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磁场的描述及磁场对电流的作用作业题
作业题目难度分为3档：三星☆☆☆（基础题目）
四星☆☆☆☆（中等题目）
五星☆☆☆☆☆（较难题目）
本套作业题目1-10题为三星,11-16为四星，17-19为五星。
1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( ) ☆☆☆
A．磁场中某点 B的大小，与放在该点的试探电流元的情况有关
B．磁场中某点B 的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致
C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B 值大小为零
D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大
答案解析：磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由
B＝F/IL 计算，但与试探电流元的 F、I、L 的情况无关；B的方向规定为小磁针
N极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向并不一致；当试探电流元
的方向与磁场方向平行时，虽磁感应强度不为零，但电流元所受磁场力却为零；
在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大。
2．如图所示，正方形线圈 abcd 位于纸面内，边长为 L，匝数为 N，过 ab 中点
和 cd 中点的连线 OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强
度为B，则穿过线圈的磁通量为( ) ☆☆☆
BL2 NBL2
A. B. C．BL2 D．NBL2
2 2
答案解析：注意磁通量表达式φ=BS，要注意 B 与 S 相互垂直，S 为有效面积，
所以A正确。3．某同学在做“探究通电直导线产生的磁场”实验时，先在水平实验台上放置一
枚小磁针，发现小磁针 N 极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正
上方，并通入电流强度为I的恒定电流，发现小磁针的 N极指向为北偏西60°，
他通过查阅资料知当地的地磁场磁感应强度的水平分量为B，则通电导线产生的
磁场在小磁针所在处的磁感应强度和通入的电流方向为( ) ☆☆☆
A．2B 由南向北 B. 3B 由南向北
3
C．2B 由北向南 D. B 由北向南
3
答案解析：由题意可知，导线在小磁针处产生的磁场方向指向正西，由矢量合成
可得，电流在小磁针处产生的磁感应强度为 3B，由安培定则可知电流方向由南
向北，B正确。
4．三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三
角形所在平面垂直，如图所示．现在使每根通电导线在斜边中点 O处所产生的磁
感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有( ) ☆☆☆
A．O点处实际磁感应强度的大小为B
B．O点处实际磁感应强度的大小为 5B
C．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°
D．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan 2
答案解析：A、根据题意可以知道,三平行的通电导线在 O 点产生的磁感应强度
大小相等,方向如图，则B B2 4B2 5B，故 A 错误,B 正确。C、设方向
合
沿斜边的夹角为，根据力的合成与分解的法则，结合三角函数关系，则2B
有:tan 2。所以磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan2，故C 错误，D
B
正确；所以BD选项是正确的。
5．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图
中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，
它们在两导线连线的中垂线上，且与 O 点的距离相等．若两导线中通有大小相
等、方向相同的恒定电流 I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确
的是( ) ☆☆☆
A．M 点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．M 点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D．在线段 MN上只有一点的磁感应强度为零
答案解析：A、B 根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆
时针方向，因为对称，两根通电导线在 MN两点产生的磁感应强度大小相等，根
据平行四边形进行合成得到，M点和N 点的磁感应强度大小相等，M 点磁场向
下，N点磁场向上，方向相反。故A错误，B 正确，C、D只有当两根通电导线
在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知
只有O点的磁感应强度为零。故C错误，D 正确。
所以BD选项是正确的。解析：根据安培定则判断两根导线在M、N两点产生的
磁场方向，根据平行四边形定则,进行合成，确定大小和方向的关系。在线段M N
上只有 O点的磁感应强度为零。
6．在匀强磁场中某处P 放一个长度为L＝20cm，通电电流 I＝0.5A 的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场中
撤走，则 P处磁感应强度为( ) ☆☆☆
A．零
B．10T，方向竖直向上
C．0.1T，方向竖直向上
D．10T，方向肯定不是竖直向上
答案解析：根据题意，通电导线放入磁场中所受安培力最大，说明导线与磁场垂
直，则磁感应强度B方向与安培力方向是垂直关系。故知B 的方向肯定不竖直
向上。磁感应强度是由磁场本身决定的，与是否有电流无关，故将该通电导线从
磁场撤走，则P处磁感应强度保持不变。所以D选项是正确的。
所以D选项是正确的。
7．如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直
导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是( )
☆☆☆
A．静止不动
B．向纸外平动
C．N极向纸外、S 极向纸内转动
D．N极向纸内、S 极向纸外转动
答案解析：用右手螺旋定则可以判断出长直导线产生的磁场在导线上方的方向是
指向纸外的，蹄形磁铁的 N 极受力方向沿着导线磁场方向，因此磁铁 N 极会向
纸外旋转，S极向纸内旋转，故C 项正确。
8．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0 g的弹体(包括金属杆 EF 的质量)加速到 6km/s，若这种装置的轨道
宽为d＝2m，长L＝100m，电流I＝10A，轨道摩擦不计且金属杆EF 与轨道始
终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率
结果正确的是( ) ☆☆☆
A．B＝18T，Pm＝1.08×108 W
B．B＝0.6T，Pm＝7.2×104W
C．B＝0.6T，Pm＝3.6×106W
D．B＝18T，Pm＝2.16×106W
答案解析：通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系，再
代入数值解得 B＝18T；当速度最大时磁场力的功率也最大，即 P ＝BIdv ，代
m m
入数值得 Pm＝2.16×106W，故ABC 错误，D正确．
9．电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，
并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道
流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应
强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现
欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是( ) ☆☆☆
A．只将轨道长度 L变为原来的2倍
B．只将电流I 增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L 变为原来的2倍，其他量不变答案解析：A、C 项，弹体在轨道上运动的过程中，BILl =mv2/2，若只将轨道
弹
长度加倍或只将弹体质量减半，出射速度只增大为原来的 2 倍，故A、C 项错
误。
B项，当电流加倍后，磁场强度将加倍，根据BILl =mv2/2，速度也能加倍，故
弹
B项正确。
D项，当弹体质量减半且轨道长度加倍后，出射速度会变为原来的 倍，故D项
正确。综上所述，本题正确答案为BD。
10.如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的正上方时，磁针
的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（ ） ☆☆☆
①向右飞行的负离子 ②向左飞行的负离子
③向右飞行的正离子 ④向左飞行的正离子
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
答案解析：磁针的 S 极向纸内偏转，则 N 极向纸外偏转，即磁场的方向向外，
根据安培定则可判断出电流方向水平向左。因此该带电粒子可能是向左飞行的正
离子﹑或向右飞行的负离子。
11.一小磁针静止在通电螺线管内部，螺线管通过如图所示的电流，则下列说法
中正确的是（ ） ☆☆☆☆
A．螺线管左端是 N极，小磁针左端也是N极
B．螺线管左端是S 极，小磁针左端也是S 极
C．螺线管左端是N极，小磁针左端是 S 极
D．螺线管左端是 S极，小磁针左端是N 极
答案解析：由右手螺旋定则可以知道，电流由左侧流入，则有螺线管左端是 N
极，小磁针静止时 N 极指向，即为磁场的方向，且通电螺线管的外部的磁感线
由左向右，则小磁针左端是S极，右端为N 极，所以C选项是正确的，ABD 错
误；所以 C选项是正确的。12.关于磁感线的概念和性质，下列说法中正确的是（ ） ☆☆☆☆
A．磁场中任意两条磁感线可能相交
B．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强的方向
C．铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线
D．磁感线总是从磁体 N极出发指向磁体的S 极
答案解析：A、磁感线可以形象表示磁场的强弱和方向，其切线方向就是该点的
磁场方向。所以A选项是正确的。B、可以用铁屑在磁场中分布所形成的曲线模
拟磁感线，但磁感线并不存在。故B错误。C、在磁铁的外部，磁感线总是从磁
体N极出发指向磁体的S 极，而在磁铁的内部，从 S 极出发指向磁体的 N极。
故C错误。D、磁感线不能相交，否则交点处磁感线切线方向有两个，说明磁场
方向有两个，而磁场一旦产生，某点的磁场方向是唯一确定的，D 正确。所以
AD选项是正确的。
13.关于磁场中某点的磁感应强度，下列说法正确地是( ) ☆☆☆☆
A．由B=F/IL 可知，B与F 成正比，与IL 的乘积成反比
B．B 的大小与IL 的乘积无关，由磁场本身决定
C．长通电螺线管周围的磁场是匀强磁场
D．B的方向与通电导线的受力方向相同
答案解析：磁场的感应强度取决于磁体本身，而长通电螺线管内部的磁场才是匀
强磁场，磁感强度的方向与磁场的方向相同，故与通电导线受力的方向垂直。
14. 如图所示，三根通电直导线 P、Q、R 互相平行，通过正三角形的三个顶点，
三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；通电直导线产生磁场的磁感
应强度 B=KI/r，I 为通电导线的电流强度，r为距通电导线的距离的垂直距离，K
为常数；则 R 受到的磁场力的方向是（ ）
☆☆☆☆
A．垂直 R，指向y轴负方向
B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向
D．垂直 R，指向x轴负方向
答案解析：因为P 导线在 R 处磁场产生的安培力和R 导线在 R处磁场产生的安
培力大小相同，两个力的合力方向沿着y轴负方向。
15.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导
线可以自由转动，当导线通入图示方向电流 I时，导线的运动情况是（从上往下
看）（ ） ☆☆☆☆
A． 顺时针转动，同时下降
B． 顺时针转动，同时上升
C． 逆时针转动，同时下降
D． 逆时针转动，同时上升
答案解析：在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向里，
右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，知导线顺时针转动，
当转动 90度时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，顺时针
转动，同时下降。所以A选项是正确的，B、C、D错误。所以A选项是正确的
16.一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图8－1－17
中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平
向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是
( ) ☆☆☆☆
答案解析：A项，根据左手定则判断通电导线在磁场中的受力方向，图示电流与
磁场平行，导线不受力的作用，所以导线呈直线状态，故 A 项错误。B 项，由
左手定则判断得，安培力的方向垂直纸面向里，导线应垂直纸面向里弯曲，故B项错误。C、D项，由左手定则判断得，安培力的方向水平向右，所以导线向右
弯曲，故 C项错误，D项正确。综上所述，本题正确答案为 D。
17.如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线
环中通有同向电流时(如图)，两导线环的运动情况是( ) ☆☆☆☆☆
A．互相吸引，电流大的环其加速度也大
B．互相排斥，电流小的环其加速度较大
C．互相吸引，两环加速度大小相同
D．互相排斥，两环加速度大小相同
答案解析：两个圆形线圈中的电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互
排斥，知两线圈相互吸引。根据牛顿第三定律知：线圈1对线圈2的力和线圈2
对线圈 1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等。所
以D选项是正确的，A、B、C错误。所以D 选项是正确的。
18.如图所示，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场
方向(垂直于纸面向里)垂直．线段 ab、bc 和 cd 的长度均为 L，且∠abc＝∠bcd
＝135°.流经导线的电流为 I，方向如图中箭头所示．导线段 abcd所受到的磁场的
作用力的合力( ) ☆☆☆☆☆
A．方向沿纸面向上，大小为( 2＋1)ILB
B．方向沿纸面向上，大小为( 2－1)ILB
C．方向沿纸面向下，大小为( 2＋1)ILB
D．方向沿纸面向下，大小为( 2－1)ILB
答案解析：根据左手定则可知，段导线的安培力方向垂直于导线斜向左上方，同
理段导线的安培力方向垂直于导线斜向右上方，由平行四边形定则对这两个安培
力进行分解，可得沿段方向的安培力分力正好平衡，所以段与段导线的安培力的
合力方向竖直向上。而段安培力的大小方向竖直向上，则导线段所受到的磁场的
作用力的合力大小为，方向沿纸面向上，故D项正确。19.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为 L，质量为 m的
直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可
将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向在纸面内由
竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于 B 的大小变化的说法中，
正确的是( ) ☆☆☆☆☆
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
答案解析：受力分析：如图，导体棒受三个力，重力G、支持力FN 和安培力FA ，
三力平衡，合力为零，其中重力的大小和方向都不变，支持力的方向不变，安培
力的方向由水平向右逐渐变为竖直向上，根据平行四边形定则分析。
问题求解：F =BIL，根据上图受力分析，随着磁场方向从竖直方向逆时针转向
A
水平方向，安培力F 先减小后增大，由于电流 I和导体棒长L不变，所以磁感
A
应强度 B先减小后增大，故C 项正确。
