第十一章磁場(chǎng)

磁場(chǎng)

江西卷T7-)------

湖北卷T9-J1-----廠

洛倫茲力與—磁感應(yīng)強(qiáng)—(2022|一全國乙卷T18

廣東卷T5現(xiàn)代科技度及疊加

浙江1月選考T8、T20

山東卷T18->p重慶卷T13

甘肅卷T15——[2024卜一貴州卷T5

安徽卷Tl()J，2024b_福建卷T6

全國乙卷T18一—浙江1月選考T4

新課標(biāo)卷T18-------

帶電粒子在疊—

WEH2023H「天津卷T11

江蘇卷T16—1-----)加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

湖南卷T6一安培力--12023]——北京卷T19

L江蘇卷T2

全國甲卷T18fl,-----

考情重慶卷T5「全國甲卷T25

福建卷T15r-湖南卷T3

“2022)——湖北卷T11

分析貴州卷T14—

江蘇卷T16_—浙江1月選考T3

北京卷T22_-江蘇卷T3

浙江6月選考T20一2024卜

廣東卷T15-

湖南卷T14-「重慶卷T14

黑吉遼T15-,-廣西卷T5

七幽卜一河北卷T10

重慶卷T151帶電粒子在組

1湖北卷T7

山東卷T17-合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

浙江6月選考T20——〔2023-

帶電粒子

遼寧卷T14-一「全國甲卷T20

—

海南卷T13」在磁場(chǎng)中J天津卷T13

運(yùn)動(dòng)

山東卷T17------.

天津卷T12-^202^「浙江6月選考T22

U2022)---廣東卷T7

L遼寧卷T8

生活實(shí)生活和科技、地磁場(chǎng)、電磁炮、回旋加速器、質(zhì)譜儀、速度選擇器、磁流體發(fā)電

試題

踐類機(jī)、霍爾元件等

情境

學(xué)習(xí)探通電導(dǎo)線在安培力作用下的平衡與加速問題，帶電粒子在磁場(chǎng)、組合場(chǎng)、疊加場(chǎng)及

究類立體空間中的運(yùn)動(dòng)

第57課時(shí)磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

【目標(biāo)要求】1.理解磁場(chǎng)的性質(zhì)及磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。2.能夠解決磁場(chǎng)的疊加問題。3.掌握左手定則，會(huì)判

斷安培力的方向，并計(jì)算安培力的大小。4.掌握解決安培力作用下的平衡問題及其他綜合問題的方法。

考點(diǎn)一安培定則磁場(chǎng)的疊加

L磁場(chǎng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度

(1)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)

磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度

①物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方面。

②定義式：8=永通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)的情況下)。

③方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。

④單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)為T。

(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)

磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相篁、方向相同,磁感線是疏密程度相同、方向相同的平行直線。

(4)地磁場(chǎng)

①地磁的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示。

地磁S極地理北極

②在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,且方向水平向北。

③地磁場(chǎng)在南半球有豎直向上的分量，在北半球有豎直向下的分量。

2.磁感線的特點(diǎn)

(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。

(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)，在磁體外部，從N極指向S極;在磁體內(nèi)部，由S極指向N極。

(4)同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切。

(5)磁感線是假想的曲線，客觀上并不存在。

3.幾種常見的磁場(chǎng)

（1）條形磁體和蹄形磁體的磁場(chǎng)（如圖所示）

條形磁體蹄形磁體

（2）電流的磁場(chǎng)

直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)

7|

安培定則s各

立體圖葉眄辛s蟾

,AA,

?XXX.

橫截面圖kjy.

x??

從上往下看從左往右看從左往右看

X

*Xs,N

縱截面圖*X

?

X/oO/Oo、

*JX

X

-判斷正誤

1.磁場(chǎng)是客觀存在的一種物質(zhì)，磁感線也是真實(shí)存在的。（x）

2.磁場(chǎng)中的一小段通電導(dǎo)線在該處受力為零，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度8不一定為零。（4）

3.由定義式3=（可知，電流/越大，導(dǎo)線/越長，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B就越小。（x）

4.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3不一定等于（N）

5.北京地面附近的地磁場(chǎng)方向是水平向北的。（x）

【例1】如圖所示，直導(dǎo)線A3、通電螺線管E、電磁體D三者相距較遠(yuǎn)，其磁場(chǎng)互不影響，當(dāng)開關(guān)S

閉合后，小磁針N極（黑色一端）指示磁場(chǎng)方向正確的是（）

A.〃B.b

答案c

解析根據(jù)安培定則可判斷出電流的磁場(chǎng)方向，再根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向可知C正確。

【例21（2024.河南省T8聯(lián)盟模擬）如圖，現(xiàn)有兩根通電長直導(dǎo)線分別固定在正方體ABCD-A'B'C'D'^

兩條邊39和3c上且彼此絕緣，電流方向分別由3流向川、由3流向C,兩通電導(dǎo)線中的電流大小相

等，在A點(diǎn)形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦，已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為其中左為常數(shù)，/為電流大小，r為該位置到長直導(dǎo)線的距離，則。點(diǎn)的磁感應(yīng)

r

強(qiáng)度大小為（)

A爭(zhēng)。B爭(zhēng)。D.當(dāng)Bo

答案A

解析設(shè)正方體棱長為/,通電導(dǎo)線中的電流大小為心固定在兩條邊比T和3c上的通電導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生

的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為BA=4

22

方向分別沿方向和A4方向，互相垂直。則A點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為a=JBA+BA=V2BA^V2^,同

理可得D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B'=］（卜盍）2+（6）2='嚀=當(dāng)%,故選Ao

總結(jié)提升磁場(chǎng)疊加問題的解題思路

1.確定場(chǎng)源，定位空間中需分析點(diǎn)，若場(chǎng)源為通電導(dǎo)線，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)產(chǎn)生的磁感

應(yīng)強(qiáng)度的方向，如圖所示為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度3”、BN。

2.應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的8為合磁感應(yīng)強(qiáng)度。

考點(diǎn)二安培力的分析與計(jì)算

1.安培力：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力稱為安培力。

2.安培力的大小

(1)當(dāng)3、/垂直時(shí)，F(xiàn)=11BO

(2)若8與/夾角為仇將B沿垂直于/和平行于/的方向正交分解，取垂直分量，可得F=IlBsin凡

注意：。是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與導(dǎo)線的夾角。當(dāng)6=0或180。，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與導(dǎo)線平行時(shí)，F(xiàn)=0o

(3)/是指有效長度。

彎曲通電導(dǎo)線的有效長度/等于連接導(dǎo)線兩端點(diǎn)的直線垂直于磁場(chǎng)方向的投影長度，相應(yīng)的電流方向沿兩

端點(diǎn)連線由始端指向末端，如圖所示。

XX

0討論交流

如圖所示，有效長度為(選填“LAB”或)。

A

答案LAB

3.安培力的方向

左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直

進(jìn)入，并使四指指向電流的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。

4.同向電流相互吸引,反向電流相互排斥。

■判斷正誤

1.在磁場(chǎng)中同一位置，電流元的電流越大，所受安培力也一定越大。（X）

2.安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，又跟電流方向垂直。（d）

3.通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)不垂直，有一定夾角時(shí)，左手定則就不適用了。（x）

【例3】（2024?貴州卷-5）如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線與一“凸”形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi)，

導(dǎo)線框的對(duì)稱軸與兩長直導(dǎo)線間的距離相等。已知左、右兩長直導(dǎo)線中分別通有方向相反的恒定電流

八、/2,且則當(dāng)導(dǎo)線框中通有順時(shí)針方向的電流時(shí)，導(dǎo)線框所受安培力的合力方向（）

A.豎直向上B.豎直向下

C.水平向左D.水平向右

答案C

解析根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線框所在處磁場(chǎng)方向向里，由于/1>/2,可知左側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大，同一豎

直方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故導(dǎo)線框水平方向?qū)Ь€所受的安培力相互抵消，根據(jù)左手定則結(jié)合歹=3〃

可知左半邊豎直方向的導(dǎo)線所受的水平向左的安培力大于右半邊豎直方向的導(dǎo)線所受的水平向右的安培力，

故導(dǎo)線框所受安培力的合力方向水平向左。故選C。

【例41（2025.浙江湖州市聯(lián)考）等邊三角形導(dǎo)線框abc由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，過防邊和這邊

中點(diǎn)的虛線下方存在著垂直于導(dǎo)線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。線框頂點(diǎn)6、c與直流電源兩端相連，

已知導(dǎo)體棒兒受到的安培力大小為~貝1）（）

A.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為0.5F

B.線框"c受到的安培力大小為1.25/

C.若把連接c點(diǎn)的導(dǎo)線改接到。點(diǎn)，導(dǎo)體棒協(xié)受到的安培力保持不變

D.若把連接。點(diǎn)的導(dǎo)線改接到a點(diǎn)，線框"c受到的安培力大小保持不變

答案B

解析油棒中的電流為兒棒的一半，在磁場(chǎng)中的長度也為征棒的一半，根據(jù)尸=3〃可知，油棒受到的安

培力大小為0.25F,A錯(cuò)誤；由對(duì)稱性可知這棒受到的安培力大小也為0.25F,根據(jù)力的合成可知，線框

整體受到的安培力大小為L25尸，方向垂直，c向上，B正確；

若把連接c點(diǎn)的導(dǎo)線改接到。點(diǎn)，電路圖如圖甲所示，通過兒棒的電流減半，受到的安培力大小減半，為

0.5F；此時(shí)通過油棒的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，受到的安培力大小為0.5F；碇棒中電流大小不變，故ac棒

受到的安培力大小仍為0.25F,受力分析如圖乙所示，

合=22

Fx=Fabcos30°+FflCcos30°=乎b，F(xiàn)y=Fbc+Fabsin30°-Fflfsin30。=罰，F(xiàn)Fx+Fv=^-F,C、D錯(cuò)誤。

884

考點(diǎn)三安培力作用下的受力和運(yùn)動(dòng)分析

判斷安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況的五種方法

F安向一-.向外

A-B

左手定則

S.]N

電流分割為電流元-------*安培力方向一整段導(dǎo)體

元法\W//所受合力方向一運(yùn)動(dòng)方向

/T\

Sr

特殊|F安

在特殊位置一安培力方向一運(yùn)動(dòng)方向

位置法/

環(huán)形電流U小磁針）

///，

條形磁體U通電螺線

）1

JIN1SI管U多個(gè)環(huán)形電流）

等效法

圓壞電流等效為

N>圾在內(nèi)，S極根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷作用力的方向進(jìn)

在外的小磁針

而判斷運(yùn)動(dòng)方向

兩平行直導(dǎo)線電流在相互作用中，無轉(zhuǎn)動(dòng)趨

勢(shì)，同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；

結(jié)論法~FFFF

兩不平行的直導(dǎo)線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平

甲乙

行且電流方向相同的趨勢(shì)

轉(zhuǎn)換先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后

研究由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作

前&NTS

對(duì)象法用力

【例5】（2025?廣東省廣雅中學(xué)月考）一光滑絕緣的正方體固定在水平面內(nèi)。A3導(dǎo)體棒可繞過其中點(diǎn)的轉(zhuǎn)

軸在正方體的上表面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體棒固定在正方體的下底面。開始時(shí)兩棒相互垂直并靜止，兩

棒中點(diǎn)0。2連線在正方體的中軸線上。現(xiàn)對(duì)兩棒同時(shí)通有圖示（A到3、。到。方向的電流。下列說法

中正確的是（）

A.通電后AB棒仍將保持靜止

B.通電后A3棒將要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視）

C.通電后AB棒將要逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視）

D.通電瞬間線段OiQ間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置

答案B

解析從正視方向研究導(dǎo)體棒電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布，如圖所示，可知CD導(dǎo)體棒電流在3端有垂直A3

棒向上的分磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知3端受到垂直于紙面向外的安培力，8端向外轉(zhuǎn)動(dòng)，CD導(dǎo)體棒電流

在A端有垂直AB棒向下的分磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知A端受到垂直于紙面向里的安培力，A端向里轉(zhuǎn)動(dòng)，

故俯視看導(dǎo)體棒將要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，B正確，A、C錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則可知通電瞬間C。導(dǎo)體棒電流和

43導(dǎo)體棒電流在線段OiQ間產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相互垂直，故通電瞬間線段。。2間不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的

位置，D錯(cuò)誤。

B

考點(diǎn)四安培力作用下的平衡和加速問題

與安培力有關(guān)的平衡、加速等問題，常涉及傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源、電阻等。求解時(shí)應(yīng)變立體圖為平面

圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，安培力的方向廠安，8、尸安工I。如圖所示：

【例6】（2024?江蘇鎮(zhèn)江市模擬）如圖所示，寬為L的光滑平行導(dǎo)軌與水平面成a角，質(zhì)量為相、長為L

的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)回路中電流為/時(shí)，金屬桿恰好能靜止，重力

加速度為g（提示：請(qǐng)沿金屬桿劭中電流方向觀察，畫出側(cè)視圖）。

（1）若磁場(chǎng)方向水平向左，求磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi的大??；

（2）若磁場(chǎng)方向豎直向上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度外的大小；

（3）若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向如何？

答案（1）胃（2）華絲（3產(chǎn)甯絲垂直導(dǎo)軌平面向上

解析（1）如圖甲=

解得&=臂

⑵如圖乙，tan『鬻

mgtana

IL

(3)當(dāng)方安與支持力方N方向垂直時(shí)，尸安取最小值，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值，方向與安培力垂直，即垂直

導(dǎo)軌平面向上，如圖丙。mgsina=BminIL

解得R.=酗吧

丹千1寸￡>min[L°

【例7】(2023?北京卷49)2022年，我國階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁推進(jìn)技

術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄。一種兩級(jí)導(dǎo)軌式電磁推進(jìn)的原理如圖所示。兩平行長直金屬導(dǎo)軌固定在水平

面，導(dǎo)軌間垂直安放金屬棒。金屬棒可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，電流從一導(dǎo)軌流

入，經(jīng)過金屬棒，再從另一導(dǎo)軌流回，圖中電源未畫出。導(dǎo)軌電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流i的關(guān)系式為3=A?(%為常量)。金屬棒被該磁場(chǎng)力推動(dòng)。當(dāng)金屬棒由第一

級(jí)區(qū)域進(jìn)入第二級(jí)區(qū)域時(shí)，回路中的電流由/變?yōu)?/。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為L每一級(jí)區(qū)域中金屬

棒被推進(jìn)的距離均為s,金屬棒的質(zhì)量為機(jī)。求：

金屬棒

第一級(jí)區(qū)域第二級(jí)區(qū)域

(1)金屬棒經(jīng)過第一級(jí)區(qū)域時(shí)受到安培力的大小F；

(2)金屬棒經(jīng)過第一、二級(jí)區(qū)域的加速度大小之比m:。2；

⑶金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級(jí)區(qū)域推進(jìn)后的速度大小Vo

答案⑴血(2)1：4(3)

解析(1)由題意可知，第一級(jí)區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bi=ld

金屬棒經(jīng)過第一級(jí)區(qū)域時(shí)受到安培力的大小為

F=BJL=kI2L

(2)根據(jù)牛頓第二定律可知，金屬棒經(jīng)過第一級(jí)區(qū)域的加速度大小為m=—m

第二級(jí)區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=2kl

金屬棒經(jīng)過第二級(jí)區(qū)域時(shí)受到安培力的大小為

2

F'=Br2IL=4kIL

金屬棒經(jīng)過第二級(jí)區(qū)域的加速度大小為

則金屬棒經(jīng)過第一、二級(jí)區(qū)域的加速度大小之比為ar：a2=l：4

（3）金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級(jí)區(qū)域推進(jìn)后，根據(jù)動(dòng)能定理可得入+歹勺=^^2—0

解得金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級(jí)區(qū)域推進(jìn)后的速度大小為v=戶叵1。

7m

課時(shí)精練

（分值：100分）

基礎(chǔ)落實(shí)練

1?6題每小題8分，共48分

1.（多選）（2024?福建卷-6）如圖，用兩根不可伸長的絕緣細(xì)繩將半徑為r的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端a、。處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為/、

方向從。到6的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則（）

〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃.〃〃/《/〃/

?1

A.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大

B.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的小

C.銅環(huán)所受安培力大小為2rBI

D.銅環(huán)所受安培力大小為TirIB

答案AC

解析通電半圓形銅環(huán)的等效長度為2r,電流方向a-b根據(jù)左手定則可知半圓形銅環(huán)受到的安培力方向

豎直向下，大小為

F=BIX2r=2rIB

根據(jù)受力分析可得，通電后，繩子拉力

FT=mg+F=mg+2rIB>mg

兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大。

故選A、Co

2.（2021?廣東卷?5）截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線，長管外表面固定著對(duì)稱分布的四

