北极重合 C．地磁南极在地理北极附近 D．在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的南极附近 【答案】C 【详解】A．磁感线是闭合曲线，地磁场的磁感线也闭合，故A错误； B．地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合，二者之间存在磁偏角，故B错误； C．地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，故C正确； D．在赤道位置，小磁针N极指向地磁场的南极（即地理北极附近），而非地理南极附近，故D错误。 故选C。 二、综合题 （25-26高二上·上海·阶段检测）磁场的描述 5．如图所示为某一磁场的部分磁感线分布情况，点的磁场方向与点的磁场方向_____（选A“相同”或B“不相同”），点的磁场比点的磁场_____（选填A“强”或B“弱”）。 6．将可以自由转动的小磁针平行于地表放在赤道上，下图为小磁针静止时的示意图，根据材料，下列可能正确的是（黑色一端代表小磁针的N极）（   ） A． B． C． D． 7．一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处放一指南针。电缆通电后，指南针指向刚好旋转，那么，指南针的N极原来指向_____方；这根电缆中电流的方向为_____。 8．某同学用如下装置测量磁感应强度，第一次实验时，将磁传感器探管从螺线管端逐渐插入，记录磁传感器读数与磁传感器插入螺线管内部的距离，绘制图线I；第二次实验时，减小通过螺线管的电流，并将探管从螺线管端逐渐插入，记录数据并在同一坐标系内绘制图线Ⅱ。I、Ⅱ图线描述可能正确的是（   ） A． B． C． D． 9．如图所示，在竖直平面内用绝缘轻绳连接一根质量为的通电导线，导线长为，电流大小为，方向垂直纸面向里，施加适当的磁场使通电导线处于平衡状态且轻绳与竖直方向成，重力加速度为，则磁感应强度的最小值为_____。此时其方向为_____。 【答案】5． B B 6．C 7． 北 竖直向上 8．C 9． 与竖直方向成夹角斜向左上方 【详解】5．[1] 磁场方向由磁感线的切线方向决定，由题图可知，M点和P点的磁感线切线方向不同，因此磁场方向不相同。 故选B。 [2] 磁感线的疏密表示磁场的强弱，由题图可知，M点磁感线比P点稀疏，因此M点的磁场比P点的磁场弱。 故选B。 6．地球的地理北极附近是地磁场的南极，地理南极附近是地磁场的北极。在赤道上，小磁针静止时N极的指向与该处磁场方向相同，所以小磁针的N极应指向地磁南极即地理北极方向附近，但不是正北的方向。 故选C。 7．[1][2] 指南针静止时N极原本指向北方，通电后旋转180°，说明电缆产生的磁场在指南针处的方向为南方。根据安培定则（右手螺旋定则）可知，墙中的电缆电流方向应竖直向上。 8．由分析可知，将磁传感器探管从螺线管a端逐渐插入和将磁传感器探管从螺线管b端逐渐插入，两次的B值应一次为正值，一次为负值。由于第二次实验时，减小了通过螺线管的电流，则B的最大值应小于第一次实验时B的最大值。又因为当时，B不等于零。故综上可知I、Ⅱ图线描述可能正确的是C选项。 故选C。 9．[1][2] 对导线进行受力分析可知，导线受竖直向下的重力、沿绳向上的拉力T、以及安培力的作用处于平衡状态。将这三个力构建矢量三角形，由于重力为定值，拉力方向固定，所以当安培力与拉力垂直时，安培力有最小值。根据几何关系有此时安培力的最小值为 其方向为沿垂直绳方向斜向右上方；又因为 所以磁感应强度的最小值为 根据左手定则可判断此时磁感应强度的方向为沿平行绳方向斜向上，即与竖直方向成夹角斜向左上方。 考向2 电流的磁效应重 1．（25-26高二上·湖北荆州·阶段检测）用安培定则分析，下列磁感线描述正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．直线电流磁感线应为同心圆，方向用右手螺旋判断，故A正确，B错误； C．根据右手螺旋定则，螺线管内部磁感线应向右，故C错误； D．条形磁铁外部磁感线应从极到极，故D错误。 故选A。 2．（25-26高二上·浙江温州·期中）关于教材中的四幅图，说法正确的是（　　） A．图①为磁电式电流表内部磁场示意图，极靴和铁质圆柱之间存在一个辐射式磁场，使得线圈无论转到什么位置，左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等 B．图②为法拉第使用过的线圈，当给其中一个线圈通入恒定电流后，另一线圈中会产生稳定的感应电流 C．图③表明两条通电导线之间存在相互作用，这个相互作用是通过电场发生的 D．图④电磁波没有能量，也不存在，是假想出来的 【答案】A 【详解】A．图①为磁电式电流表内部磁场示意图，极靴和铁质圆柱之间的磁场是均匀辐射分布的，这使得线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，且线圈左右两边所在之处的磁感应强度大小都相等，故A正确； B．图②为法拉第使用过的线圈，当给其中一个线圈通入恒定电流后，其产生的磁场是恒定不变的，穿过另一个线圈的磁通量没有发生变化，因此另一个线圈中不会产生感应电流，故B错误； C．图③表明两条通电导线之间存在相互作用（同向电流相互吸引，反向电流相互排斥），这种相互作用是通过磁场发生的，而不是通过电场发生，故C错误； D．图④展示了电磁波谱中无线电波的波长范围及应用，电磁波本身具有能量，也是客观存在的物质，并不是假想出来的，故D错误。 故选A。 3．（25-26高一上·广东梅州·开学考试）如图所示，闭合开关后，位于通电螺线管左右两侧的小磁针静止时其指向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．由电路图可知，电路中电流从电源正极流出，从螺线管左端流入、右端流出。根据安培定则可知螺线管的右端为N极，左端为S极。由于异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为N极，右边小磁针的左端为S极，故A正确，B错误； CD．由电路图可知，电路中电流从电源正极流出，从螺线管右端流入、左端流出。根据安培定则可知螺线管的左端为N极，右端为S极。由于异名磁极相互吸引，则左边小磁针的右端为S极，右边小磁针的左端为N极，故CD错误。 故选A。 4．（25-26高二上·江苏连云港·阶段检测）带负电的玻璃圆盘绕轴以一定的角速度匀速转动，如图所示，下列关于小磁针的S极转动情况说法正确的是（     ） A．S极向外转 B．S极向里转 C．S极向左转 D．S极向右转 【答案】D 【详解】带负电的玻璃圆盘绕轴以一定的角速度匀速转动，则等效电流与圆盘转动方向相反，根据右手螺旋定则可知，产生的磁场方向向左，因小磁针的N极指向磁场方向，可知小磁针的S极向右转动。 