第44讲 磁场的描述与磁场对电流的作用 专项训练 -2027届高三物理一轮复习

**基本信息** 聚焦磁场描述与安培力应用，以题型为纲构建从概念到应用的逻辑链条，通过分层训练强化相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |磁场的描述与叠加|9题|涉及磁感应强度单位、电流磁场叠加、磁通量计算|从磁感应强度概念到矢量叠加，衔接磁通量计算| |安培力受力与运动分析|5题|包含电流间相互作用、安培力方向判断|基于左手定则，结合受力分析解决运动问题| |安培力平衡|5题|涉及电流天平、导轨棒平衡等模型|综合安培力与力学平衡条件，强化模型建构| |安培力加速问题|5题|结合电磁弹射、电磁船等实际情境|应用牛顿定律分析安培力作用下的加速过程| |课时精练|5题|综合应用类题目|整合前述知识点，提升综合解题能力| |真题回顾|6题|近3年高考真题|对接高考命题趋势，强化高频考点突破|

第44讲 磁场的描述与磁场对电流的作用 目 录 【题型演练】 1 题型01 磁场的描述与磁场的叠加 1 题型02 安培力作用下的受力和运动分析 4 题型03 安培力作用下的平衡 5 题型04 安培力作用下加速问题 7 【课时精练】 9 【真题回顾】 11 【题型演练】 题型01 磁场的描述与磁场的叠加 1．（2026·辽宁朝阳·二模）“特斯拉”是磁感应强度在国际单位制中的单位（符号），下列单位中与磁感应强度单位一致的是（　　） A． B． C． D． 2．（2026·河南南阳·三模）赤道某处水平地面上空高处，有两条彼此绝缘的长直导线1和2互相垂直分别沿东西和南北方向固定放置，两条导线交点正下方地面上点的正东方向处有一点。已知该地区的地磁场水平分量为，方向水平向北。导线1中的电流方向由东向西，大小为；导线2中的电流方向由北向南，大小为（无限长直导线外距离导线处的磁感应强度大小为，其中）。下列说法正确的是（    ） A．点与点磁感应强度方向相同 B．地磁场对导线1的安培力方向竖直向上 C．点磁感应强度大小为 D．点磁感应强度大小为 3．（2026·江苏南通·模拟预测）两根相互平行的长直导线M、N的横截面如图所示，已知导线M、N中电流方向分别垂直纸面向里、向外，O到两导线距离相等，则O点磁感应强度方向在纸面内（     ） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 4．（2026·陕西商洛·模拟预测）四根相同长直导线处于边长为的正方形四个顶点上，为正方形的中心，通入的电流方向如图所示，第1、2、3、4根导线中电流的大小分别为、、、。已知一根无限长直导线通入电流时，与直导线距离为处的磁感应强度大小，为常量。则中心处的磁感应强度大小为（     ） A． B． C． D． 5．（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，通过面的磁通量为，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． 6．（2026·山西吕梁·三模）《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术如图甲所示，管道内部有三根绝缘超高压长输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻B、C中电流方向垂直于纸面向外、A中电流方向垂直于纸面向里，A、B、C中电流大小均为I，已知导线在图示平面某处所产生的磁感应强度满足，R为离导线的距离。已知输电线缆A在O处所产生的磁感应强度大小为。则（　　） A．输电线缆B、C相互排斥 B．输电线缆C所受安培力方向指向O点 C．输电线缆A、B、C在正三角形中心O处的磁感应强度大小为 D．输电线缆A、B、C在B、C连线中点处的磁感应强度大小为 7．（2026·安徽合肥·二模）空间内有一正方体区域，两根彼此绝缘的通电长直导线沿、固定，电流大小相等，方向如图所示。已知通电长直导线在空间某点产生磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比、与该点到直导线的距离成反比。若沿的通电导线在点产生磁场的磁感应强度大小为，下列说法正确的是（     ） A．点的磁感应强度大小为 B．点的磁感应强度方向沿 C．点的磁感应强度大小为 D．点的磁感应强度方向沿 8．（2026·北京通州·一模）有两根足够长直导线、互相平行放置。如图所示为垂直于导线的截面图，在图示平面内，点为两根导线横截面连线的中点，、是导线横截面连线上关于点对称的两点。已知在电流为的无限长直导线周围产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的垂直距离的关系式为，其中为常数。若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，下列说法正确的是（　　） A．点磁感应强度为零 B．点磁感应强度比点磁感应强度大 C．若两导线中的电流均变为原来的2倍，点磁感应强度大小也变为原来的2倍 D．将一正试探电荷从点沿移到点，其所受洛伦兹力的方向沿向右 9．（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 题型02 安培力作用下的受力和运动分析 10．（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 11．（2026·江西赣州·二模）如图所示，光滑绝缘半圆柱筒和长直导线a固定在斜面上，长直导线a与半圆柱筒的轴线重合，一段长直导线b紧靠半圆柱筒上端放在斜面上，a、b通有方向相同的恒定电流，现给b施加水平方向向左的力F，使b沿半圆柱筒外表面向上缓慢移动直至O点正上方，a、b始终保持相互平行，则（    ） A．