根平行長直導(dǎo)線，若中心直導(dǎo)線通入電流小四根平行直導(dǎo)線均通入電流/2,/1>>/2,電流方向如圖所示,

下列截面圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是（）

答案c

解析因Zi?/2,則可不考慮四個(gè)邊上的直導(dǎo)線之間的相互作用力；根據(jù)兩通電直導(dǎo)線間的安培力作用滿

足“同向電流相互吸引，反向電流相互排斥”，則正方形左右兩側(cè)的直導(dǎo)線要受到中心長直導(dǎo)線吸引的安

培力，形成凹形，正方形上下兩邊的直導(dǎo)線要受到中心長直導(dǎo)線排斥的安培力，形成凸形，故變形后的形

狀如C所示，故選C。

3.（2024.山東日照市期末）圓環(huán)甲、乙在同一平面內(nèi)，分別通以如圖所示的恒定電流，圓環(huán)甲固定，圓環(huán)乙

可以自由運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（

A.圓環(huán)乙有收縮的趨勢(shì)

B.圓環(huán)乙將在紙面內(nèi)向左平動(dòng)

C.圓環(huán)乙將在紙面內(nèi)繞過圓心并垂直紙面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

D.圓環(huán)乙繞過圓心的軸成轉(zhuǎn)動(dòng)，左側(cè)向紙內(nèi)轉(zhuǎn)，右側(cè)向紙外轉(zhuǎn)

答案B

解析兩環(huán)靠近處電流方向相同，兩環(huán)之間電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，會(huì)相互吸引，同理仍右側(cè)受到排

斥力，但排斥力小于他左側(cè)受到的吸引力，故圓環(huán)乙將在紙面內(nèi)向左平動(dòng)，且圓環(huán)乙有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故B

正確，A、C、D錯(cuò)誤。

4.（2024?廣東湛江市期末）冷原子實(shí)驗(yàn)室中的一種科研裝置如圖所示。一對(duì)完全相同的圓形線圈，共軸放置。

已知。為裝置中心點(diǎn)，a、b、c、d點(diǎn)到。點(diǎn)距離相等，直線dOb與線圈軸線重合，直線cOa與軸線垂直。

現(xiàn)在兩線圈內(nèi)通入大小相等且方向相反的電流，貝!1（）

南1伏

A.兩線圈間為勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

C.a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

D.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

答案B

解析根據(jù)安培定則，左側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在氏d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向右，右側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在6、

d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向左，由于兩線圈內(nèi)通入的電流大小相等，根據(jù)對(duì)稱性結(jié)合磁場(chǎng)疊加可知，氏d

兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，即6、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同，兩線圈在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，則0點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，B正確，D錯(cuò)誤；

根據(jù)上述。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，可知兩線圈間的磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤；

根據(jù)環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線分布規(guī)律可知，左側(cè)線圈在。點(diǎn)的磁場(chǎng)方向斜向右下方，在c點(diǎn)的磁場(chǎng)方向斜

向右上方，右側(cè)線圈在。點(diǎn)的磁場(chǎng)方向斜向左下方，在c點(diǎn)的磁場(chǎng)方向斜向左上方，根據(jù)對(duì)稱性結(jié)合磁場(chǎng)

疊加可知，兩線圈在a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，即a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同，C

錯(cuò)誤。

5.（2024.黑龍江省四模）如圖所示為某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電流的裝置，質(zhì)量為加=0.01kg的勻質(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輕彈簧相連。在矩形區(qū)域仍cd內(nèi)有垂直紙面向里、磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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

度大于仍。當(dāng)跖V中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，與矩形區(qū)域的cd邊重合，輕指針指在標(biāo)尺零刻

度，此時(shí)輕彈簧的伸長量為0.01m；當(dāng)MN中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流大小。不計(jì)通電時(shí)電流

產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用，儀表內(nèi)部構(gòu)造不允許反偏。若"=0.1m,6c=0.05m,gMX10m/s2,則下列說法正確

的是（）

A.輕彈簧的勁度系數(shù)為1N/m

B.此電流表的量程是1.25A

C.若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小加倍，則儀器的量程也加倍

D.當(dāng)金屬棒的N端與電源正極相接時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電表反偏出現(xiàn)故障

答案B

解析當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，對(duì)金屬棒MN受力分析,有mg=kx,解得上=10N/m,A錯(cuò)誤；當(dāng)MN運(yùn)動(dòng)

至仍位置時(shí)，電流達(dá)到最大，即彈簧繼續(xù)伸長0.05m,此時(shí)AF=k/^x=BIm-ab,解得/m=1.25A,由此可

知，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小加倍，儀器的量程減半，B正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)金屬棒的N端與電源正極相

接時(shí)，金屬棒的電流由N到"，根據(jù)左手定則可知，金屬棒受到向下的安培力，指針向下正偏，電表

不會(huì)反偏出現(xiàn)故障，D錯(cuò)誤。

6.水平桌面上一條形磁體的上方，有一根通電直導(dǎo)線由S極的上端平行于桌面移到N極上端的過程中，磁

體始終保持靜止，導(dǎo)線始終保持與磁體垂直，電流方向如圖所示。則在這個(gè)過程中，關(guān)于磁體受到的摩擦

力的方向和桌面對(duì)磁體的彈力的說法正確的是（）

v

A.摩擦力始終為零，彈力始終小于磁體重力

B.摩擦力始終為零，彈力始終大于磁體重力

C.摩擦力方向由向左變?yōu)橄蛴遥瑥椓κ冀K大于磁體重力

D.摩擦力方向由向右變?yōu)橄蜃?，彈力始終小于磁體重力

答案C

解析如圖所示，導(dǎo)線在S極上方時(shí)所受安培力方向斜向左上方，由牛頓第三定律可知，磁體受到的導(dǎo)線

對(duì)它的作用力斜向右下方，磁體有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則磁體受到的摩擦力水平向左，磁體對(duì)桌面的壓力大

于磁體的重力，因此桌面對(duì)磁體的彈力大于磁體重力；

如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線在N極上方時(shí)，導(dǎo)線所受安培力方向斜向右上方，由牛頓第三定律可知，磁體受到的導(dǎo)

線對(duì)它的作用力斜向左下方，磁體有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則磁體受到的摩擦力水平向右，磁體對(duì)桌面的壓力

大于磁體的重力，因此桌面對(duì)磁體的彈力大于磁體重力；由以上分析可知，磁體受到的摩擦力先向左后向

右，桌面對(duì)磁體的彈力始終大于磁體的重力，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。

ID能力綜合練

7~9題每小題9分，10題15分，共42分

7.（2022?湖南卷-3）如圖（a）,直導(dǎo)線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸上，其所在區(qū)域存在方

向垂直指向00'的磁場(chǎng)，與。O'距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖（b）所

示。導(dǎo)線通以電流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為乩下列說法正確的是（）

bM(N)

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向M

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變

C.tan<9與電流/成正比

D.sin6與電流I成正比

答案D

解析當(dāng)導(dǎo)線靜止在題圖（a）右側(cè)位置時(shí)，對(duì)導(dǎo)線受力分析如圖所示，

夕0')

女(2V)

mg

可知要讓安培力為圖示方向，則導(dǎo)線中電流方向應(yīng)由"指向N,A錯(cuò)誤；由于與00距離相等位置的磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，有sin。=翳,FT=mgcos6,則可知sin6與電流/成正比，當(dāng)/增大時(shí)d

增大，則cos。減小，靜止后，懸線對(duì)導(dǎo)線的拉力a減小，由牛頓第三定律知，導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力減小，

B、C錯(cuò)誤,D正確。

8.（2025?廣東廣州市期末）電磁泵在生產(chǎn)、科技中得到了廣泛應(yīng)用。如圖所示，泵體是一個(gè)長方體，仍邊長

為L，兩側(cè)端面是邊長為乙2的正方形。在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）為泵體所在

處有方向垂直向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,把泵體的上下兩表面接在電壓為U的電源（內(nèi)阻不計(jì)）上,

則（）

A.泵體下表面應(yīng)接電源正極

B.減小液體的電導(dǎo)率可獲得更大的抽液高度h

C.減小磁感應(yīng)強(qiáng)度可獲得更大的抽液高度h

D.通過泵體的電流I=GULI

答案D

解析將液體等效為通電導(dǎo)線，泵體所在處有方向垂直向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，液體被抽出，此時(shí)液體受到的安

培力水平向左，根據(jù)左手定則可知，電流從上表面流向下表面，泵體上表面接電源正極，故A錯(cuò)誤；根據(jù)

電阻定律可知，泵體內(nèi)液體的電阻為R=P一?捍=劣,根據(jù)歐姆定律可得通過泵體的電流Y=OULI,

故D正確；泵體內(nèi)液體所受的安培力為F=BIL=B°ULIL2,若減小液體的導(dǎo)電率和磁感應(yīng)強(qiáng)度，都會(huì)使廠

減小，抽液高度變小，故B、C錯(cuò)誤。

9.（2024.湖南省模擬）2022年11月，由我國自主研制的新概念武器