故选D。 5．（25-26高二上·广东江门·期中）图1为两点电荷的电场线分布，图2为通电螺线管的磁感线分布，下列说法正确的是（　　） A．两图中，电场线、磁感线的疏密程度均代表场的强弱 B．图1中两电荷均带负电 C．图2中通电螺线管的左端为N极，右端为S极 D．电场线起始于正电荷止于负电荷，磁感线起始于N极止于S极 【答案】A 【详解】A．磁感线和电场线是为了形象地描述磁场和电场引入的，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，电场线的疏密表示电场强度的大小，故A正确； B．由电场线分布可知，图1中左侧电荷为负电荷，右侧电荷为正电荷，故B错误； C．根据磁场分布可知，图2中通电螺线管的左端为S极，右端为N极，故C错误； D．磁感线是闭合曲线，而电场线是从正电荷出发指向无穷远或负电荷，或从无穷远指向负电荷，不是闭合曲线，故D错误。 故选A。 6．（2026·陕西商洛·模拟预测）《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋，则能指南”，表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示，磁场中有a、b、c、d四点，其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】D 【详解】磁感线疏密表示磁感应强度大小，越密磁场越强，条形磁铁两极磁场最强；磁感线切线方向为磁场方向，b处方向不平行条形磁铁轴线，a、d 、c 点磁感线方向与条形磁铁轴线平行，这三点中d点磁感线最密集，故磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是d点。 故选D。 二、作图题 7．（26-27高一上·福建泉州·开学考试）小兰用如图所示的电路探究电生磁现象，当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极。 【答案】 【详解】通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越小，磁性越弱；若使滑动变阻器的滑片向端移动时，通电螺线管的磁性减弱，需要电流减小，根据欧姆定律可知，电阻增大，故应将接线柱与开关相连； 根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为螺线管的极。 用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极。如图所示。 考点二 安培力和磁场的叠加重 知●识●解●构 知识点1磁场的叠加 磁场的叠加 磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。 (1)确定磁场场源，如通电导线。 (2)定位空间中需要求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁感应强度的大小和方向。如图所示，M、N在c点产生的磁感应强度为BM、BN。 (3)应用平行四边形定则进行合成，图中的B为合磁场的磁感应强度。 知识点2安培力重 1．安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时：F＝BIL。 (2)磁场和电流平行时：F＝0。 2．安培力的方向 左手定则判断： (1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内。 (2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向。 (3)拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 ✨得分速记： 1.安培力公式：F＝ILBsin θ。 2．两种特殊情况： (1)当I⊥B时，F＝BIL。 (2)当I∥B时，F＝0。 3．弯曲通电导线的有效长度 (1)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。 (2)对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。 考●向●破●译 考向1 磁场的叠加 一、单选题 1．（25-26高二下·河北秦皇岛·开学考试）如图所示，有一边长为L的正方形，在它的4个顶点上放置四条垂直于正方形所在平面的通电直导线a、b、c、d，其中直导线a、b中的电流为I，方向垂直纸面向外；直导线c、d中的电流为I，方向垂直纸面向里，已知长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度为，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离，则在正方形的中心O处，磁感应强度为（　　） A．，垂直纸面向里 B．，水平向左 C．，水平向左 D．，垂直纸面向外 【答案】B 【详解】四条通电直导线在处产生的磁感应强度的大小均为 根据安培定则可知，各通电直导线在处的磁场方向如图所示 根据平行四边形定则结合几何关系可得 方向水平向左。 故选B。 2．（25-26高二上·山东青岛·期中）已知无限长通电直导线在周围产生的磁场磁感应强度大小为，其中K为比例常数，I为直导线中的电流，x为离直导线的距离。现有两根无限长通电直导线M和N，夹角为60°，间距为2d，电流大小均为I、方向如图中箭头所示，点P为两导线公垂线的中点，则P点处的磁感应强度大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】两导线产生的磁感应强度如图（俯视图） 已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为 则通电直导线M在P点的磁感应强度大小为 同理通电直导线N在P点的磁感应强度大小为 根据磁感应强度的合成知识可得，P点处的磁感应强度大小为 故选C。 3．（25-26高二上·陕西咸阳·期中）如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。矩形线框静置于水平桌面上，其面积。一通电长直导线沿水平方向固定在线框中心点正上方，其电流产生的磁场在点的磁感应强度，则（　　 ） A．O点的磁感应强度的大小为 B．O点的磁感应强度的大小为 C．穿过线框的磁通量大小为 D．穿过线框的磁通量大小为0Wb 【答案】C 【详解】AB．O点的磁感应强度如图所示 根据矢量合成法则有，故AB错误； CD．根据对称性可知，长直导线在线框处产生磁通量为零，则穿过线框的磁通量大小为，故C正确，D错误。 故选C。 4．（25-26高二上·山东临沂·期中）如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O'点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（     ） A．c处的磁感应强度方向向左 B．d处的磁感应强度方向向下 C．O'点处的磁感应强度为零 D．c、d处的磁感应强度方向相反 【答案】B 【详解】A．根据右手螺旋定则，M处电流向里，磁感线顺时针，N处电流向外，磁感线逆时针，M在c 点产生的磁场方向向下，N在c点产生的磁场方向也向下，因此叠加后c处磁感应强度方向向下，故A错误； B．M在d点产生的磁场方向向下，N在d点产生的磁场方向向下，因此叠加后d处磁感应强度方向向下，故B正确； C．O'点处，M产生的磁场方向向下，N产生的磁场方向也向下，叠加后竖直向下不为零，故C错误。 D．由之前分析c、d处的磁感应强度方向相同，故D错误； 故选B。 5．（25-26高二上·江苏连云港·阶段检测）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xoy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（     ） A．O点的磁感应强度方向沿y轴正方向 B．O点的磁感应强度方向沿y轴负方向 C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向 D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向 【答案】D 【详解】由于电流大小相等，所以每根导线周围距离相同位置的磁感应强度大小相等，根据安培定则确定导线周围的磁感应强度方向如图所示： AB．导线c和导线b在O点的磁感应强度大小相等，方向相反，和为零，导线a和导线d在O点磁感应强度方向都沿Oc方向，则O点磁感应强度方向沿Oc方向，故AB错误； CD．导线c和导线d在e点产生的磁感应强度方向一上一下，刚好抵消为零，导线a和导线b在e点产生的磁感应强度方向一个斜向左下，一个斜向右下，左右对称，根据矢量合成，竖直向下，所以可得e点最终磁感应强度方向竖直向下，沿y轴负向，故C错误，D正确； 故选D。 6．（2024·全国·模拟预测）如图，在纸面上、两点分别固定着垂直纸面的长直导线，通有大小相等、方向相反的恒定电流。纸面上有、、、四点，、为中垂线上的点，四边形为正方形，为的中点。下列说法正确的是（     ） A．点的磁感应强度方向沿方向 B．点的磁感应强度大于点的磁感应强度 C．点与点的磁感应强度方向相同 D．点磁感应强度大小大于点磁感应强度大小的2倍 【答案】D 【详解】A．由安培定则和磁场的叠加原理知点的磁感应强度方向沿方向，故A错误； B．设其中一根导线中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，则点的磁感应强度大小 方向沿方向，如图所示 设其中一根导线中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，则点的磁感应强度大小 由于与任一导线间的距离均大于，所以，，故B错误； C．点的磁感应强度平行于方向，与点的磁感应强度方向相反，故C错误； D．由几何关系可知，点的磁感应强度大小，即，故D正确。 故选D。 考向2 安培力的计算（通电导线在磁场中的受力问题）重 一、单选题 1．（25-26高二上·江苏南通·期中）在下列各图中导体棒ab均静止在导轨上，通过导体棒ab的电流及其所在位置的磁感应强度大小均相等，则导体棒ab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 综上可得，对轨道压力最大的是。 故选B。 2．（25-26高二上·江苏扬州·期中）长为L的水平直导线静止于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导线中电流的大小为I，方向如图所示，绝缘悬线与竖直方向夹角均为，则导线受到的安培力（     ） A．大小为 B．大小为 C．方向垂直于直导线向上 D．方向垂直于绝缘悬线指向右上方 【答案】A 【详解】电流沿水平直导线方向，磁场竖直向下，电流与磁场相互垂直，因此安培力大小 根据左手定则，安培力方向必须同时垂直于电流和磁场，故安培力方向水平向右 故选A。 3．（25-26高二上·江苏连云港·阶段检测）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．通电后导线中安培力方向向上 B．通电后两绳拉力变小 C．安培力为 D．安培力为 【答案】D 【详解】A．利用左手定则：磁场垂直纸面向外，磁感线穿手心，四指指向等效电流方向（到水平向右），大拇指指向竖直向下，因此安培力方向向下，故A错误； B．未通电时，两绳总拉力等于半圆环的重力；通电后安培力竖直向下，总向下的力增大，因此两绳拉力变大，故B错误； CD．弯曲导线在匀强磁场中受到的安培力，有效长度为导线两端点的直线距离。本题中半圆环的半径为，两端、的直线距离为直径 根据安培力公式 得，故C错误，D正确。 故选D。 4．（方法：安培力的分析与计算）一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则关于导线ab受磁场力后的运动情况，下列说法正确的是（     ） A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 【答案】D 【详解】AB．螺线管外部磁场方向由极指向极。电流由流向，按左手定则判断导线两端的安培力，其切向分量使端垂直纸面向外、端垂直纸面向里。两力形成力偶，从上向下看导线逆时针转动，导线两端的受力、转动方向及转动后的运动趋势如图所示。 因此顺时针转动均不成立，故AB错误； CD．导线转过小角度后，电流方向出现垂直于螺线管轴线的分量。螺线管上方的轴向磁场由极指向极，按左手定则，导线所受安培力的合力指向螺线管，导线靠近螺线管而不是远离螺线管，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 5．如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁体正下方固定一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，从O点向下看，下列判断正确的是（　　） A．导线有沿逆时针转动的趋势 B．导线有沿顺时针转动的趋势 C．磁体将沿逆时针转动 D．磁体将沿顺时针转动 【答案】BC 【详解】假设磁体不动，导线运动，通电导线左边的磁场斜向下，而右边的磁场是斜向上，那么在导线两侧取两小段，根据左手定则可知，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，所以从上往下看，导线有顺时针转动的趋势； 如今导线不动，磁体运动，根据相对运动，则磁体将沿逆时针转动（从上向下看）。 