第36讲 电流的磁效应（专项训练）（上海专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第36讲 电流的磁效应 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 磁场的概念理解 2 ⏳题型02 磁感应强度的概念理解 3 ⏳题型03 磁感应强度的方向判断 3 ⏳题型04 磁感应强度的计算 5 重难·创新演练 6 真题·实战演练 7 模拟·基础演练 ⏳题型01 磁场的概念理解 1．（24-25高二下·上海·期中）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（     ） A．磁感线是磁场中实际存在的曲线 B．指南针能够指南北，是因为受到地磁场的作用 C．只要闭合线圈在磁场中发生了运动，闭合线圈中就会产生感应电流 D．磁场看不见、摸不着，所以磁场不是真实存在的 【答案】B 【详解】A．磁感线是为描述磁场假想的曲线，实际不存在，故A错误； B．指南针指南北是地磁场的作用，故B正确； C．闭合线圈在磁场中运动，若穿过线圈的磁通量不变，就不会产生感应电流，故C错误； D．磁场是真实存在的特殊物质，故D错误。 故选B。 2. 宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是（　　） A. “磁星”周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示 B. 距“磁星”很远处磁感线中断 C. 磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场 D. “磁星”表面的磁场非常强，故磁感线非常密集，磁感线可能相切 【答案】A 【解析】 A．“磁星”周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示，选项A正确； B．磁感线是闭合的曲线，则距“磁星”很远处磁感线不会中断，选项B错误； C．在“磁星”外部和内部都有磁场，内部和外部磁感线组成闭合的曲线，选项C错误； D．“磁星”表面的磁场非常强，故磁感线非常密集，但是磁感线不可能相切，选项D错误。 ⏳题型02 磁感应强度的概念理解 3．（24-25高二下·上海·期中）下列关于磁感应强度的说法中错误的是（     ） A．磁感应强度是矢量 B．磁场中某点磁感应强度的方向就是放在该点小磁针S极的指向 C．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量 D．通电螺线管内部沿轴线的磁感应强度是中间区域近似为匀强磁场，中间区域磁感应强度较大，两端磁感应强度较小 【答案】B 【详解】AC．磁感应强度是矢量，是描述磁场的强弱和方向的物理量，故AC正确； B．磁场中磁感应强度的方向是该点小磁针N极的指向，不是S极，故B错误； D．通电螺线管内部中间区域近似为匀强磁场，磁感应强度中部大、两端小，故D正确。 本题选错误项，故选B。 4. 先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是（ ） A.A、B两点磁感应强度相等 B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D.无法比较磁感应强度的大小 【答案】 B 【解析】 导线受到的磁场力F＝IlB＝Bl·I，对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝Bl，由图可知 ka＞kb，又因A、B两处导线的长度l相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，B项正确。 ⏳题型03 磁感应强度的方向判断 5. （多选）如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方。若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间，小磁针N极向纸面内偏转，则带电粒子可能是（ ） A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束 【答案】 AD 【解析】 由小磁针N极向纸面内偏转，知离子束下方磁感线垂直纸面向里，由安培定则可知，位于小磁针上方直线电流方向向右，若这束粒子带正电，则向右飞行，若带负电，则向左飞行，故A、D正确。 6. 如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（ ） A.a、b、c的N极都向纸里转 B.b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 C.b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D.b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 【答案】 B 【解析】 带负电圆环顺时针转动，形成逆时针方向的等效电流，根据安培定则，判断出环内、外磁场方向，环内向纸外，环外向纸里，可知小磁针转动方向，b的N极向纸外转，a、c的N极向纸里转。 7. 如图所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（ ） A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ 【答案】 A 【解析】 由安培定则可知，I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，I2电流在其右方产生的磁场方向向里，故只有在区域Ⅰ，两个电流产生的磁场才都向里，故A正确。 ⏳题型04 磁感应强度的计算 8．（25-26高二上·上海普陀·期中）长度为10cm的通电直导线，通入1A的电流，在匀强磁场中，当导线处于某一方向时受到的安培力为0.4N，则该磁场的磁感应强度B的范围是________。 【答案】 【详解】设导线与磁场方向的夹角为，则有， 可得 因，所以。 9. 如图所示，在直角三角形ABC的B、C处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中电流的大小相等，方向均垂直于三角形平面但方向相反，∠ABC=30°，D为AB边中点，已知C处的电流在A点产生的磁场磁感应强度大小为，则D点磁场的磁感应强度大小为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】C处的电流在A点产生的磁场磁感应强度大小为，则C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小也为，方向垂直CD斜向右下；B处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小也为，方向垂直BD斜向左下，两磁场方向夹角为60°，则D点磁场的磁感应强度大小为 故选C。 10．（24-25高二下·上海·期中）磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，视为电流元，导线长 L=1cm，电流强度I=2.5A，若它所受的最大磁场力F=0.05N，这个位置的磁感应强度B为________T。若电流增大为5A，这个位置的磁感应强度B为________T，此时该通电导线受到的最大磁场力为________N。 【答案】 2.0 2.0 0.1 【详解】[1]导线与磁场垂直时，磁场力最大，此时有 [2] 磁感应强度是磁场本身的性质，与电流大小无关，因此电流增大后B仍为2T； [3] 此时最大安培力为 重难·创新演练 1．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为 （　　） A． ，竖直向下 B．，竖直向上 C．，竖直向下 D．，竖直向上 【答案】B 【详解】电子圆周运动的周期 根据电流的定义可得环形电流的大小为 由于电子绕核顺时针运动，故电流方向为逆时针方向，根据安培定则可知，磁场方向竖直向上。 故选B。 2．如图所示，相同的长直导线、、、、的中点分别固定在圆周的五等分点处，导线与圆周所在平面垂直，且通有同样的电流。关于圆心点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．的大小不为，方向平行于圆周所在平面 B．的大小不为，方向垂直于圆周所在平面 C．若导线中的电流反向，则的方向平行 D．若导线中的电流反向，则的方向垂直 【答案】D 【详解】AB．若导线中通有同样的电流，则每根导线在点产生的磁感应强度大小相等，且均与导线与点的连线垂直，如下图所示 由对称性可知，点处的磁感应强度为，故AB错误； CD．、、、四根导线在处产生的合磁感应强度与导线中原电流产生的磁感应强度等大反向，若导线中的电流反向，则导线中电流产生的磁感应强度也与导线中原电流产生的磁感应强度等大反向，均垂直于，故磁场的方向垂直，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图，两根互相平行的长直导线M、N垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向相反的电流，A、O、B在MN连线上，且将连线四等分。已知直线电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是（k为比例系数，为磁场中某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为3T，则A点的磁感应强度大小为__________T。 I A O I M N B 【答案】4 【解析】由 知，I不变，B与r成反比。M在O点为1.5T，在A点为3T，方向竖直向下； N在O点为1.5T，在A点为1T，方向竖直向下，所以合磁感应强度为4T。 真题·实战演练 （24-25高二下·上海·期中）地球可以看作一个天然的大磁体。地磁场对人类的生存和活动都有着重要意义，如利用它为航海、行军导航，利用地磁场的分布特征寻找矿藏等。 1．地球表面上水平放置的指南针可以“指南”，相关解释正确的是（　　） A．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向北方 B．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向南方 C．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向北方 D．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向南方 2．某同学受奥斯特和安培实验启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下： （1）如图甲所示，让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意作直线ab、cd，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针。发现当小磁针静止时，直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向_______（选填A．“相同”、B．“相反”）。改变电流大小，小磁针指向将______（选填A．“变化”、B．“不变”）； （2）（作图）请在图乙中画出通电长直导线周围的磁感线平面分布图________。（要求：画出三条磁感线） 3．据测量，地球表面某处地磁场的磁感应强度水平分量为3.0×10-5T。 （1）1T=1___________（用国际单位制基本单位表示）； （2）某校物理兴趣小组估测磁体附近磁感应强度。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上。如图所示，开关断开，小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向。闭合开关后，发现小磁针N极的指向与y轴正方向的夹角为45°。 ①（作图）请在图上标明螺线管上导线的绕向_____； ②该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为________T。 【答案】1．A 2． B B 见解析 3． kg/(A·s2) 见解析 3.0×10-5T 【详解】1．地磁N极在地理的南极附近，地磁S极在地理北极附近，所以地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极所指的方向为磁场方向，即指南针静止时N极指向北方。故选A。 2．[1]通电直导线周围的磁场分布应以直导线为圆心的同心圆，所以直线上关于导线对称的两处磁场方向相反，则小磁针N极指向相反。故选B。 [2]改变电流大小，则相同位置处磁感应强度大小发生变化，但方向不变，即小磁针指向不变。故选B。 [3]根据右手螺旋定则可知，通电长直导线周围的磁感线平面分布图，如图所示 3．[1]根据磁感应强度的定义式 所以 [2]根据题意可知，螺线管轴线上的磁场方向沿x轴正方向，所以螺线管上导线的绕向如图所示 [3]由于合磁场方向与y轴正方向的夹角为45°，则通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小与地磁场的水平分量相等，所以通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为 （25-26高二上·上海闵行·期末）磁场是存在于磁体和电流周围的一种物质。 4．下列图中通电螺线管内部磁感线分布正确的是 。 A． B． 5．图中通电螺线管中轴线上P、Q、M三点中磁场最强的是 。 A．P点 B．Q点 C．M点 6．将一小段电流元Il垂直于磁场方向放入磁场受到磁场力大小为F，据此定义磁感应强度B=_______；一电荷量为q的试探电荷以速度大小为v垂直于磁场方向运动，受到的磁场力大小为f，据此定义磁感应强度B=__________ 7．（多选）磁感应强度B的单位可表示为 A．T B．N/C C．N/（A·m） D．kg/（A·s2） 【答案】4．B 5．C 6． 7．ACD 【详解】4．电流方向向上，根据安培定则，内部磁感线方向向左。故选B。 5．通电螺线管的磁感线分布中，内部中间区域磁感线最密集，因此三点中M点磁场最强。故选C。 6．[1]电流元垂直磁场放置时，安培力满足，整理得磁感应强度 [2]电荷垂直磁场运动时洛伦兹力满足，整理得磁感应强度 7．A．磁感应强度的国际单位是特斯拉，符号为，故A正确； CD．由定义式，可得单位为，结合推导可得，故CD正确； B．是电场强度的单位，故B错误。 故选ACD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第36讲 电流的磁效应 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 磁场的概念理解 2 ⏳题型02 磁感应强度的概念理解 3 ⏳题型03 磁感应强度的方向判断 3 ⏳题型04 磁感应强度的计算 5 重难·创新演练 6 真题·实战演练 7 模拟·基础演练 ⏳题型01 磁场的概念理解 1．（24-25高二下·上海·期中）关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（     ） A．磁感线是磁场中实际存在的曲线 B．指南针能够指南北，是因为受到地磁场的作用 C．只要闭合线圈在磁场中发生了运动，闭合线圈中就会产生感应电流 D．磁场看不见、摸不着，所以磁场不是真实存在的 2. 宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是（　　） A. “磁星”周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示 B. 距“磁星”很远处磁感线中断 C. 磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场 D. “磁星”表面的磁场非常强，故磁感线非常密集，磁感线可能相切 ⏳题型02 磁感应强度的概念理解 3．（24-25高二下·上海·期中）下列关于磁感应强度的说法中错误的是（     ） A．磁感应强度是矢量 B．磁场中某点磁感应强度的方向就是放在该点小磁针S极的指向 C．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量 D．通电螺线管内部沿轴线的磁感应强度是中间区域近似为匀强磁场，中间区域磁感应强度较大，两端磁感应强度较小 4. 先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是（ ） A.A、B两点磁感应强度相等 B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D.无法比较磁感应强度的大小 ⏳题型03 磁感应强度的方向判断 5. （多选）如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方。若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间，小磁针N极向纸面内偏转，则带电粒子可能是（ ） A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束 6. 如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（ ） A.a、b、c的N极都向纸里转 B.b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 C.b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D.b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 7. 如图所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（ ） A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ 。 ⏳题型04 磁感应强度的计算 8．（25-26高二上·上海普陀·期中）长度为10cm的通电直导线，通入1A的电流，在匀强磁场中，当导线处于某一方向时受到的安培力为0.4N，则该磁场的磁感应强度B的范围是________。 9. 如图所示，在直角三角形ABC的B、C处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中电流的大小相等，方向均垂直于三角形平面但方向相反，∠ABC=30°，D为AB边中点，已知C处的电流在A点产生的磁场磁感应强度大小为，则D点磁场的磁感应强度大小为（ ） A. 0 B. C. D. 10．（24-25高二下·上海·期中）磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，视为电流元，导线长 L=1cm，电流强度I=2.5A，若它所受的最大磁场力F=0.05N，这个位置的磁感应强度B为________T。若电流增大为5A，这个位置的磁感应强度B为________T，此时该通电导线受到的最大磁场力为________N。 重难·创新演练 1．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在水平面内做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为 （　　） A． ，竖直向下 B．，竖直向上 C．，竖直向下 D．，竖直向上 2．如图所示，相同的长直导线、、、、的中点分别固定在圆周的五等分点处，导线与圆周所在平面垂直，且通有同样的电流。关于圆心点处的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．的大小不为，方向平行于圆周所在平面 B．的大小不为，方向垂直于圆周所在平面 C．若导线中的电流反向，则的方向平行 D．若导线中的电流反向，则的方向垂直 3. 如图，两根互相平行的长直导线M、N垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向相反的电流，A、O、B在MN连线上，且将连线四等分。已知直线电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是（k为比例系数，为磁场中某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为3T，则A点的磁感应强度大小为__________T。 I A O I M N B 真题·实战演练 （24-25高二下·上海·期中）地球可以看作一个天然的大磁体。地磁场对人类的生存和活动都有着重要意义，如利用它为航海、行军导航，利用地磁场的分布特征寻找矿藏等。 1．地球表面上水平放置的指南针可以“指南”，相关解释正确的是（　　） A．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向北方 B．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向南方 C．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向北方 D．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向南方 2．某同学受奥斯特和安培实验启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下： （1）如图甲所示，让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意作直线ab、cd，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针。发现当小磁针静止时，直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向_______（选填A．“相同”、B．“相反”）。改变电流大小，小磁针指向将______（选填A．“变化”、B．“不变”）； （2）（作图）请在图乙中画出通电长直导线周围的磁感线平面分布图________。（要求：画出三条磁感线） 3．据测量，地球表面某处地磁场的磁感应强度水平分量为3.0×10-5T。 （1）1T=1___________（用国际单位制基本单位表示）； （2）某校物理兴趣小组估测磁体附近磁感应强度。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上。如图所示，开关断开，小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向。闭合开关后，发现小磁针N极的指向与y轴正方向的夹角为45°。 ①（作图）请在图上标明螺线管上导线的绕向_____； ②该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为________T。 （25-26高二上·上海闵行·期末）磁场是存在于磁体和电流周围的一种物质。 4．下列图中通电螺线管内部磁感线分布正确的是 。 A． B． 5．图中通电螺线管中轴线上P、Q、M三点中磁场最强的是 。 A．P点 B．Q点 C．M点 6．将一小段电流元Il垂直于磁场方向放入磁场受到磁场力大小为F，据此定义磁感应强度B=_______；一电荷量为q的试探电荷以速度大小为v垂直于磁场方向运动，受到的磁场力大小为f，据此定义磁感应强度B=__________ 7．（多选）磁感应强度B的单位可表示为 A．T B．N/C C．N/（A·m） D．kg/（A·s2） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $