專題1-磁場疊加模型-2023年高考物理磁場常用模型模擬題精練(原卷版)

2023年高考物理《磁場》常用模型最新模擬題精練專題1磁場疊加模型一．選擇題1．(2023廣東重點高中期末)正三角形ABC的三個頂點處分別有垂直于三角形平面的無限長直導線，導線中通有恒定電流，A、B導線電流方向垂直紙面向內，C導線電流方向垂直紙面向外，a、b、c三點分別是正三角形三邊的中點，若A、B、C三處導線中的電流分別為3I、2I、I，已知無限長直導線在其周圍某一點產生的磁場磁感應強度B的大小與電流成正比，與電流到這一點的距離成反比，即B=k，則a、b、c三點的磁感應強度大小關系為A．a點最大 B．b點最大 C．c點最大 D．b，c兩點一樣大2.（2023重慶名校質檢）物理學家歐姆在探究通過導體的電流和電壓、電阻關系時，因無電源和電流表，利用金屬在冷水和熱水中產生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉檢測電流，具體的做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針水平放置一直導線，當該導線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉。某興趣研究小組在得知直線電流在某點產生的磁場與通過直導線的電流成正比的正確結論后重現了該實驗，他們發(fā)現：當通過導線電流為時，小磁針偏轉了；當通過導線電流為時，小磁針偏轉了，則下列說法中正確的是（）A. B.C. D.無法確定3.（2023重慶名校質檢）在地球赤道上進行實驗時，用磁傳感器測得赤道上P點地磁場磁感應強度大小為B0.將一條形磁鐵固定在P點附近的水平面上，讓N極指向正北方向，如圖所示，此時用磁傳感器測得P點的磁感應強度大小為B1；現將條形磁鐵以P點為軸心在水平面內旋轉90°，使其N極指向正東方向，此時用磁傳感器測得P點的磁感應強度的大小應為(可認為地磁南北極與地理北、南極重合)()A.B1－B0 B.B1＋B0C. D..4.（2023重慶名校質檢）如圖，兩根相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流和，且；a、b、c、d為導線某一橫截面所在平面內的四點，且a、b、c與兩導線共面；b點在兩導線之間，b、d的連線與導線所在平面垂直．磁感應強度可能為零的點是A.a點 B.b點 C.c點 D.d點5.（2023湖南名校聯盟期中）Ioffe-Prichard磁阱常用來約束帶電粒子的運動.如圖所示，四根通有大小相等且為恒定電流的長直導線垂直穿過平面，1、2、3、4直導線與平面的交點成邊長為的正方形且關于軸和軸對稱，各導線中電流方向已標出。已知通電無限長直導線產生的磁感應強度大小與到直導線距離成反比。下列說法正確的是（）A.點的磁感應強度為零B.直導線1、3之間的相互作用力為排斥力C.直導線1、2在點產生的磁場的磁感應強度方向沿軸負方向D.直導線2受到其他導線的磁場力可能為零6.（2022山東泰安三模）如圖所示，直角三角形abc，，，兩根通電長直導線垂直紙面分別放置在a、b兩頂點處。a點處導線中的電流大小為I，方向垂直紙面向外，b點處導線中的電流大小4I，方向垂直紙面向里。已知長直電流在其周圍空間某點產生的磁感應強度大小上，其中I表示電流大小，r表示該點到導線的垂直距離，k為常量。已知a點處電流在c點產生的磁感應強度大小為B0，則頂點c處的磁感應強度為（）

A.，方向沿ac向上B.3B0，方向垂直ac水平向右C.3B0，方向沿ac向上 D.，方向垂直ac水平向右7.（2022安徽淮安模擬）如圖所示，兩根通電長直導線a、b平行且水平放置，a、b中的電流強度均為I，此時b受到的安培力大小為F。當在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長直導線c后，b受到的安培力大小仍為F，圖中a、b、c三者間距相等，此時a受到的安培力大小為（）A.F B. C. D.8．(2022廣州一模)如圖，高壓輸電線上使用“abcd正方形間隔棒”支撐導線L1、L2、L3、L4的目的是固定各導線間距，防止導線互相碰撞，abcd的幾何中心為O，當四根導線通有等大同向電流時A.幾何中心O點的磁感應強度不為零B.幾何中心O點的磁感應強度為零C.L1對L2的安培力比L1對L3的安培力小D.L1所受安培力的方向沿正方形的對角線ac方向9.（2022福建泉州高三下適應性測試）如圖，點為紙面內矩形的中心，和是其上、下兩邊的中點，兩根通電長直導線垂直紙面固定在矩形左右兩邊的中點處，兩導線中的電流強度大小相等、方向相反。已知通電長直導線周圍磁場中某點磁感應強度大小與導線中電流強度成正比，與該點到導線的距離成反比，不計地磁場的影響，則（）A.點的磁感應強度為零B.、兩點磁感應強度大小相等、方向相反C.放在、兩點的小磁針，靜止時極指向相同D.電子沿做直線運動的過程中，經過點時受到的磁場力最大10.(2022重慶涪陵高中沖刺)如圖所示，在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內與兩導線距離均為l的a點處的磁感應強度為零．如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點處磁感應強度的大小為()A.0 B. C. D.2B011．（2021福建寧德一模）特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示為特高壓直流輸電塔仰視圖，兩根等高、相互平行的水平長直導線分別通有方向相同的電流和，。a、b、c三點連線與兩根導線等高并垂直，b點位于兩根導線間的中點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響，則A．a點處的磁感應強度方向豎直向上 B．b點處的磁感應強度大小為零C．c點處的磁感應強度方向豎直向上 D．d點處的磁感應強度大小為零12．(2021浙江麗水、湖州、衢州三地市4月質檢)如圖所示，用粗細均勻的同種金屬絲做成的正方形線框ABCD，O為中心?，F將A、C兩點分別接電源的正極和負極，則線框附近電流產生的磁場，下列說法正確的是OODABC第11題圖A．點O的磁場方向垂直紙面向外B．在線段BD上，磁感應強度均為零C．在線段AC上，磁感應強度均為零D．過O點，垂直于紙面的直線上，磁感應強度均為零13.（2021廣東模擬）如圖所示，矩形abcd的邊長bc是ab的2倍，兩細長直導線通有大小相等、方向相反的電流，垂直穿過矩形平面，與平面交于e、f兩點，其中e、f分別為ad、bc的中點。下列說法正確的是（）

A.a點與b點的磁感應強度相同 B.a點與c點的磁感應強度相同C.a點與d點的磁感應強度相同 D.a點與b、c、d三點的磁感應強度均不相同14(2021黑龍江大慶三校清北班質檢).如圖，四根相互平行的固定長直導線的橫截面構成一銳角為的菱形，導線中均通有電流I，菱形中心為O。中電流方向與中的相同，與中的相反，下列說法正確的是（）A.所受安培力的方向與所受安培力的方向相反B.所受安培力的方向與所在平面垂直C.菱形中心O處的磁感應強度為零D.和單位長度所受安培力大小相等15如圖甲所示,A、B兩平行直導線中通有相同的電流,當兩通電導線垂直紙面放置于圓周上,且兩導線與圓心連線的夾角為60°時,圓心處的磁感應強度大小為B.如圖乙所示,C導線中通有與A、B導線完全相同的電流,A、B、C垂直紙面放置在圓周上,且A、B兩導線與圓心連線的夾角為120°,B、C兩導線與圓心連線的夾角為30°,則此時圓心處的磁感應強度大小為()甲乙A.BB.BC.0D.B甲乙16、已知通電長直導線產生的磁場中某點的磁感應強度滿足B＝keq\f(I,r)(其中k為比例系數，I為電流強度，r為該點到直導線的距離)?，F有四根平行的通電長直導線，其橫截面恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點上，電流方向如圖，其中A、C導線中的電流大小為I1，B、D導線中的電流大小為I2。已知A導線所受的磁場力恰好為零，則下列說法正確的是()A．電流的大小關系為I1＝2I2B．四根導線所受的磁場力都為零C．正方形中心O處的磁感應強度為零D．若移走A導線，則中心O處的磁場將沿OB方向17．由相關電磁學知識可以知道，若圓環(huán)形通電導線的中心為O，環(huán)的半徑為R，環(huán)中通有大小為I的電流，如圖甲所示，則環(huán)心O處的磁感應強度大小B＝eq\f(μ0,2)·eq\f(I,R)，其中μ0為真空磁導率。若P點是過圓環(huán)形通電導線中心O點的軸線上的一點，且距O點的距離是x，如圖乙所示。請根據所學的物理知識判斷下列有關P點處的磁感應強度BP的表達式正確的是()A．BP＝eq\f(μ0,2)·eq\f(R2I,R2＋x2\f(3,2)) B．BP＝eq\f(μ0,2)·eq\f(R2I,R2＋x2)C．BP＝eq\f(μ0,2)·eq\f(RI,R2＋x2\f(3,2)) D．BP＝eq\f(μ0,2)·eq\f(R3I,R2＋x2\f(3,2))18.（2020高考全國II卷壓軸卷）如圖所示，AC是四分之一圓弧，O為圓心，D為圓弧中點，A、D、C處各有一垂直紙面的通電直導線，電流大小相等，方向垂直紙面向里，整個空間還存在一個大小為B的勻強磁場，O處的磁感應強度恰好為零。如果將D處電流反向，其他條件都不變，則O處的磁感應強度大小為()A．2(eq\r(2)－1)BB．2(eq\r(2)＋1)BC．2BD．019.（2020山東德州期末）如圖所示，直線電流P和Q大小相等，處于磁感應強度大小為B0，方向平行于紙面的勻強磁場中，P的方向垂直紙面向里；Q的方向垂直紙面向外，兩電流在紙面上的位置和M點恰好組成等邊三角形，M點的磁感應強度為零。若僅把電流Q撤掉，則M點的磁感應強度變?yōu)椋ǎ?/p>

A.大小為B0，方向與PM延長線成30°角

B.大小為B0，方向與PQ平行

C.大小為B0，方向沿PM延長線

D.大小為B0，方向與PQ平行20.(多選)3條在同一平面(紙面)內的長直絕緣導線搭成一等邊三角形。在導線中通過的電流均為I，電流方向如圖所示。a、b和c三點分別位于三角形的3個頂角的平分線上，且到相應頂點的距離相等。將a、b和c處的磁感應強度大小分別記為B1、B2和B3。下列說法正確的是A．B1＝B2＜B3B．B1＝B2＝B3C．a和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里D．a處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里21.（6分）如圖所示，在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，兩長二、計算題1.三根平行長直導線分別垂直通過一等腰直角三角形ACD的三個頂點,如圖所示.現在使每條通電導線所產生的磁場在斜邊中點O的磁感應強度大小均為B,則該處實際磁感應強度的大小如何?方向如何?22．如圖所示，在直角三角形ABC的A點和B點分別固定一垂直紙面向外和向里的無限長通電直導線，其電流強度分別為IA和IB，∠A＝30°，通電直導線形成的磁場在空間某點處的磁感應強度B＝keq\f(I,r)，k為比例系數，r為該點到導線的距離，I為導線的電流強度．當一電子在C點的速度方向垂直紙面向外時，所受洛倫茲力方向垂直BC向下，則兩直導線的電流強度IB與IA之比為()A．eq\f(1,2) B．eq\f(\r(3),4)C．eq\f(\r(3),2) D．eq\f(1,4)D23．如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中有一根水平放置的通電長直導線，電流方向向左，abcdef是與直導線在同一平面內關于直導線對稱的正六邊形，且與磁場方向平行，下列關于各點的磁感應強度大小與方向的說法主確的是A.a、d兩點的磁場方向相同B.b、e兩點的磁場方向相同C.a點的磁感應強度大于b點的磁感應強度D.a點的磁感應強度大于f點的磁感應強度24．如題圖，兩根互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點的距離均相等。關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A．.o點處的磁感應強度為零B．.a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反C．.c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同D．.a、c兩點處磁感應強度的方向不同【名師解析】由安培定則和磁場疊加原理可判斷出25．無限長通電直導線在周圍某一點產生的磁場的磁感應強度的大小與電流大小成正比，與導線到這一點的距離成反比.如圖所示，兩根長直導線電流大小I1>I2，方向如圖所示，且垂直于紙面平行放置，紙面內有M、N、O、P四點，其中M、N在導線橫截面連線的延長線上，O點在導線橫截面的連線上，P在導線橫截面連線的垂直平分線上.這四點處磁場的磁感應強度不可能為零的是()A.M點 B.N點C.O點 D.P點26.如題圖甲所示，無限長導線，均通以恒定電流I．直線部分和坐標軸接近重合，彎曲部分是以坐標原點O為圓心的相同半徑的一段圓弧，已知直線部分在原點O處不形成磁場，則圖乙中O處磁感應強度和圖甲中O處磁感應強度相同的是()題圖甲題圖甲xxxxxxyyyy圖乙【名師解析】27．三條在同一平面（紙面）內的長直絕緣導線組成一等邊三角形，在導線中通過的電流均為I，方向如題圖所示。a、b和c三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上，且到相應頂點的距離相等。將a、b和c處的磁感應強度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是（）IIcbccacIcIc題21-2圖A．B1=B2<B3B．B1=B2=B3C．a和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里D．a處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里【名師解析】28．四根相互平行的通電長直導線a、b、c、d電流均為I，如圖所示放在正方形的四個頂點上，每根通電直導線單獨存在時，四邊形中心O點的磁感應強度都是B，則四根通電導線同時存在時O點的磁感應強度的大小和方向為()A.22B，方向向左B.22B，方向向下C.22B，方向向右D.22B，方向向上29．如圖，紙面內有兩條互相垂直的長直絕緣導線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應強度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點的磁感應強度大小分別為13B0和1A.流經L1的電