故选BC。 6．（25-26高二上·甘肃平凉·阶段检测）如图所示，放置在水平面上的条形磁铁上方，以O点所在竖直线为轴可以水平自由旋转的轻弹簧悬挂了一直导线，某一时刻给该导线通以由a向b方向的电流。磁铁始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A．a端向外转动，b端向里转动 B．当导体棒最终达到稳定时，条形磁铁受到地面的支持力不变 C．当导体棒最终达到稳定时，弹簧的弹力变大 D．当导体棒最终达到稳定时，弹簧可能被压缩 【答案】AC 【详解】A．在a端选一小段长度，用左手定则可知，这一小段所受安培力垂直纸面向外，同理在b端选一小段长度，由左手定则可知，这一小段所受安培力垂直纸面向里，故a端向外转动，b端向里转动，故A正确； BCD．当导体棒稳定时，a端在外，b端在里，即电流方向垂直纸面向里，由左手定则可知，导线所受安培力竖直向下，通电前，弹簧弹力等于导线重力，弹簧处于伸长状态。通电后，弹簧弹力等于导线重力加安培力，即弹簧的弹力变大，当导体棒最终达到稳定时，弹簧依然处于伸长状态，故C正确，BD错误。 故选AC。 三、解答题 7．（25-26高三上·天津·阶段检测）如图所示，水平导轨间距l=2.0m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1 kg，电阻R0=0.9 Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=6V，内阻r=0.1 Ω，电阻R=3Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=2 T，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角α=37°；ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g取10 m/s2，ab处于静止状态。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求∶ (1)通过ab的电流大小和方向； (2)ab受到的安培力大小和方向； (3)重物重力G的取值范围。 【答案】(1)1.5A，a到b (2)6N，与水平方向夹角为53°左斜向上 (3)1 N≤G≤6.2N 【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可得，通过ab的电流 方向由a到b （2）ab受到的安培力F=IlB=1.5×2×2 N=6N 根据左手定则可知，方向与水平方向夹角为53°左斜向上 （3）ab受力如图所示 由图可知最大静摩擦力 由平衡条件得，当最大静摩擦力方向向左时 当最大静摩擦力方向向右时 解得， 由于重物受力平衡，故绳子拉力等于重物重力，则重物重力的取值范围为1 N≤G≤6.2N。 8．（25-26高二上·福建漳州·阶段检测）某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m=10g的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，在矩形区域abcd内有匀强磁场，ab长L1=20cm，bc长L2=8cm，磁感应强度大小为B=1T，方向垂直纸面向内。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度，此时弹簧伸长x0=2cm；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度取g=10m/s2。请回答下面问题： (1)为使电流表正常工作，判断流过金属杆MN的电流方向； (2)求弹簧劲度系数k； (3)设MN中电流为I时弹簧的伸长量为x，写出I-x关系式。 【答案】(1)从N至M (2)5N/m (3)   （） 【详解】（1）要使电流表正常工作，金属杆应向下移动，所受的安培力应向下，由左手定则可知，金属杆中的电流方向应从N至M； （2）当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度，此时弹簧伸长，根据受力平衡可得 解得弹簧劲度系数为 （3）由题图可知，弹簧的伸长量最大值为 当电流为I时，安培力为 静止时弹簧的伸长量为x，根据受力平衡可得（） 联立可得I与x的关系为（） 9．（25-26高二上·江苏扬州·期中）如图所示，宽为的光滑导轨与水平面成，长度也为L的金属杆ab水平放置在导轨上。空间存在着垂直导轨平面向下，磁感应强度的匀强磁场，当回路中电流时，金属杆恰能静止，此时变阻箱接入电路的电阻，已知电源内阻，不计导轨及金属杆的电阻，重力加速度取。求： (1)电源电动势E； (2)导体棒的质量m。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，不计导轨和金属杆电阻时，电源电动势满足 解得 （2）金属杆静止，沿导轨方向受力平衡，安培力与重力沿导轨的分力平衡。 金属杆受到的安培力为 根据平衡条件 整理得质量 解得 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 一、单选题 1．（2026·北京·高考真题）如图所示实验装置中，两根平行直导线两端固定。通以电流，可演示电流间的相互作用，有助于建立电流产生磁场的认识。若可分别改变每根导线中的电流，还可以探究（     ） A．磁场强弱与距离的定性关系 B．磁场强弱与电流大小的定性关系 C．磁场是否可以叠加 D．磁场有无沿电流方向的分量 【答案】B 【详解】A．两根导线的间距不可改变，不可以定性得到磁场强弱和距离的关系，A错误； B．保持两根导线的间距不变，改变其中一根产生磁场的电流大小，通过另一根导线的受力形变程度变化，可以定性得到磁场强弱和电流大小的关系，B正确； C．该装置中只有两根平行通电直导线的磁场，没有额外的磁场叠加对照场景，无法验证磁场是否可以叠加，C错误； D．电流方向沿导线轴向，而安培力的方向始终垂直于电流方向，无法通过该装置检测是否存在沿电流方向的磁场分量，D错误。 故选B。 2．（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当线圈通以如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（　　） A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 【答案】A 【详解】由图（b）可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向（俯视），则产生的等离子体电流方向（俯视）为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向（俯视）仍为顺时针。 故选A。 3．（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应强度越大，故可知。 故选B。 4．（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。 5．（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。 6．（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。 7．（2024·浙江·高考真题）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　） A．图示左侧通电导线受到安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同 C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等 【答案】A 【详解】A．由左手定则可知，图示左侧通电导线受到安培力向下，选项A正确；     B．a、b两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项B错误； C．磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，选项C错误； D．因c点处的磁感线较d点密集，可知 c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，选项D错误。 故选A。 二、解答题 8．（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： 9．（2026·山东·高考真题）如图所示，平行金属导轨间距为L，导轨平面与水平面夹角为定值，二者交线与导轨垂直。电动势均为E、内阻为r的两电源，开关S1、S2及滑动变阻器RP与导轨相连，导轨处于磁感应强度为B、方向平行于导轨向下的匀强磁场中。S1闭合、S2断开，质量为m，长为L，内阻为r的金属杆cd静止于导轨上。调节滑片，当RP阻值为r时，cd刚好要下滑。保持滑片位置不变，断开S1，闭合S2，cd开始下滑并始终与导轨接触良好。已知cd与导轨间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻。cd下滑过程中，求： (1)cd的电功率P； (2)cd的加速度大小a。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）断开S1，闭合S2时回路电流 则cd的电功率P = I2r 解得 （2）设斜面倾角为θ，S1闭合、S2断开cd刚好要下滑时有mgsinθ = μ(mgcosθ＋BIL) 由于两电源电动势均为E、内阻为r，则回路电流大小不变均为 断开S1，闭合S2有mgsinθ－μ(mgcosθ－BIL) = ma 联立解得 10．（2024·重庆·高考真题）小明设计了如图所示的方案，探究金属杆在磁场中的运动情况，质量分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可伸长的导线相连，形成闭合回路，两根导线的间距和P、Q的长度均为L，仅在Q的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向的竖直面内向上运动，P、Q始终保持水平，不计空气阻力、摩擦和导线质量，忽略回路电流产生的磁场。重力加速度为g，当P匀速下降时，求 （1）P所受单根导线拉力的大小； （2）Q中电流的大小。    【答案】（1）mg；（2） 【详解】（1）由P匀速下降可知，P处于平衡状态，所受合力为0，设导线的拉力大小为T，对P有 2T = 2mg 解得 T = mg （2）设Q所受安培力大小为F，对P、Q整体受力分析，有 mg＋F = 2mg 又 F = BIL 解得 24 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $ 第33讲 磁场及其对电流的作用 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 考点一 磁场和磁感应强度 知识点1磁场和磁感应强度的特点重 知识点2安培定则和几种常见的磁场 考向1磁感线与磁场 考向3 电流的磁效应重 考点二 安培力和磁场的叠加 知识点1磁场的叠加 知识点2安培力重 考向1 磁场的叠加 考向2 安培力的计算（通电导线在磁场中的受力问题）重 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 磁感应强度的理解与磁感线 江苏T19北京卷T11 江苏卷·T3 贵州卷T5福建T6 安培定则与磁场的叠加 江苏T19山东T16 上海卷T13 江西T5福建T3 重庆卷T13江苏卷·T10 考情分析 题型与考向：安培里的计算是高考重点考点。近两年山东加强了对安培力计算的考察，26年考了相关计算。27年涉及该考点的可能性比较大。 情境与立意： 从命题思路上看，试题情景：主要考察通电导体的受力分析。 复习目标 目标一：理解掌握磁场和磁感应强度的特点。 目标二：安培定则。 目标三.：安培力的计算（通电导线在磁场中的受力问题）。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 磁场和磁感应强度重 知●识●解●构 知识点1磁场和磁感应强度的特点 1．磁场 (1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (2)磁体周围、电流周围、运动电荷周围存在磁场。 (3)地磁场：地球是一个大磁体，地球周围存在磁场。 2．磁感应强度 (1)物理意义：表征磁场的强弱和方向。 (2)定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)。 (3)方向：小磁针静止时N极所指的方向。 (4)单位：特斯拉，符号为T。 3．匀强磁场 (1)定义：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。 (2)特点：磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。 4．磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。 (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱。 (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从N极指向S极 ；在磁体内部，由S极指向N极。 (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切。 (5)磁感线是假想的曲线，客观上并不存在。 知识点2安培定则和几种常见的磁场 1．地磁场 (1)地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图所示。 (2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北。 (3)地磁场在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量。 2． (1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示) (2)电流的磁场及安培定则 类别 直线电流 的磁场 通电螺线 管的磁场 环形电流 的磁场 安培定则 立体图 横截面图 特点 无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱 两侧是N极和S极，与条形磁体的磁场类似，管内可看做匀强磁场，管外是非匀强磁场 两侧是N极和S极，圆环内侧，离导线越近，磁场越强；圆环外侧离圆环越远，磁场越弱 ✨得分速记： 磁感应强度与电场强度的比较 磁感线与电场线的比较 比较项目 磁感线 电场线 相同点 意义 为了形象地描述磁场的方向和强弱而假想的线 为了形象地描述电场的方向和强弱而假想的线 方向 线上各点的切线方向就是该点的场方向 疏密 表示磁场强弱 表示电场强弱 特点 在空间不相交、不相切、不中断 除电荷处外，在空间不相交、不相切、不中断 不同点 闭合曲线 始于正电荷或无限远处，止于负电荷或无限远处。电场线是不闭合的曲线 考●向●破●译 考向1 磁场磁感线与磁场 一、单选题 1．（25-26高二上·福建龙岩·阶段检测）磁场中某区域的磁感线分布如图所示，在a、b、c、d四点中，磁感应强度最大的是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 2．（24-25高二上·福建福州·阶段检测）下列说法不正确的是（     ） A．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极 B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的 C．福州上空的地磁场竖直分量向上 D．地磁场的两极与地理的两极并不重合，因此各个地方都存在着不同的磁偏角 3．（25-26高二下·山西长治·开学考试）以下说法中正确的是（　　） A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C．磁极与磁极间是直接发生作用的 D．磁场和电场是同一种物质 4．（方法：磁感应强度及其叠加基础巩固）地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示，下列说法正确的是（     ） A．地磁场的磁感线不闭合 B．地理南、北极与地磁场的南、北极重合 C．地磁南极在地理北极附近 D．在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的南极附近 二、综合题 （25-26高二上·上海·阶段检测）磁场的描述 5．如图所示为某一磁场的部分磁感线分布情况，点的磁场方向与点的磁场方向_____（选A“相同”或B“不相同”），点的磁场比点的磁场_____（选填A“强”或B“弱”）。 6．将可以自由转动的小磁针平行于地表放在赤道上，下图为小磁针静止时的示意图，根据材料，下列可能正确的是（黑色一端代表小磁针的N极）（   ） A． B． C． D． 7．一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处放一指南针。电缆通电后，指南针指向刚好旋转，那么，指南针的N极原来指向_____方；这根电缆中电流的方向为_____。 8．某同学用如下装置测量磁感应强度，第一次实验时，将磁传感器探管从螺线管端逐渐插入，记录磁传感器读数与磁传感器插入螺线管内部的距离，绘制图线I；第二次实验时，减小通过螺线管的电流，并将探管从螺线管端逐渐插入，记录数据并在同一坐标系内绘制图线Ⅱ。I、Ⅱ图线描述可能正确的是（   ） A． B． C． D． 9．如图所示，在竖直平面内用绝缘轻绳连接一根质量为的通电导线，导线长为，电流大小为，方向垂直纸面向里，施加适当的磁场使通电导线处于平衡状态且轻绳与竖直方向成，重力加速度为，则磁感应强度的最小值为_____。此时其方向为_____。 考向2 电流的磁效应重 1．（25-26高二上·湖北荆州·阶段检测）用安培定则分析，下列磁感线描述正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（25-26高二上·浙江温州·期中）关于教材中的四幅图，说法正确的是（　　） A．图①为磁电式电流表内部磁场示意图，极靴和铁质圆柱之间存在一个辐射式磁场，使得线圈无论转到什么位置，左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等 B．图②为法拉第使用过的线圈，当给其中一个线圈通入恒定电流后，另一线圈中会产生稳定的感应电流 C．图③表明两条通电导线之间存在相互作用，这个相互作用是通过电场发生的 D．图④电磁波没有能量，也不存在，是假想出来的 3．（25-26高一上·广东梅州·开学考试）如图所示，闭合开关后，位于通电螺线管左右两侧的小磁针静止时其指向正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（25-26高二上·江苏连云港·阶段检测）带负电的玻璃圆盘绕轴以一定的角速度匀速转动，如图所示，下列关于小磁针的S极转动情况说法正确的是（     ） A．S极向外转 B．S极向里转 C．S极向左转 D．S极向右转 5．（25-26高二上·广东江门·期中）图1为两点电荷的电场线分布，图2为通电螺线管的磁感线分布，下列说法正确的是（　　） A．两图中，电场线、磁感线的疏密程度均代表场的强弱 B．图1中两电荷均带负电 C．图2中通电螺线管的左端为N极，右端为S极 D．电场线起始于正电荷止于负电荷，磁感线起始于N极止于S极 6．（2026·陕西商洛·模拟预测）《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋，则能指南”，表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示，磁场中有a、b、c、d四点，其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 二、作图题 7．（26-27高一上·福建泉州·开学考试）小兰用如图所示的电路探究电生磁现象，当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极。 考点二 安培力和磁场的叠加重 知●识●解●构 知识点1磁场的叠加 磁场的叠加 磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。 (1)确定磁场场源，如通电导线。 (2)定位空间中需要求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁感应强度的大小和方向。如图所示，M、N在c点产生的磁感应强度为BM、BN。 (3)应用平行四边形定则进行合成，图中的B为合磁场的磁感应强度。 知识点2安培力重 1．安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时：F＝BIL。 (2)磁场和电流平行时：F＝0。 2．安培力的方向 左手定则判断： (1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内。 (2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向。 (3)拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 ✨得分速记： 1.安培力公式：F＝ILBsin θ。 2．两种特殊情况： (1)当I⊥B时，F＝BIL。 (2)当I∥B时，F＝0。 3．弯曲通电导线的有效长度 (1)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。 (2)对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。 考●向●破●译 考向1 磁场的叠加 一、单选题 1．（25-26高二下·河北秦皇岛·开学考试）如图所示，有一边长为L的正方形，在它的4个顶点上放置四条垂直于正方形所在平面的通电直导线a、b、c、d，其中直导线a、b中的电流为I，方向垂直纸面向外；直导线c、d中的电流为I，方向垂直纸面向里，已知长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度为，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离，则在正方形的中心O处，磁感应强度为（　　） A．，垂直纸面向里 B．，水平向左 C．，水平向左 D．，垂直纸面向外 2．（25-26高二上·山东青岛·期中）已知无限长通电直导线在周围产生的磁场磁感应强度大小为，其中K为比例常数，I为直导线中的电流，x为离直导线的距离。现有两根无限长通电直导线M和N，夹角为60°，间距为2d，电流大小均为I、方向如图中箭头所示，点P为两导线公垂线的中点，则P点处的磁感应强度大小为（     ） A． B． C． D． 3．（25-26高二上·陕西咸阳·期中）如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。矩形线框静置于水平桌面上，其面积。一通电长直导线沿水平方向固定在线框中心点正上方，其电流产生的磁场在点的磁感应强度，则（　　 ） A．O点的磁感应强度的大小为 B．O点的磁感应强度的大小为 C．穿过线框的磁通量大小为 D．穿过线框的磁通量大小为0Wb 4．（25-26高二上·山东临沂·期中）如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O'点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（     ） A．c处的磁感应强度方向向左 B．d处的磁感应强度方向向下 C．O'点处的磁感应强度为零 D．c、d处的磁感应强度方向相反 5．（25-26高二上·江苏连云港·阶段检测）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xoy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（     ） A．O点的磁感应强度方向沿y轴正方向 B．O点的磁感应强度方向沿y轴负方向 C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向 D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向 6．（2024·全国·模拟预测）如图，在纸面上、两点分别固定着垂直纸面的长直导线，通有大小相等、方向相反的恒定电流。纸面上有、、、四点，、为中垂线上的点，四边形为正方形，为的中点。下列说法正确的是（     ） A．点的磁感应强度方向沿方向 B．点的磁感应强度大于点的磁感应强度 C．点与点的磁感应强度方向相同 D．点磁感应强度大小大于点磁感应强度大小的2倍 考向2 安培力的计算（通电导线在磁场中的受力问题）重 一、单选题 1．（25-26高二上·江苏南通·期中）在下列各图中导体棒ab均静止在导轨上，通过导体棒ab的电流及其所在位置的磁感应强度大小均相等，则导体棒ab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 2．（25-26高二上·江苏扬州·期中）长为L的水平直导线静止于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导线中电流的大小为I，方向如图所示，绝缘悬线与竖直方向夹角均为，则导线受到的安培力（     ） A．大小为 B．大小为 C．方向垂直于直导线向上 D．方向垂直于绝缘悬线指向右上方 3．（25-26高二上·江苏连云港·阶段检测）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．通电后导线中安培力方向向上 B．通电后两绳拉力变小 C．安培力为 D．安培力为 4．（方法：安培力的分析与计算）一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则关于导线ab受磁场力后的运动情况，下列说法正确的是（     ） A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 二、多选题 5．如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁体正下方固定一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，从O点向下看，下列判断正确的是（　　） A．导线有沿逆时针转动的趋势 B．导线有沿顺时针转动的趋势 C．磁体将沿逆时针转动 D．磁体将沿顺时针转动 6．（25-26高二上·甘肃平凉·阶段检测）如图所示，放置在水平面上的条形磁铁上方，以O点所在竖直线为轴可以水平自由旋转的轻弹簧悬挂了一直导线，某一时刻给该导线通以由a向b方向的电流。磁铁始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A．a端向外转动，b端向里转动 B．当导体棒最终达到稳定时，条形磁铁受到地面的支持力不变 C．当导体棒最终达到稳定时，弹簧的弹力变大 D．当导体棒最终达到稳定时，弹簧可能被压缩 三、解答题 7．（25-26高三上·天津·阶段检测）如图所示，水平导轨间距l=2.0m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1 kg，电阻R0=0.9 Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=6V，内阻r=0.1 Ω，电阻R=3Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=2 T，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角α=37°；ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g取10 m/s2，ab处于静止状态。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求∶ (1)通过ab的电流大小和方向； (2)ab受到的安培力大小和方向； (3)重物重力G的取值范围。 8．（25-26高二上·福建漳州·阶段检测）某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m=10g的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，在矩形区域abcd内有匀强磁场，ab长L1=20cm，bc长L2=8cm，磁感应强度大小为B=1T，方向垂直纸面向内。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度，此时弹簧伸长x0=2cm；当MN中有电流时，指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度取g=10m/s2。请回答下面问题： (1)为使电流表正常工作，判断流过金属杆MN的电流方向； (2)求弹簧劲度系数k； (3)设MN中电流为I时弹簧的伸长量为x，写出I-x关系式。 9．（25-26高二上·江苏扬州·期中）如图所示，宽为的光滑导轨与水平面成，长度也为L的金属杆ab水平放置在导轨上。空间存在着垂直导轨平面向下，磁感应强度的匀强磁场，当回路中电流时，金属杆恰能静止，此时变阻箱接入电路的电阻，已知电源内阻，不计导轨及金属杆的电阻，重力加速度取。求： (1)电源电动势E； (2)导体棒的质量m。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 一、单选题 1．（2026·北京·高考真题）如图所示实验装置中，两根平行直导线两端固定。通以电流，可演示电流间的相互作用，有助于建立电流产生磁场的认识。若可分别改变每根导线中的电流，还可以探究（     ） A．磁场强弱与距离的定性关系 B．磁场强弱与电流大小的定性关系 C．磁场是否可以叠加 D．磁场有无沿电流方向的分量 2．（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当线圈通以如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（　　） A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 3．（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 4．（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． 5．（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 6．（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 7．（2024·浙江·高考真题）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　） A．图示左侧通电导线受到安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同 C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等 二、解答题 8．（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。 9．（2026·山东·高考真题）如图所示，平行金属导轨间距为L，导轨平面与水平面夹角为定值，二者交线与导轨垂直。电动势均为E、内阻为r的两电源，开关S1、S2及滑动变阻器RP与导轨相连，导轨处于磁感应强度为B、方向平行于导轨向下的匀强磁场中。S1闭合、S2断开，质量为m，长为L，内阻为r的金属杆cd静止于导轨上。调节滑片，当RP阻值为r时，cd刚好要下滑。保持滑片位置不变，断开S1，闭合S2，cd开始下滑并始终与导轨接触良好。已知cd与导轨间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻。cd下滑过程中，求： (1)cd的电功率P； (2)cd的加速度大小a。 10．（2024·重庆·高考真题）小明设计了如图所示的方案，探究金属杆在磁场中的运动情况，质量分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可伸长的导线相连，形成闭合回路，两根导线的间距和P、Q的长度均为L，仅在Q的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向的竖直面内向上运动，P、Q始终保持水平，不计空气阻力、摩擦和导线质量，忽略回路电流产生的磁场。重力加速度为g，当P匀速下降时，求 （1）P所受单根导线拉力的大小； （2）Q中电流的大小。    24 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $