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第1讲 磁场及其对电流的作用
时间：50分钟 满分：100分
一、选择题(本题共10小题，每小题8分，共80分。其中1～7题为单选，8～10
题为多选)
1. (2021·八省联考河北卷)如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y
轴放置，沿x轴方向的电流为I 。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强
0
度B＝k，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。图中
A点的坐标为(a，b)，若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大
小和方向分别为( )
A.I ，沿y轴正向 B.I ，沿y轴负向
0 0
C.I ，沿y轴正向 D.I ，沿y轴负向
0 0
答案 A
解析 沿x轴放置的导线中的电流在A点激发的磁感应强度大小为B ＝k，由
x
安培定则可知，其方向垂直纸面向外，若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的
导线中的电流在A点激发的磁感应强度方向应垂直纸面向里，由安培定则可知，
沿y轴放置的导线中电流方向沿y轴正向，其大小满足B ＝k＝B ＝k，解得I＝I ，
y x 0
故A正确，B、C、D错误。2．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈
匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同
的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是(
)
答案 A
解析 由F＝IlB知，线圈在磁场中的有效长度越大，受到的力变化就越大，A
中有效长度最长，为MN，故A正确。
3. (2021·八省联考湖南卷)如图，力传感器固定在天花板上，边长为L的正方形
匀质导线框abcd用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器的测力端，导线框与
磁感应强度方向垂直，线框的bcd部分处于匀强磁场中，b、d两点位于匀强磁场的
水平边界线上。若在导线框中通以大小为I、方向如图所示的恒定电流，导线框处
于静止状态时，力传感器的示数为F 。只改变电流方向，其他条件不变，力传感器
1
的示数为F 。该匀强磁场的磁感应强度大小为( )
2
A. B.
C. D.
答案 C
解析 线框在磁场中受到安培力的等效长度为 bd＝L，当电流方向为图示方
向时，由左手定则可知导线框受到的安培力竖直向上，大小为F＝BIL，因此对导
线框，根据平衡条件可得F ＋F＝mg；只改变电流方向，其他条件不变，则线框所
1
受安培力竖直向下，此时有mg＋F＝F ，联立可得B＝，故C正确。
2
4．(2020·北京市朝阳区一模)在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线
的位置，如图所示，一根金属管线平行于水平地面。有一种探测方法，首先给金属长直管线通上恒定电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：
①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为
a；②在a点附近的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成
直线EF；③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为45°
的b、c两点，测得b、c两点距离为L。由此可确定( )
A．金属管线在EF正下方，深度为L
B．金属管线在EF正下方，深度为L
C．金属管线的走向垂直于EF，深度为L
D．金属管线在EF正下方，深度为L
答案 B
解析 用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，
记为a，说明a点离电流最近；找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连
成直线EF，说明这些点均离电流最近，即金属管线应在EF正下方，画出左侧视图
如图所示；b、c间距为L，且磁场方向与地面夹角为45°，故金属管线的深度为。故
B正确，A、C、D错误。
5. (2020·山东省聊城市高三上期末)如图所示，导体棒Ⅰ固定在光滑的水平面
内，导体棒Ⅱ垂直于导体棒Ⅰ放置，且可以在水平面内自由移动(图为俯视图)。给
导体棒Ⅰ、Ⅱ通以如图所示的恒定电流，仅在两导体棒之间的相互作用下，较短时
间后导体棒Ⅱ出现在虚线位置。下列关于导体棒Ⅱ位置的描述可能正确的是(
)答案 B
解析 由右手螺旋定则可知，导体棒Ⅰ在导体棒Ⅱ处产生的磁场方向垂直纸
面向外，且离导体棒Ⅰ越远，磁场越弱，由左手定则可知，导体棒Ⅱ所受的安培力
沿导体棒Ⅰ中电流的方向，且导体棒Ⅱ左端受到的安培力大于右端受到的安培力，
所以导体棒Ⅱ沿导体棒Ⅰ中电流的方向运动，且左端较右端运动显著，故B正确。
6.(2020·山东省实验中学模拟)如图所示，在竖直面内，固定一足够长通电导线
a，电流水平向右，空间还存在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁
0
场。在通电导线a的正下方，用绝缘细线悬挂一质量为m的导线b，其长度为L，重
力加速度为g，下列说法正确的是( )
A．若使悬挂导线b的细线不受力，需要在导线b中通入水平向左的电流
B．若导线b中通入方向向右、大小为I的电流，细线恰好不受力，则导线a在
导线b处产生的磁场的磁感应强度大小为
C．若导线b中通入方向向右、大小为I的电流，细线恰好不受力，则导线a在
导线b处产生的磁场的磁感应强度大小为－B
0
D．若导线b中通入方向向右、大小为I的电流，细线恰好不受力，此时若使b
中电流反向，大小不变，则每一根细线受到导线b的拉力大小将变成
答案 C
解析 根据右手螺旋定则，通电导线a在b处产生的磁场方向垂直纸面向里，
设磁感应强度大小为B，则导线b所在处磁场的磁感应强度大小为B ＋B，方向垂
0直于纸面向里。若使悬挂导线b的细线不受力，根据左手定则，需要在导线b中通
入水平向右的电流I，且满足mg＝(B＋B )IL，解得B＝－B ，故A、B错误，C正确；
0 0
此时若使b中电流反向，大小不变，则导线b受安培力方向向下，设此时每一根细
线对导线b的拉力为F ，则有2F ＝(B＋B )IL＋mg，联立解得F ＝mg，则每一根
T T 0 T
细线受到导线b的拉力大小将变成mg，故D错误。
7．(2020·辽宁省辽阳市高三(下)二模) 如图所示，粗糙固定斜面的倾角为θ，整
个斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场(强弱未知)中，在斜面上有一根有效长度为
L、质量为m、水平放置的导体棒，当导体棒中电流为I 和I 时，导体棒均能沿斜面
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匀速运动。已知电流I 、I 的方向相同且I
