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专题12.1 磁场及其对电流的作用【练】
1、（2022·安徽·合肥一中高三开学考试）如图所示，在空间三维直角坐标系中过 轴上
两点，沿平行于 轴方向放置两根长直导线，导线中均通有相等的沿 轴负方向的
恒定电流 。已知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度 与电流 成正比，与该点到导线的
距离 成反比，即 。则下列描述坐标轴上各点磁场磁感应强度的图像中一定错误的是（
）
A． B．
C． D．
2、（2022·河南安阳·模拟预测）已知 是等腰直角三角形三个顶点， 是 平分线上的一
点， ，在 四点分别固定四条长度均为 的通电直导线，四条直导线都垂直于
三角形 所在平面，导线中的电流均为 ，电流方向如图所示，若导线 在 点产生磁场的磁感
应强度大小为 ，则放在 点导线受到的安培力大小和方向正确的是（ ）
A． ，沿 方向 B． ，沿 方向
C． ，沿 方向 D． ，沿 方向3、（2022·江西省乐平中学高三开学考试）如图甲是由金属丝做成的轻弹簧，当悬挂质量为 的
塑料块时，在弹性限度内弹簧会伸长。现给弹簧通入如图乙所示的电流 ，挂上质量为 的塑料
块后，弹簧长度仍为图甲中的长度。已如重力加速度为 ，弹簧通电后看作是通电螺线管，每匝
间存在磁场力，则弹簧挂上质量为 的物体后，受到的磁场力大小为（ ）
A． B． C． D．
4、（2022·全国·高三开学考试）如图所示，纸面内有两根平行放置的通有同向、等大电流的长直
细导线 、 ， 是关于导线N对称的两点，且a点到导线M的距离大于其到导线 N的距离。
已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小与该点到长直导线的距离成反比。若空间中同时存
在磁感应强度大小为B的匀强磁场，且c点的磁感应强度为零，则关于a点的磁感应强度的大小
和方向，下列说法正确的是（ ）
A．大于B，方向垂直纸面向外
B．小于B，方向垂直纸面向外
C．大于B，方向垂直纸面向里
D．小于B，方向垂直纸面向里
5、（2022·贵州遵义·高三开学考试）如图所示为一边长为 d的正方体，在FE、ND两边放置足够
长直导线，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流 I时，所产生的
磁场在距离导线 d处的磁感应强度大小为 B，则图中 C、O两点处的磁感应强度大小分别为（
）
A．2B、0 B．2B、2BC．0、 D． 、
6、（2022·上海交大附中模拟预测）如图所示，CD和EF是两根相同的金属棒，用两根等长的柔
软导线l 、l （重力不计）将它们连接，形成闭合回路 CDFE。用两根绝缘细线l 、l 将整个回路
1 2 3 4
悬于天花板上，使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中，在回路中通以如图所示方向的电
流，则稳定后（ ）
A．l 和l 将保持竖直
1 2
B．l 和l 将保持竖直
3 4
C．l 和l 对EF的合力小于EF受到的重力
1 2
D．l 和l 对CD的合力大于CD和EF的总重
3 4
7、（多选）（2022·内蒙古赤峰·高三开学考试）地球上之所以存在生命，其原因之一是地球具有
地磁场，该磁场可以使从太阳发出的高能带电粒子流射向地球时发生偏转，保护了生命。地磁场
的示意图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．地球北极相当于条形磁铁的北极 B．地球北极相当于条形磁铁的南极
C．两极比赤道的磁场弱 D．赤道比两极的磁场弱
8、（多选）（2022·重庆一中模拟预测）国家标准铜芯线，广泛应用于生产生活。其中双芯铜芯
电线的结构可简化为如图所示，cd和ef为两根相互平行的铜芯线，a、b两点位于两导线所在的
平面内，b到两导线的距离相等，当流过两根铜芯线的电流大小相同，方向相反时，下列说法正
确的是（ ）A．a点磁场方向垂直纸面向里
B．b点的磁感应强度为零
C．cd导线受到的安培力方向向左
D．导线cd受到的安培力大于导线ef受到的安培力
9、（2022·河南省驻马店高级中学高三开学考试）如图所示，铜棒 长 ，质量为
，两端与长为 的轻铜线相连静止于竖直平面内，整个装置处在竖直向下的匀强磁
场中，磁感应强度 ，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知
最大偏转角为 。求（不计空气阻力， ， ， ）
（1）从最低点摆到最大偏角过程中铜棒的重力势能增加了多少。
（2）通电电流的大小为多大。
10、（2022·山东·高三阶段练习）如图甲所示，一通电导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板
上并静止在水平位量。当导体棒所在空间加上匀强磁场，再次静止时细线与竖直方向成 角，如
图乙所示（图甲中从左向右看）。已知导体棒长度为L、质量为m、电流为I，重力加速度大小为
g。关于乙图，下列说法正确的是（ ）
A．当磁场方向斜向右上方且与细线垂直时磁感应强度最小B．磁感应强度的最小值为
C．磁感应强度最小时，每根细线的拉力大小为
D．当磁场方向水平向左时，不能使导体棒在图示位置保持静止
11、（2022·安徽·高三开学考试）如图，长为L的粗细均匀的直金属棒 沿中点C弯折，将金属
棒用两根轻质细金属线连接固定在天花板上的两个力传感器上，A、B两点在同一水平面上，金
属棒有一半处在垂直于金属棒所在平面向外的匀强磁场中，静止时 ，两金属线竖直，
通过金属线给金属棒通电，电流强度大小为I，当电流沿 方向时，两个力传感器的示数均为 ，
保持电流大小不变，将电流反向，两力传感器的示数均为 。已知 ，则磁感应强度大
小为（ ）
A． B． C． D．
12、（2022·浙江·模拟预测）某兴趣小组的同学设计了一个测量电流的装置。如图所示，质量为
m=0.01kg的匀质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的劲度系数 k=2.0N/m的弹
簧相连。在矩形区域abcd内有垂直纸面向外、大小B=0.20T的匀强磁场。与MN的右端N连接的
一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab。当MN中没有电流通过且处于平衡状态
时，MN与矩形区域的cd边重合且仪表内部构造不允许反偏；当MN中有电流通过时，指针示数
可表示电流强度。若ab=0.2m，bc=0.05m（不计通电时电流产生的磁场的作用），则下列说法正
确的是（ ）
A．MN的N端与电源负极相接，则会导致电表反偏出现故障
B．当电流表示数为零时，弹簧长度为0.05m
C．此电流表的量程是2.5A
D．量程扩大倍数与磁感应强度增加倍数相等13、（2022·河南·高三开学考试）在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框
abc， ， 。磁场方向垂直于线框平面，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所
示。则下列说法正确的是（ ）
A．导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力
B．导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力
C．导线ab、ac所受安培力的大小之比为
D．导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上
14、（2022·河北·模拟预测）如图所示，竖直平面内有三根轻质细绳，绳 1水平，绳2与水平方
向成 角， 为结点，竖直绳3的下端栓接一质量为 、长度为 的垂直于纸面放置的金属棒。
金属棒所在空间存在竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，整个装置处于平衡状态。现给
金属棒通入方向向里，大小由零缓慢增大的电流，电流的最大值为 ，可观察到绳3转过的最大
角度为 。已知重力加速度为 ，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳1的拉力先增大后减小
B．绳2的拉力先增大后减小
C．绳3的拉力最大值为
D．金属棒中电流 的值为
15、（多选）（2022·湖南省沅陵县枫香坪九校高三开学考试）如图甲所示，软导线放在光滑绝缘
水平面上，两端分别固定在P、Q两点，P、Q间距离为L，空间有垂直水平面向上，磁感应强度
大小为B的匀强磁场，通过P、Q两点通入大小为I、方向如图乙所示恒定电流，同时给软导线上A点施加一个水平力，使软导线形状如图乙所示，PA段与QA段软导线长度之比为 ，则下列判
断正确的是（ ）
A．PA段与QA段软导线受到的安培力大小之比一定为
B．作用在A点的水平拉力方向一定与PQ连线垂直
C．整个软导线受到的安培力大小为BIL
D．撤去拉力整个软导线最后静止时受到的安培力与未撤去拉力时整个软导线受到的安培力大小
不相等
16、（多选）（2022·云南·昆明一中高三开学考试）如图所示，用绝缘细线将一段长为 L，质量
为m的通电导体棒悬挂在空中，空间中存在与竖直方向成角度斜向下的磁感应强度为 B的匀强磁
场，当导体棒通以垂直纸面向外的电流 I，且导体棒静止时，绝缘细线的倾斜方向正好与磁场方
向平行。若保持匀强磁场不变，缓慢增大导体棒中的电流强度，则（ ）
A．导体棒受到的安培力大小为
B．导体棒受到的安培力大小为BIL
C．细线上的拉力逐渐增大
D．细线上的拉力先减小后增大
17、（2022·天津·静海一中模拟预测）如图所示，水平导轨间距为 ，导轨电阻忽略不计；
导体棒ab与导轨接触良好且质量 、电阻 ；电源电动势 ，内阻 ，定
值电阻 ；外加匀强磁场的磁感应强度 ，方向竖直向上；ab与导轨间动摩擦因数
，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用一水平向右的拉力F通过绝缘线拉ab，使得ab始
终处于静止状态，重力加速度 ，求：
（1）导体棒ab受到的安培力大小；
（2）水平拉力F的取值范围。18、（2022·浙江·模拟预测）如图所示，间距为 的足够长平行导轨所在平面与水平面之间的
夹角 ，将一根长为 、质量为 的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通有大小为 、
方向从a向b的电流。已知导轨与金属棒之间的动摩擦因数为 0.5，磁感应强度大小为 ，
求：
（1）若磁场方向竖直向上，则导体棒所受安培力的方向及大小；；
（2）在上一问中，导体棒的加速度大小；
（3）磁场方向、大小均改变，导体棒始终保持静止状态时，求当摩擦力最小时磁感应强度的最
小值。
19、（2022·湖北·高考真题）如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，
棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒
垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定
电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，
加速度的最大值为 g；减速时，加速度的最大值为 g，其中g为重力加速度大小。下列说法
正确的是（ ）
A．棒与导轨间的动摩擦因数为B．棒与导轨间的动摩擦因数为
C．加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°
D．减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°
20、（2022·江苏·高考真题）如图所示，两根固定的通电长直导线 a、b相互垂直，a平行于纸面，
电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向（ ）
A．平行于纸面向上
B．平行于纸面向下
C．左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
D．左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
21、（多选）（2021·重庆·高考真题）某同学设计了一种天平，其装置如图所示。两相同的同轴
圆线圈 水平固定，圆线圈P与 、N共轴且平行等距。初始时，线圈 通以等大反向
的电流后，在线圈P处产生沿半径方向的磁场，线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时
针方向为正向。当左托盘放入重物后，要使线圈 P 仍在原位置且天平平衡，可能的办法是
（ ）
A．若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入正向电流
B．若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入负向电流
C．若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入正向电流
D．若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入负向电流
22、（2020·北京·高考真题）如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆
盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（ ）A．偏转原因是圆盘周围存在电场
B．偏转原因是圆盘周围产生了磁场
C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变
D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变