力F不断减小 B．b受到的安培力的大小不断减小 C．b受到的安培力不变 D．b对半圆柱筒表面的压力大小不断增大 12．（2026·陕西宝鸡·模拟预测）如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中固定有两根平行长直导线a、b，两导线与磁场垂直且通有大小、方向均相同的恒定电流，此时导线a受到的安培力大小为F，方向水平向右；导线b受到的安培力大小为2F，方向水平向左。若撤去磁场，则导线a、b之间的作用力大小为（　　） A． B．2F C． D．F 13．（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 14．（2025·江苏南京·模拟预测）通有电流I的直导线竖直放置，且可绕O点向各个方向转动，电流方向如图所示，O为直导线的中心，下列说法正确的是（　　） A．导线受磁场力的作用，绕O点上端向里，下端向外转动 B．导线受磁场力的作用，绕O点上端向外，下端向里转动 C．导线受磁场力的作用，绕O点在纸面内逆时针方向转动 D．导线不受磁场力的作用，故不转动 故选B。 题型03 安培力作用下的平衡 15．（2025·广东汕头·模拟预测）某地一次消防演练中，直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框abcd吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直向下分量By，随距离地面高度h的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时（     ） A．线框中感应电流方向为abcd B．线框的四条边有向内收缩的趋势 C．绳索对线框的作用力小于线框的重力 D．飞机悬停时若增加绳索的长度，单条绳索的拉力大小不变 16．（2026·海南·模拟预测）如图所示，两相同的金属直导轨MN、PQ竖直固定，两导轨间距为1m，金属棒ab水平锁定在导轨上并与之接触良好，金属棒ab、定值电阻R及导轨下端电源构成图示电路。若在金属棒ab所在空间加上磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场，闭合开关S，解除金属棒ab的锁定，金属棒ab刚好不下滑。已知金属棒ab接入电路的电阻、质量，电源电动势、内阻，定值电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨电阻不计，重力加速度g取，则金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 17．（2026·江西吉安·三模）电流天平可以测量微小物体的质量。如图所示，电流天平的右端挂一矩形线圈，匝数为20，底边cd（水平）的长度为20cm，线圈放在磁感应强度大小为1T、方向垂直纸面水平向里的匀强磁场中，线圈先不通电流，调节天平平衡，然后在左盘放入微小物体，当线圈中通有顺时针的50mA电流时，天平再次平衡。取重力加速度大小。该微小物体的质量为（　　） A．0.02kg B．0.04kg C．0.2kg D．0.4kg 18．（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 19．（2025·北京海淀·二模）如图所示，导体棒置于倾角为的粗糙导轨上且与导轨垂直，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导体棒。闭合开关S，导体棒处于静止状态。下列磁场方向中，使导体棒与导轨之间一定存在静摩擦力的是（　　） A．竖直向上 B．水平向左 C．垂直于导轨平面向上 D．垂直于导轨平面向下 题型04 安培力作用下加速问题 20．2025年9月22日福建舰上首次完成了多种型号舰载机的弹射起飞和着舰训练，标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示，光滑固定导轨CD、EF与导电飞翔体MN构成一驱动电流回路，驱动电流在导轨之间产生磁场，可将该磁场视作匀强磁场，该磁场对处于其中的导电飞翔体MN产生安培力F，从而推动飞翔体由静止开始加速。已知弹射过程中回路中驱动电流I大小保持恒定，驱动电流产生的磁场的磁感应强度B大小与驱动电流I大小成正比。下列说法正确的是（　　） A．图中飞翔体MN将在安培力作用下沿方向加速 B．若改变CMNF回路中驱动电流的方向，飞翔体MN所受安培力方向不变 C．若将驱动电流I大小变为原来的2倍，飞翔体MN受的安培力将变为原来的2倍 D．若不计一切阻力，飞翔体MN在导轨上滑过的距离保持不变，将驱动电流I大小变为原来的2倍，则飞翔体最终的弹射速度将变为原来的4倍 21．（2025·安徽合肥·模拟预测）电磁轨道炮是利用电磁发射技术制成的先进武器，其发射原理如图所示。开关闭合后，电流沿轨道流过弹丸，同时光滑水平轨道中的电流会在两轨道之间产生竖直方向的磁场，从而使弹丸受到电磁力的作用加速。下列说法正确的是（　　） A．轨道间磁场方向竖直向下 B．安培力对弹丸做的功大于弹丸增加的动能 C．弹丸的加速度逐渐减小 D．轨道越长，弹丸获得的动能越大 22．（2026·北京朝阳·二模）电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪声新型船，其结构简图如图所示，AB和CD是与电源相连的导体板，AB与CD之间的区域浸没在海水中，其中部分区域处在垂直纸面向里的匀强磁场中（磁场由固定在船上的线圈产生，其独立电路图中未画出）。下列说法正确的是（　　） A．使船前进的力，是磁场对海水的安培力 B．为使船前进，AB板应接电源的正极 C．同时改变磁场的方向和电源正负极，海水所受的安培力将反向 D．图中电源消耗的电能等于电磁船获得的动能与电路中产生的焦耳热之和 23．（2024·山东临沂·二模）据报道，我国福建号航母舰载机弹射起飞的电磁弹射技术与他国不同，采用的储能方式是超级电容。某科学探究小组制作了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图所示，间距为l的水平平行金属导轨左端连接充好电的电容器，电容为C，电压为U，导轨右端放置质量为m的光滑金属棒，匀强磁场沿竖直方向（图中未画出），磁感应强度大小为B，开关闭合后金属棒向右离开导轨后水平射出，若某次试验金属棒弹射出去后电容器两端的电压减为，不计一切阻力，则金属棒离开导轨的速度为（　　） A． B． C． D． 24．（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 【课时精练】 1．（2026·江苏苏州·三模）如图所示为动圈式扬声器结构图，线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，随声音变化的电流通过线圈，线圈将带动锥形纸盆振动从而发出声音，该扬声器的发声原理是（     ） A．磁场对通电导体的作用 B．电场对通电导体的作用 C．电流的热效应 D．电磁感应 2．（2026·云南玉溪·模拟预测）如图所示，通有恒定电流的导体棒通过两等长细线悬挂在竖直墙面上等高的A、B两点。另一长导体棒固定于AB正下方且与AB平行，其到AB的距离与细线长相等，导体棒与电源内阻为、滑动变阻器最大阻值为、开关构成电路，闭合开关前滑片位于最左端，只考虑电源内阻和滑动变阻器接入电路的电阻。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比、与到通电导线的距离成反比。开关闭合后，导体棒静止于图示位置，细线与竖直方向夹角。现将滑动变阻器的滑片向右缓慢滑至距变阻器左端处，此时导体棒静止于某一位置，下列说法正确的是（     ） A．导体棒、中的电流方向相同 B．此时，细线与竖直方向的夹角为 C．此过程中，细线拉力一直变小 D．此过程中，电源的输出功率先增大后减小 3．（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． 4．（2026·江西·模拟预测）如图（俯视图），边长为、质量为、电阻为的单匝正方形金属线框静止放置在光滑的水平地面上，线框对角线的左侧存在竖直向下、磁感应强度大小为且足够大的匀强磁场。不计空气阻力，现在线框中接入恒流源，闭合开关，线框中的电流大小始终为，当线框在磁场作用下整体向右水平移动时，线框的速度大小为（　　） A． B． C． D． 5．（2026·安徽·模拟预测）三根长度均为的金属棒和三根长度均为的绝缘棒搭成如图所示的正四面体形框架，其中、、三段为金属棒，底面水平。正四面体框架固定在磁感应强度大小为、竖直向上的匀强磁场中，将、两端接入电路，通入大小为的电流，则正四面体框架受到的安培力大小为（    ） A． B． C． D． 【真题回顾】 1．（2023·浙江·高考真题）如图所示，质量为M、电阻为R、长为L的导体棒，通过两根长均为l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上，固定点间距也为L。细杆通过开关S可与直流电源或理想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场，不计空气阻力和其他电阻。开关S接1，当导体棒静止时，细杆与竖直方向的夹角；然后开关S接2，棒从右侧开始运动完成一次振动的过程中（    ）    A．电源电动势 B．棒消耗的焦耳热 C．从左向右运动时，最大摆角小于 D．棒两次过最低点时感应电动势大小相等 2．（2023·江苏·高考真题）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（    ）    A．0 B．BIl C．2BIl D． 3．（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 4．（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 5．（2022·江苏·高考真题）如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（　　） A．平行于纸面向上 B．平行于纸面向下 C．左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里 D．左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外 6．（2022·湖南·高考真题）如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（   ） A．当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C．tanθ与电流I成正比 D．sinθ与电流I成正比 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第44讲 磁场的描述与磁场对电流的作用 目 录 【题型演练】 1 题型01 磁场的描述与磁场的叠加 1 题型02 安培力作用下的受力和运动分析 7 题型03 安培力作用下的平衡 10 题型04 安培力作用下加速问题 14 【课时精练】 17 【真题回顾】 21 【题型演练】 题型01 磁场的描述与磁场的叠加 1．（2026·辽宁朝阳·二模）“特斯拉”是磁感应强度在国际单位制中的单位（符号），下列单位中与磁感应强度单位一致的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据磁感应强度定义式 力的单位为，且 电流单位为，长度单位为，推导磁感应强度单位 故选A。 【点睛】 2．（2026·河南南阳·三模）赤道某处水平地面上空高处，有两条彼此绝缘的长直导线1和2互相垂直分别沿东西和南北方向固定放置，两条导线交点正下方地面上点的正东方向处有一点。已知该地区的地磁场水平分量为，方向水平向北。导线1中的电流方向由东向西，大小为；导线2中的电流方向由北向南，大小为（无限长直导线外距离导线处的磁感应强度大小为，其中）。下列说法正确的是（    ） A．点与点磁感应强度方向相同 B．地磁场对导线1的安培力方向竖直向上 C．点磁感应强度大小为 D．点磁感应强度大小为 【答案】D 【详解】设两导线交点为原点，轴向东，轴向北，轴竖直向上，地磁场 沿正方向。 A．点磁场只有水平分量（分量为0），点因导线2产生的磁场存在竖直分量（分量不为0），两点磁场方向不可能相同，故A错误； B．由左手定则，地磁场对导线1的安培力方向竖直向下，故B错误； C．点坐标，导线1在点产生的磁场 ，方向向南（负方向）； 导线2在点产生的磁场 ，方向向东（正方向）； 合磁场大小，故C错误； D．点坐标 。导线1在点的磁场和点相同， 向南； 到导线2距离 分量满足 合磁场大小，故D正确。 故选D。 3．（2026·江苏南通·模拟预测）两根相互平行的长直导线M、N的横截面如图所示，已知导线M、N中电流方向分别垂直纸面向里、向外，O到两导线距离相等，则O点磁感应强度方向在纸面内（     ） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【答案】B 【详解】左侧导线电流垂直纸面向里，根据安培定则，其磁场为顺时针环绕的同心圆，因此在产生的磁感应强度方向向下。 右侧导线电流垂直纸面向外，根据安培定则，其磁场为逆时针环绕的同心圆，因此在点产生的磁感应强度方向也向下。 磁感应强度叠加：两个磁场方向相同，叠加后合磁感应强度方向仍向下。 故选B。 4．（2026·陕西商洛·模拟预测）四根相同长直导线处于边长为的正方形四个顶点上，为正方形的中心，通入的电流方向如图所示，第1、2、3、4根导线中电流的大小分别为、、、。已知一根无限长直导线通入电流时，与直导线距离为处的磁感应强度大小，为常量。则中心处的磁感应强度大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】正方形的边长为 ，则正方形中心 到各顶点的距离 根据安培定则，第1根导线在 处产生的磁感应强度方向垂直于导线1与 的连线指向第3根导线，大小 ，第4根导线在 处产生的磁感应强度方向垂直于导线4与 的连线指向第3根导线，大小 ，故沿 方向的磁感应强度大小为 第2根导线在 处产生的磁感应强度方向垂直于导线2与 的连线指向第1根导线，大小 ，第3根导线在 处产生的磁感应强度方向垂直于导线3与 的连线指向第1根导线，大小 ，故沿 方向的磁感应强度大小为 由于正方形的对角线互相垂直，沿 方向与沿 方向互相垂直，由平行四边形定则可得中心 处的磁感应强度大小 故选A。 5．（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，通过面的磁通量为，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。 6．（2026·山西吕梁·三模）《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术如图甲所示，管道内部有三根绝缘超高压长输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻B、C中电流方向垂直于纸面向外、A中电流方向垂直于纸面向里，A、B、C中电流大小均为I，已知导线在图示平面某处所产生的磁感应强度满足，R为离导线的距离。已知输电线缆A在O处所产生的磁感应强度大小为。则（　　） A．输电线缆B、C相互排斥 B．输电线缆C所受安培力方向指向O点 C．输电线缆A、B、C在正三角形中心O处的磁感应强度大小为 D．输电线缆A、B、C在B、C连线中点处的磁感应强度大小为 【答案】C 【详解】A．根据右手螺旋定则和左手定则可知，由于B、C输电线缆通入的电流方向相同，所以二者相互吸引，A错误； B．根据右手螺旋定则和左手定则可知，由于A、C输电线缆通入的电流方向相反，所以A、C间为斥力，而B、C输电线缆通入的电流方向相同，所以B、C间为引力。又因为A、B、C输电线缆平行且间距相等，以及A、B、C中电流大小均为I，所以A、C间的斥力和B、C间的引力的大小相等，则根据平行四边形定则可知，输电线缆C所受安培力方向水平向右，B错误； C．正三角形中心O到三个导线的距离相等，电流大小相等，根据 因此A、B、C在O点产生的磁感应强度大小均为，根据安培定则，输电线缆A、B、C在正三角形中心O处产生的磁感应强度如图所示 由几何关系可知与的夹角为，故两者的合磁场大小为，方向与的方向相同，所以输电线缆A、B、C在正三角形中心O处产生的总磁感应强度大小为，C正确； D．根据右手螺旋定则可知，B、C输电线缆在B、C连线中点处的磁感应强度大小相等、方向相反，相互抵消，而A输电线缆在B、C连线中点处的磁感应强度方向由B指向C，设正三角形边长为，B、C连线中点为，由几何关系可得， 根据 可得 其中为比例系数，输电线缆A在M点产生的磁感应强度大小 联立可得，D错误。 故选C。 7．（2026·安徽合肥·二模）空间内有一正方体区域，两根彼此绝缘的通电长直导线沿、固定，电流大小相等，方向如图所示。已知通电长直导线在空间某点产生磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比、与该点到直导线的距离成反比。若沿的通电导线在点产生磁场的磁感应强度大小为，下列说法正确的是（     ） A．点的磁感应强度大小为 B．点的磁感应强度方向沿 C．点的磁感应强度大小为 D．点的磁感应强度方向沿 【答案】A 【详解】AB．由题意可知，  由于点和点到的距离相等，则中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，由安培定则可判断其方向沿。由于点到的距离等于点到的距离，则中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，方向沿，故点的磁感应强度大小为，方向沿，故A正确，B错误； CD．中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，方向沿。由于点到的距离等于点到的距离，则中的电流在点产生磁场的磁感应强度大小为，方向沿，故点的磁感应强度大小为，方向沿，故CD错误。 故选A。 8．（2026·北京通州·一模）有两根足够长直导线、互相平行放置。如图所示为垂直于导线的截面图，在图示平面内，点为两根导线横截面连线的中点，、是导线横截面连线上关于点对称的两点。已知在电流为的无限长直导线周围产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的垂直距离的关系式为，其中为常数。若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，下列说法正确的是（　　） A．点磁感应强度为零 B．点磁感应强度比点磁感应强度大 C．若两导线中的电流均变为原来的2倍，点磁感应强度大小也变为原来的2倍 D．将一正试探电荷从点沿移到点，其所受洛伦兹力的方向沿向右 【答案】C 【详解】A．根据安培定则，导线在点产生的磁场方向向下，导线在点产生的磁场方向也向下，两磁场方向相同，叠加后磁感应强度不为零，故A错误； B．根据对称性，点到的距离等于点到的距离，点到的距离等于点到的距离，且两导线电流大小相等，根据及叠加原理可知，、两点磁感应强度大小相等，故B错误； C．根据可知，磁感应强度与电流成正比，若两导线中的电流均变为原来的倍，则点磁感应强度大小也变为原来的倍，故C正确； D．在连线上，合磁场方向垂直于连线向下，正试探电荷从点移到点，速度方向向右，根据左手定则，其所受洛伦兹力的方向垂直纸面向里，故D错误。 故选C。 9．（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。 题型02 安培力作用下的受力和运动分析 10．（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。 11．（2026·江西赣州·二模）如图所示，光滑绝缘半圆柱筒和长直导线a固定在斜面上，长直导线a与半圆柱筒的轴线重合，一段长直导线b紧靠半圆柱筒上端放在斜面上，a、b通有方向相同的恒定电流，现给b施加水平方向向左的力F，使b沿半圆柱筒外表面向上缓慢移动直至O点正上方，a、b始终保持相互平行，则（    ） A．力F不断减小 B．b受到的安培力的大小不断减小 C．b受到的安培力不变 D．b对半圆柱筒表面的压力大小不断增大 【答案】A 【详解】A．在初位置有外力F，当移动至O点正上方时，导线b受竖直向下的重力、安培力，以及圆筒给b竖直向上的支持力，故外力F不需要存在，故力F不断减小，故选A； BC．长直导线b始终沿着半圆柱筒表面运动，故磁场大小不变，电流大小也没变，故安培力的大小始终没变，因为同向电流，安培力方向始终指向导线a，故BC错误； D．将半圆柱筒表面对b的支持力与a对b的安培力合成，假设合力为，，其方向沿半径方向向外，移动过程中与竖直方向的夹角变小，根据三角形法则可得，可得减小，变小，故D错误。 故选A。 12．（2026·陕西宝鸡·模拟预测）如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中固定有两根平行长直导线a、b，两导线与磁场垂直且通有大小、方向均相同的恒定电流，此时导线a受到的安培力大小为F，方向水平向右；导线b受到的安培力大小为2F，方向水平向左。若撤去磁场，则导线a、b之间的作用力大小为（　　） A． B．2F C． D．F 【答案】A 【详解】同向电流相互吸引，根据牛顿第三定律，两根导线之间的相互作用力大小相等，设为，两导线电流大小、方向均相同，因此匀强磁场对两根导线的安培力大小相等，设为。 对导线：合力大小为，方向向右，得 对导线：合力大小为，方向向左，得 联立两式相加，消去，得 即 故选A。 13．（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。 14．（2025·江苏南京·模拟预测）通有电流I的直导线竖直放置，且可绕O点向各个方向转动，电流方向如图所示，O为直导线的中心，下列说法正确的是（　　） A．导线受磁场力的作用，绕O点上端向里，下端向外转动 B．导线受磁场力的作用，绕O点上端向外，下端向里转动 C．导线受磁场力的作用，绕O点在纸面内逆时针方向转动 D．导线不受磁场力的作用，故不转动 【答案】B 【详解】条形磁体产生的磁场在导线位置的磁场方向水平向右，沿导线向上磁感应强度逐渐减小，即导线O点下侧所受安培力大一些，导线的运动由下侧安培力决定，垂直于纸面向里，则根据左手定则可知，安培力方向绕O点上端向外，下端向里转动。 故选B。 题型03 安培力作用下的平衡 15．（2025·广东汕头·模拟预测）某地一次消防演练中，直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框abcd吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直向下分量By，随距离地面高度h的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时（     ） A．线框中感应电流方向为abcd B．线框的四条边有向内收缩的趋势 C．绳索对线框的作用力小于线框的重力 D．飞机悬停时若增加绳索的长度，单条绳索的拉力大小不变 【答案】A 【详解】A．根据楞次定律，向下的磁通量减小，感应电流的磁场向下，线框中感应电流方向为abcd，故A正确； B．由楞次定律，穿过线框的磁通量减小，线框的四条边有向外扩张的趋势，故B错误； C．线框受到的安培力的合力为零，当飞机带动线框匀速上升时，绳索对线框的作用力等于线框的重力，故C错误； D．绳长增加，绳子与竖直方向的夹角变小，拉力减小，故D错误。 故选A。 16．（2026·海南·模拟预测）如图所示，两相同的金属直导轨MN、PQ竖直固定，两导轨间距为1m，金属棒ab水平锁定在导轨上并与之接触良好，金属棒ab、定值电阻R及导轨下端电源构成图示电路。若在金属棒ab所在空间加上磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场，闭合开关S，解除金属棒ab的锁定，金属棒ab刚好不下滑。已知金属棒ab接入电路的电阻、质量，电源电动势、内阻，定值电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨电阻不计，重力加速度g取，则金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当开关S闭合时，回路中的总电阻为 总电流为 流过金属棒ab的电流为 所以ab受到的安培力大小为，方向垂直导轨向里。 ab棒刚好不下滑，则有 代入数据可解得 故选A。 17．（2026·江西吉安·三模）电流天平可以测量微小物体的质量。如图所示，电流天平的右端挂一矩形线圈，匝数为20，底边cd（水平）的长度为20cm，线圈放在磁感应强度大小为1T、方向垂直纸面水平向里的匀强磁场中，线圈先不通电流，调节天平平衡，然后在左盘放入微小物体，当线圈中通有顺时针的50mA电流时，天平再次平衡。取重力加速度大小。该微小物体的质量为（　　） A．0.02kg B．0.04kg C．0.2kg D．0.4kg 【答案】A 【详解】由杠杆平衡 得 解得 故选A。 18．（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。 19．（2025·北京海淀·二模）如图所示，导体棒置于倾角为的粗糙导轨上且与导轨垂直，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导体棒。闭合开关S，导体棒处于静止状态。下列磁场方向中，使导体棒与导轨之间一定存在静摩擦力的是（　　） A．竖直向上 B．水平向左 C．垂直于导轨平面向上 D．垂直于导轨平面向下 【答案】D 【详解】A．分析导体棒受力如图（a端截面，安培力需要判定未画出）。磁场方向竖直向上时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力水平向右，此时，水平向右安培力有可能与重力、弹力的合力平衡，不一定存在静摩擦力，故A错误； B．磁场方向水平向左时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力竖直向上，此时，若安培力恰好等于重力时，则弹力为零，不需要静摩擦力作用导体棒即可处于平衡状态，故B错误； C．磁场方向垂直于导轨平面向上时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力沿斜面向上，此时，安培力有可能与重力、弹力的合力平衡，不一定存在静摩擦力，故C错误； D．磁场方向垂直于导轨平面向下时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力水平沿斜面向下，此时，必须存在静摩擦力以平衡安培力、重力、弹力的合力，故D正确； 故选D。 题型04 安培力作用下加速问题 20．2025年9月22日福建舰上首次完成了多种型号舰载机的弹射起飞和着舰训练，标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示，光滑固定导轨CD、EF与导电飞翔体MN构成一驱动电流回路，驱动电流在导轨之间产生磁场，可将该磁场视作匀强磁场，该磁场对处于其中的导电飞翔体MN产生安培力F，从而推动飞翔体由静止开始加速。已知弹射过程中回路中驱动电流I大小保持恒定，驱动电流产生的磁场的磁感应强度B大小与驱动电流I大小成正比。下列说法正确的是（　　） A．图中飞翔体MN将在安培力作用下沿方向加速 B．若改变CMNF回路中驱动电流的方向，飞翔体MN所受安培力方向不变 C．若将驱动电流I大小变为原来的2倍，飞翔体MN受的安培力将变为原来的2倍 D．若不计一切阻力，飞翔体MN在导轨上滑过的距离保持不变，将驱动电流I大小变为原来的2倍，则飞翔体最终的弹射速度将变为原来的4倍 【答案】B 【详解】A．根据安培定则，两导轨之间磁场方向垂直导轨平面向外；由左手定则可得，MN所受安培力方向沿FE方向，故A错误； B．改变回路驱动电流方向后，的电流方向反向，同时电流产生的磁场B也反向。安培力方向由电流和磁场共同决定，二者同时反向，安培力方向不变，故B正确； C． 由可知，安培力大小与成正比，若变为原来的2倍，安培力变为原来的4倍，故C错误； D．由动能定理，距离不变，变为2倍时变为原来的4倍，因此，可得，即末速度变为原来的2倍，故D错误。 故选B。 21．（2025·安徽合肥·模拟预测）电磁轨道炮是利用电磁发射技术制成的先进武器，其发射原理如图所示。开关闭合后，电流沿轨道流过弹丸，同时光滑水平轨道中的电流会在两轨道之间产生竖直方向的磁场，从而使弹丸受到电磁力的作用加速。下列说法正确的是（　　） A．轨道间磁场方向竖直向下 B．安培力对弹丸做的功大于弹丸增加的动能 C．弹丸的加速度逐渐减小 D．轨道越长，弹丸获得的动能越大 【答案】C 【详解】A．由蓄电池组的正负极和安培定则可知，两轨道之间的磁场方向竖直向上，故A错误； B．由受力分析可知，弹丸受到的合力即为安培力，由动能定理可知，安培力做的功等于弹丸动能的增加量，故B错误； C．弹丸运动之后会切割磁感线产生反向电动势，从而使回路中的电流减小，弹丸受到的安培力减小，由牛顿第二定律可知，弹丸将做加速度逐渐减小的加速运动，故C正确； D．当反向电动势与蓄电池组的电动势相等时，回路中不再有电流，弹丸不再受安培力作用，弹丸的速度达到最大，此后弹丸将做匀速运动，故D错误。 故选C。 22．（2026·北京朝阳·二模）电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪声新型船，其结构简图如图所示，AB和CD是与电源相连的导体板，AB与CD之间的区域浸没在海水中，其中部分区域处在垂直纸面向里的匀强磁场中（磁场由固定在船上的线圈产生，其独立电路图中未画出）。下列说法正确的是（　　） A．使船前进的力，是磁场对海水的安培力 B．为使船前进，AB板应接电源的正极 C．同时改变磁场的方向和电源正负极，海水所受的安培力将反向 D．图中电源消耗的电能等于电磁船获得的动能与电路中产生的焦耳热之和 【答案】B 【详解】A．使船前进的力是海水对船（或船上的磁场发生装置）的作用力，磁场对海水的安培力是作用在海水上的，方向向后，故A错误； B．船头向右，要使船前进，船受到的推力应向右，根据牛顿第三定律，海水受到的安培力应向左。磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则，电流方向应向上，即从AB板流向CD板，所以AB板应接电源的正极，故B正确； C．同时改变磁场的方向和电源正负极（即电流方向），根据左手定则或安培力公式，磁场反向、电流反向，安培力方向不变，故C错误； D．根据能量守恒定律，电源消耗的电能转化为电路中产生的焦耳热、船获得的动能以及海水获得的动能（安培力对海水做功），故D错误。 故选B。 23．（2024·山东临沂·二模）据报道，我国福建号航母舰载机弹射起飞的电磁弹射技术与他国不同，采用的储能方式是超级电容。某科学探究小组制作了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图所示，间距为l的水平平行金属导轨左端连接充好电的电容器，电容为C，电压为U，导轨右端放置质量为m的光滑金属棒，匀强磁场沿竖直方向（图中未画出），磁感应强度大小为B，开关闭合后金属棒向右离开导轨后水平射出，若某次试验金属棒弹射出去后电容器两端的电压减为，不计一切阻力，则金属棒离开导轨的速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据电容器的定义式，有 可知金属棒在导轨上运动过程中通过它的电荷量为 由动量定理，可得 又 联立，解得 故选C。 24．（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。 【课时精练】 1．（2026·江苏苏州·三模）如图所示为动圈式扬声器结构图，线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，随声音变化的电流通过线圈，线圈将带动锥形纸盆振动从而发出声音，该扬声器的发声原理是（     ） A．磁场对通电导体的作用 B．电场对通电导体的作用 C．电流的热效应 D．电磁感应 【答案】A 【详解】动圈式扬声器的工作过程是：随声音变化的电流通过处在永磁体磁场中的线圈时，磁场会对通电导体产生力的作用，使线圈发生振动，进而带动锥形纸盆振动发声。所以该扬声器的发声原理是磁场对通电导体的作用。 故选A。 2．（2026·云南玉溪·模拟预测）如图所示，通有恒定电流的导体棒通过两等长细线悬挂在竖直墙面上等高的A、B两点。另一长导体棒固定于AB正下方且与AB平行，其到AB的距离与细线长相等，导体棒与电源内阻为、滑动变阻器最大阻值为、开关构成电路，闭合开关前滑片位于最左端，只考虑电源内阻和滑动变阻器接入电路的电阻。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比、与到通电导线的距离成反比。开关闭合后，导体棒静止于图示位置，细线与竖直方向夹角。现将滑动变阻器的滑片向右缓慢滑至距变阻器左端处，此时导体棒静止于某一位置，下列说法正确的是（     ） A．导体棒、中的电流方向相同 B．此时，细线与竖直方向的夹角为 C．此过程中，细线拉力一直变小 D．此过程中，电源的输出功率先增大后减小 【答案】B 【详解】A．由题意可知，两棒互相排斥，则电流方向相反，故A错误； C．对导体棒受力分析，如图 该力的矢量三角形与三角形AQP相似，由相似三角形的性质可知 可知绳子拉力为定值，故C错误； B．根据题意有 根据闭合电路欧姆定律有 可得 将滑动变阻器的滑片向右缓慢滑至距变阻器左端处时停止滑动，即滑动变阻器接入电路中的阻值由减小到，则电路中的总电阻由减小到，电阻减小到原来的，故两棒的间距将变为原来的倍，由几何关系可知，此时细线与竖直方向的夹角为90°，故B正确； D．当外电路的总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，此过程中，外电路的电阻一直大于等于电源内阻，所以电源的输出功率一直增大，故D错误。 故选B。 3．（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。 4．（2026·江西·模拟预测）如图（俯视图），边长为、质量为、电阻为的单匝正方形金属线框静止放置在光滑的水平地面上，线框对角线的左侧存在竖直向下、磁感应强度大小为且足够大的匀强磁场。不计空气阻力，现在线框中接入恒流源，闭合开关，线框中的电流大小始终为，当线框在磁场作用下整体向右水平移动时，线框的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据，初始时和线框整体向右水平运动时的安培力分别为， 该过程中，安培力做功为 由动能定理， 解得 故选C。 5．（2026·安徽·模拟预测）三根长度均为的金属棒和三根长度均为的绝缘棒搭成如图所示的正四面体形框架，其中、、三段为金属棒，底面水平。正四面体框架固定在磁感应强度大小为、竖直向上的匀强磁场中，将、两端接入电路，通入大小为的电流，则正四面体框架受到的安培力大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】、、三段连接体在磁场中受到的安培力等效于首尾相连的导体受到的安培力，有效长度为L，因此受到的安培力大小为。 故选A。 【真题回顾】 1．（2023·浙江·高考真题）如图所示，质量为M、电阻为R、长为L的导体棒，通过两根长均为l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上，固定点间距也为L。细杆通过开关S可与直流电源或理想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场，不计空气阻力和其他电阻。开关S接1，当导体棒静止时，细杆与竖直方向的夹角；然后开关S接2，棒从右侧开始运动完成一次振动的过程中（    ）    A．电源电动势 B．棒消耗的焦耳热 C．从左向右运动时，最大摆角小于 D．棒两次过最低点时感应电动势大小相等 【答案】C 【详解】A．当开关接1时，对导体棒受力分析如图所示    根据几何关系可得 解得 根据欧姆定律 解得 故A错误； 根据右手定则可知导体棒从右向左运动时，产生的感应电动势与二极管正方向相同，部分机械能转化为焦耳热；导体棒从左向右运动时，产生的感应电动势与二极管相反，没有机械能损失 B．若导体棒运动到最低点时速度为零，导体棒损失的机械能转化为焦耳热为 根据楞次定律可知导体棒完成一次振动速度为零时，导体棒高度高于最低点，所以棒消耗的焦耳热 故B错误； C．根据B选项分析可知，导体棒运动过程中，机械能转化为焦耳热，所以从左向右运动时，最大摆角小于，故C正确； D．根据B选项分析，导体棒第二次经过最低点时的速度小于第一次经过最低点时的速度，根据 可知棒两次过最低点时感应电动势大小不相等，故D错误。 故选C。 2．（2023·江苏·高考真题）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（    ）    A．0 B．BIl C．2BIl D． 【答案】C 【详解】因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为 Fab=BI∙2l=2BIl 则该导线受到的安培力为2BIl。 故选C。 3．（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。 4．（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。 5．（2022·江苏·高考真题）如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（　　） A．平行于纸面向上 B．平行于纸面向下 C．左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里 D．左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外 【答案】C 【详解】根据安培定则，可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上，右侧部分的磁场方向斜向下方，根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里。 故选C。 6．（2022·湖南·高考真题）如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（   ） A．当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C．tanθ与电流I成正比 D．sinθ与电流I成正比 【答案】D 【详解】A．当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线做受力分析有 可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M指向N，A错误； BCD．由于与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有 ，FT= mgcosθ 则可看出sinθ与电流I成正比，当I增大时θ增大，则cosθ减小，静止后，导线对悬线的拉力FT减小，BC错误、D正确。 故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $