磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用（練習(xí)）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

第46講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

目錄

01模擬基礎(chǔ)練

【題型一】磁場(chǎng)的疊加

【題型二】安培力的計(jì)算

【題型三】安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡與加速

02重難創(chuàng)新練

【題型一】磁場(chǎng)的疊加

1.如圖所示，AC。為一等邊三角形，兩根通過電流相等的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別垂直紙面置于A、。兩個(gè)頂點(diǎn)，A

處導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里，。處導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍某

kf

點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3="，%為常量,為該點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離。已知C處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

r

Bo，則CD邊中點(diǎn)E的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）

A.，穌B.石穌C%D-4為

2.如圖所示，直角三角形。be,N〃=60。，ad=dc,b、。兩點(diǎn)在同一水平線上，垂直紙面的直導(dǎo)線置于匕、

c兩點(diǎn)，通有大小相等、方向向里的恒定電流，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為坳.若把置于。點(diǎn)的直導(dǎo)線的電流反

向，大小保持不變，則變化后d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）

a

〉、、

聞。'、、、、

a、

國(guó)-------‘包

A.大小為走Bo,方向水平向左

3

B.大小為石&,方向豎直向下

C.大小為瓦，方向水平向右

D.大小為2瓦，方向豎直向下

3.如圖所示，三根長(zhǎng)直導(dǎo)線通有大小相同的電流，分別放在正方形的三個(gè)頂點(diǎn)，其中A、8處導(dǎo)線

電流方向垂直紙面向外，C處導(dǎo)線電流方向垂直紙面向里，此時(shí)正方形中心。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為為。

若將C處的導(dǎo)線撤去，則。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）

A。--------；D

IO?I

II

II

II

B⑥------------------?C

A.典為B.—BoC.BoD.V2B0

4.如圖，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為/,紙面內(nèi)的。點(diǎn)與兩導(dǎo)線距離均為

I。已知導(dǎo)線P通電流/、導(dǎo)線Q不通電流時(shí)a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為以現(xiàn)在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于

紙面向里的電流/,則下列關(guān)于a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是（）

a

z/\z

/\

/\

?\

/\

/\

尸8-------——0g

A.。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0B.。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B

C.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直PQ的連線向上D.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度平行PQ的連線向右

5.如圖所示，兩平行導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)。質(zhì)量為加導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒

定。整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定，方向與金屬棒垂直、與水平向右方向的夾角e可調(diào)。

導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)給導(dǎo)體棒通以圖示方向的恒定電流，適當(dāng)調(diào)整磁場(chǎng)方向，可以使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌

做勻加速運(yùn)動(dòng)或勻減速運(yùn)動(dòng)。己知導(dǎo)體棒加速時(shí)，加速度的最大值為;減速時(shí)，加速度的最大值為也g，

其中g(shù)為重力加速度大小。

(1)求：棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)若已知導(dǎo)體棒電流為/,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),求：磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

【題型二】安培力的計(jì)算

6.邊長(zhǎng)L的硬輕質(zhì)正三角形導(dǎo)線框"c置于豎直平面內(nèi)，湖邊水平，絕緣細(xì)線下端c點(diǎn)懸掛重物，勻強(qiáng)磁

場(chǎng)大小為B垂直紙面向里。現(xiàn)將小。接在輸出恒定電流電源的正負(fù)極上，當(dāng)防邊的電流強(qiáng)度為/,重物恰

好對(duì)地?zé)o壓力，則重物重力的大小為()

C.回生D.2.BIL

2

7.如圖所示，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,半徑為R的圓弧形導(dǎo)線MN所對(duì)應(yīng)

的圓心角為240。，其中端點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為30。，現(xiàn)在導(dǎo)線中通有從M到N的電流，電流的大

小為/.則下列說法正確的是()

A.導(dǎo)線所受的安培力大小為gB/R

B.以。點(diǎn)為軸，使導(dǎo)線沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60。，導(dǎo)線所受的安培力大小為。

C.以。點(diǎn)為軸，使導(dǎo)線沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90。，導(dǎo)線所受的安培力大小為：8小

D.僅將磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)至垂直紙面向外，導(dǎo)線所受的安培力大小為由B/R

2

8.將長(zhǎng)度/=圓的導(dǎo)線ac從中點(diǎn)6折成如圖所示的形狀，放于8R.08T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，abc平面與磁場(chǎng)

垂直。若在導(dǎo)線He中通入/=25A的直流電，則整個(gè)導(dǎo)線所受安培力的大小為（）

A.V3NB.fNC.2ND.3N

9.由均勻的電阻絲制成的半徑為一的圓形導(dǎo)線框，存在導(dǎo)線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,

將尸、Q兩點(diǎn)接入如圖示的電壓恒定的電源兩端，通電時(shí)電流表示數(shù)為/,則線框所受安培力大小為（

3

C.41BIrD.—jrBIr

4

【題型三】安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡與加速

10.在傾角6=37。的光滑導(dǎo)體滑軌的上端接入一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=0.50的電源,滑軌間距L=50cm,

將一個(gè)質(zhì)量加=40g,電阻夫=1。的金屬棒水平放置在滑軌上。若滑軌所在空間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)閉合開關(guān)

S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖所示。已知sin37°=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2,下列說法正確的是

（）

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值，為0.32T,方向垂直滑軌平面向下

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度有最大值，為0.4T,方向水平向右

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為0.3T,方向豎直向下

D.磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為0.4T,方向水平向左

11.如圖所示為電磁炮的基本原理圖（俯視圖）。水平平行金屬直導(dǎo)軌b充當(dāng)炮管，金屬?gòu)椡璺旁趦蓪?dǎo)

軌間，與導(dǎo)軌接觸良好，兩導(dǎo)軌左端與一恒流源連接，可使回路中的電流大小恒為I,方向如圖所示，兩導(dǎo)

軌中電流在彈丸所在處產(chǎn)生的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若導(dǎo)軌間距為d,彈丸質(zhì)量為加，彈丸在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的

最大距離為S,彈丸能加速的最大速度為V,不計(jì)摩擦，則下列判斷正確的是（）

恒a

流柞用WW〉＞=

源

b

A.導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向向上

B.導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為"亡

2Ids

C.彈丸克服安培力做功獲得動(dòng)能

D.彈丸先做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)

12.2022年6月17日，我國(guó)新一代戰(zhàn)艦預(yù)計(jì)將會(huì)配備電磁軌道炮，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示（俯視圖）裝

置。兩條平行的水平軌道被固定在水平面上，炮彈安裝于導(dǎo)體棒油上，由靜止向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到

達(dá)軌道最右端剛好達(dá)到預(yù)定發(fā)射速度v,儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)存的能量恰好釋放完畢。己知軌道寬度為“，長(zhǎng)度為L(zhǎng)

磁場(chǎng)方向豎直向下，炮彈和導(dǎo)體桿湖的總質(zhì)量為加，運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力為重力的左（左＜1）倍，儲(chǔ)能裝

置輸出的電流為/,重力加速度為g,不計(jì)一切電阻、忽略電路的自感。下列說法錯(cuò)誤的是（）

XXXXXXX

a

XIXXXXX

儲(chǔ)能

裝置B

XTIXX義義X

b

XXXXXXX

A.電流方向由〃到

磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為止卅

B.

C.整個(gè)過程通過H的電荷量為一

v

D.儲(chǔ)能裝置剛開始儲(chǔ)存的能量為kmgL+^mv2

1.如圖，導(dǎo)體棒ABC和。EF中的電流均為/,方向分別為A—8TC和。TE一凡其中A8=BC=OE=E/

=d,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為8,方向如圖中所示，關(guān)于棒受到的安培力說法正確的是（）

cX

A.AB棒受到的安培力的大小為8/d

B.ABC棒的安培力的合力大小為28/d

C.OEF棒的安培力的合力大小為28/dsin。

D.ABC棒和。斯棒受到的安培力的合力大小相等

2.如圖所示，長(zhǎng)為江的金屬軟導(dǎo)線兩端固定在光滑水平面上的A、C兩點(diǎn)之間，A、C間的距離為23空

間存在垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,將A、C兩端接入電路，給軟導(dǎo)線通入大

小為/的恒定電流，穩(wěn)定時(shí)，一半長(zhǎng)的軟導(dǎo)線受到的安培力大小為（）

XXXXXXX

D.旦兀BIL

A.BILB.4IBILC.-TTBIL

22

3.如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧槽ABC固定在豎直平面內(nèi)，B為圓弧槽最低點(diǎn)，質(zhì)量為相的通電直

導(dǎo)體棒。靜止于8點(diǎn)，電流方向垂直于紙面向里，空間有水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，重力加速度為g,導(dǎo)體棒對(duì)

圓弧槽的壓力大小等于2mg,現(xiàn)將磁場(chǎng)方向在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過90°,則此過程中安培力對(duì)

導(dǎo)體棒做的功為（）

D.

4.如圖所示為等臂電流天平。它的右臂掛有一個(gè)質(zhì)量為人的矩形金屬線圈，匝數(shù)為N,底邊長(zhǎng)為L(zhǎng)下部

懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。當(dāng)線圈中通有電流/時(shí)，調(diào)節(jié)祛碼使兩臂達(dá)到平衡；然后使電流反

向、大小不變，這時(shí)需要在左盤中增加質(zhì)量為他的祛碼，才能使兩臂達(dá)到新的平衡。則磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度8

的大小為（）

!xx￡xx；

iXXXXJ

A（〃z+〃?o）gn+cnigrmg

A.--------D.---------------------C.----L）.-----

2NILNIL2NILNIL

5.某小組設(shè)計(jì)了如圖所示測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)方案。虛線框內(nèi)有垂直紙面向里的待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，輕質(zhì)絕

緣細(xì)線跨過兩個(gè)可視為光滑的定滑輪，左端與一固定的力傳感器甲相連，右端豎直懸掛一匝數(shù)為〃、邊長(zhǎng)為

L的正方形線圈仍cd（線圈中通有電流/,且〃水平），線圈底邊中央通過豎直絕緣細(xì)線與固定于底座的力

傳感器乙相連，線圈始終靜止。該小組實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示，則（）

實(shí)驗(yàn)線圈電流大小線圈電流方向甲示數(shù)大小乙示數(shù)大小

1I順時(shí)針居0

2I逆時(shí)針0%

A.實(shí)驗(yàn)1中，邊受到待測(cè)磁場(chǎng)的安培力方向豎直向上

B.實(shí)驗(yàn)2中，源邊受到待測(cè)磁場(chǎng)的安培力大小為F?

F+F

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為吩小

2nIL

D.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為土堡

6.如圖所示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以由M向

N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為仇則（）

A.僅棒中的電流變小，。變大B.僅兩懸線等長(zhǎng)變長(zhǎng)，。變大

C.僅金屬棒質(zhì)量變大，6變小D.僅磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，6變小

7.（多選）如圖所示，兩根通電導(dǎo)線P、。沿垂直紙面的方向放置，其中導(dǎo)線P、。中通有電流［、12,電

流的方向圖中未畫出。。點(diǎn)為兩導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，C、d兩點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱，。兩點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱，己

知。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直〃向下。則下列說法正確的是（）

?a

PQ

O-一°■…力

cO

?b

A.戶中的電流方向垂直紙面向外、。中的電流方向垂直紙面向里

B.4>12

C.。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直cd向下

D.“、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同

8.（多選）如圖，某科技小組要探究長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)分布情況，將長(zhǎng)直導(dǎo)線沿南北方向水平放置，在導(dǎo)

線正下方的尸處放置一枚可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。當(dāng)導(dǎo)線中通以恒定電流后，小磁針N極向紙外偏轉(zhuǎn)，測(cè)得

小磁針靜止時(shí)N極偏離南北方向的角度為60。。己知實(shí)驗(yàn)所在處地磁場(chǎng)水平分量大小恒為綜，則下列判斷

正確的是（）

南北

ON

P

A.導(dǎo)線中的電流方向由北向南

B.電流在P處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向就是小磁針靜止時(shí)N極所指的方向

電流在導(dǎo)線正下方P處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為年穌

C.

D.導(dǎo)線正下方P處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為21

9.（多選）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體的四條邊上固定著四根足夠長(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，電流的大小

Z,=Z2=Z3=Z4（方向如圖所示），電流，在正方體中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為線。查閱資料知，電流

為/的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r有關(guān)，關(guān)系式為8=竺。下列說法正

r

確的是（）

A.通電導(dǎo)線L和通電導(dǎo)線人相互吸引

B.通電導(dǎo)線4和通電導(dǎo)線（相互吸引

c.正方體中心處和上表面中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為正

5

D.正方體中心處和上表面中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為《

10.（多選）將粗細(xì)均勻、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形銅線框用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣線。、6懸掛于天花板上，置

于垂直線框平面向外的大小為B的磁場(chǎng)中，現(xiàn)用細(xì)導(dǎo)線給三角形線框通有大小為/的電流，則（）

A.通電后兩繩拉力變大

B.通電后兩繩拉力變小

C.三角形線框安培力大小為B/L

D.三角形線框安培力大小為22〃

11.（多選）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線中反邊與磁場(chǎng)方向平行，浦邊與磁場(chǎng)方向垂直，線段油、

be長(zhǎng)度相等，通電導(dǎo)線所受的安培力大小為凡現(xiàn)將通電導(dǎo)線以油為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)的過程中,

通電導(dǎo)線一直處于磁場(chǎng)中，則旋轉(zhuǎn)后導(dǎo)線所受到的安培力的情況下列說法正確的是（）

B

b-->--c

A.以仍為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)90。時(shí)所受的安培力大小為產(chǎn)

B.以必為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)90。時(shí)所受的安培力大小為血方

C.以而為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)45。時(shí)所受的安培力大小為爭(zhēng)

D.以油為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)45。時(shí)所受的安培力大小為受尸

2

12.圖為一電流表的原理示意圖。質(zhì)量為根的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的

彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為左，在矩形區(qū)域必加內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2,方向垂直紙面向外。

與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，的長(zhǎng)度大于仍。當(dāng)中沒有電流通過且

處于平衡狀態(tài)時(shí)，與矩形區(qū)域的必邊重合（指針指向電流表的?？潭龋?dāng)中有電流通過時(shí)，指針

示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。若々=2.0N/m,"的長(zhǎng)度4=0.25m,6c的長(zhǎng)度4=0.05m,B=0.20T,重力加速度

為g,求：

（1）當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)多少？

（2）此電流表的量程是多少？（不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用）

（3）將此電流表量程擴(kuò)大4倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻螅?/p>

13.如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距乙=lm,導(dǎo)體棒仍跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量

為根=0.2kg,棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕質(zhì)滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M=0.3kg,棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為

〃=0.5,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，滑輪摩擦不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度5=2T,方向豎直向下，

取g=10m/s2,試求：

（1）為了使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)體棒中通入電流，求電流的最小值；

（2）為了使物體以加速度a=3m/s2加速上升，應(yīng)在棒中通入多大的電流？

14.我國(guó)電磁炮發(fā)射技術(shù)世界領(lǐng)先，圖為一款小型電磁炮的原理圖，已知水平軌道寬d=2