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第38 讲 磁场及其对电流的作用
目录
01 课标达标练.......................................................................................................................................................1
题型01 安培定则的应用....................................................................................................................................1
题型02 磁场的叠加......................................................................................................................................4
题型03 计算非直导线的安培力..................................................................................................................8
题型04 安培力作用下的平衡问题.................................................................................................................11
题型05 安培力作用下的加速问题（电磁炮） ......................................................................................15
题型06 通电导体在安培力作用下运动情况的判断.....................................................................................17
02 核心突破练.....................................................................................................................................................20
03 真题溯源练.....................................................................................................................................................27
01 安培定则的应用
1．（2025·广东·模拟预测）“探索自然、创建未来”，在我市某校小学科技节中，二年级四班开展的是
“电与磁”的体验，具体要求如下图海报所示，作为大哥哥、大姐姐你应该对小朋友做出怎样的最佳建议？
闭合开关前（ ）
1
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A．调整指南针位置，使指南针与其上方导线平行
B．调整指南针位置，使指南针与其上方导线垂直
C．调整导线位置，使导线与其下方指南针垂直
D．调整导线位置，使导线与其下方指南针平行
【答案】D
【详解】地磁场是南北方向的，实验时会对实验结果造成干扰，为方便操作且使实验现象明显，闭合开关
前应先放置小磁针，由安培定则可知，通电导线产生的磁场与导线方向垂直，实验需要平行于小磁针放置
导线。
故选D。
2．（24-25 高三下·河北邯郸·阶段练习）如图所示，某段高压输电线路中两根长直导线a、b 的间距
，
通过的电流约为960A，方向相反，居民楼某层与导线a、b 在同一水平面内。长直导线在周围某点产生磁
场的磁感应强度大小的表达式为
，其中
，d 为该点到导线的距离。若要使导线
a、b 在该层居民楼里产生的磁场的磁感应强度小于0.4μT，则居民楼到导线a 的最小水平距离为（ ）
A．20m
B．30m
C．32m
D．960m
【答案】B
【详解】设居民楼到导线a 的最小水平距离为x，根据安培定则可知，两方向相反的直线电流在居民楼处
2
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产生的磁感应强度方向相反，由题意可得
代入数据可得
故选B。
3．（2025·陕西汉中·一模）安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说， 电子绕原子核运动可等效
为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e 的电子以角速度ω 绕原子核沿顺时针方向在水平面内做
匀速圆周运动，则该环形电流的大小和磁场的方向为 （ ）
A．
，竖直向下
B．
，竖直向上
C．
，竖直向下
D．
，竖直向上
【答案】B
【详解】电子圆周运动的周期
根据电流的定义可得环形电流的大小为
由于电子绕核顺时针运动，故电流方向为逆时针方向，根据安培定则可知，磁场方向竖直向上。
故选B。
4．一质子在平行于纸面的平面内绕O 点沿顺时针方向做匀速圆周运动，轨迹如虚线所示，一正方形线框
放置在如图所示的位置，则下列说法中正确的是（ ）
A．O 点磁感应强度方向垂直于纸面向里
B．增加质子速度，通过线圈的磁通量不变
C．增加线圈匝数，通过线圈的磁通量增大
D．将正方形线框放置在虚线外，磁通量不变
【答案】A
3
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【详解】A．根据右手螺旋定则，质子带正电，沿顺时针方向做匀速圆周运动，产生的等效电流为顺时针
方向，在
点产生的磁感应强度方向垂直于纸面向里，故A 正确；
B．增加质子速度，定向移动所形成的环形电流会增大，通过线圈的磁通量将增大，故B 错误；
C．磁通量
它与线圈匝数无关，增加线圈匝数，通过线圈的磁通量不变，故C 错误；
D．磁感线为闭合曲线，将正方形线框放置在虚线外，此时穿过线框的磁感线条数将减少，磁通量发生了
变化，故D 错误。
故选 A。
02 磁场的叠加
5．（2025·安徽黄山·一模）如图，两根通有相同电流的长直导线垂直xOy 平面固定在D、E 两点，电流方
向垂直xOy 平面向里。D、E 两点坐标为
和
，B 点的坐标为
。在适当位置安放垂直平面
的第三根通有相反方向电流的长直导线，可以使B 点的磁感应强度为零，第三根导线放置的位置可能是（
）
A．位置A
B．位置B
C．位置C
D．位置O
【答案】D
【详解】AC．根据安培定则，D、E 两位置的通电长直导线在B 点产生的磁场方向如图所示
4
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由矢量合成法则，可知合磁场方向水平向右,第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在A、C，产生
的磁场都在竖直方向，B 点的合磁感应强度不可能为零，AC 错误；
B．第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在B 点，B 点的合磁感应强度不可能为零，B 错误；
D．第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在O 点，由安培定则，可知产生的磁感应强度方向水平
向左，B 点的合磁感应强度可能为零，D 正确。
故选D。
6．（2025·广东深圳·三模）如图所示，空间有磁感应强度大小为B 的匀强磁场（图中未画出），水平放置
一根通电长直导线。已知a、b、c、d 是以直导线为圆心的圆周上的四等分点，其中b、d 位于竖直直径上，
且a 点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是（ ）
A．匀强磁场的方向竖直向下
B．b 点的磁感应强度大小为
C．c 点的磁感应强度大小为
D．通电导线在d 点的磁感应强度方向水平向右
【答案】B
【详解】A．由于a 点的磁感应强度大小为0，故通电长直导线在a 点产生磁场与匀强磁场等大反向，右手
定则可知通电长直导线在a 点产生竖直向下的磁场，故匀强磁场的方向竖直向上，故A 错误；
B．右手定则可知通电长直导线在b 点产生水平向右的磁场且磁场强度大小为B，故由平行四边形定则，可
知b 点的磁感应强度大小
故B 正确；
C．右手定则可知通电长直导线在c 点产生竖直向上的磁场且磁场强度大小为B，由磁场叠加原理可知该点
磁场强度大小
故C 错误；
D．右手定则可知通电长直导线在d 点产生水平向左的磁场，故D 错误。
5
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故选B。
7．（2025·湖南岳阳·二模）如图所示，空间中充满磁感应强度大小为
、方向竖直向下的匀强磁场，两根
通电长直导线垂直纸面分别放置在直角三角形
的
两顶点处，
。
处导
线中的电流方向垂直纸面向外，
处导线中的电流方向垂直纸面向里，两导线中的电流大小可以变化。已
知通电长直导线周围某点的磁感应强度
，即磁感应强度
与导线中电流
成正比、与该点到导线的
距离成反比。现让两导线以
点为圆心，分别以
为半径，保持
不变，从图示位置顺时针缓
慢旋转
的过程中，
点的磁感应强度始终为零。在旋转过程中下列说法正确的是（ ）
A．两处导线中的电流均增大
B．两处导线中的电流均减小
C．
处导线中电流一直减小，
处导线中的电流一直增大
D．
处导线中电流一直增大，
处导线中的电流一直减小
【答案】D
【详解】由右手螺旋定则确定M、N 两导线在O 处产生的磁场方向（如图所示）
从图示位置顺时针缓慢旋转60°的过程中，两导线的产生的磁场方向也沿顺时针旋转60°角，因O 点的磁感
应强度始终为零。则BM与BN的矢量和与B 等大反向，由画图法知，BM逐渐增大，BN逐渐减小。通电长直
导线周围某点的磁感应强度
，可推知M 处导线中电流一直增大，N 处导线中的电流一直减小。
故选D。
6
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8．（2025·安徽滁州·二模）某物理兴趣小组为研究通电导线周围的磁场，他们将一根很长的直导线，竖直
穿过水平桌面上O 点处的小孔并固定，然后在导线中通以恒定电流，以O 点为原点，某一水平方向为x 轴
建立坐标系，再将一个灵敏的小磁针放在x 轴上不同的位置，小磁针静止时N 极指向与x 轴正向的夹角为
θ，图1 为其俯视图。图2 为实验得到的sinθ 与位置x 之间的关系曲线。已知该区域地磁场水平分量大小为
B0。下列说法正确的是（ ）
A．导线中电流方向为竖直向下
B．此处地磁场方向与x 轴垂直
C．通电导线在x0处产生的磁感应强度大小为
D．x0处合磁场的磁感应强度大小为2B0
【答案】C
【详解】ACD．由图2 可知，当
时，知
解得
小磁针静止时N 极的指向为合磁场的方向，设通电导线在
处产生磁感应大小为
，该区域地磁场水平分
量大小为B0，如图所示
由数学关系知
解得
x0处合磁场的磁感应强度大小为
解得
7
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根据安培定则，由小磁针的偏转情况可判断，导线中电流方向为竖直向上，故AD 错误，C 正确；
B．由图1 可知，小磁针放在x 轴上，小磁针静止时N 极指向与x 轴正向的夹角为θ，说明地磁场与x 轴不
垂直，故B 错误。
故选C。
9．（2025·安徽淮北·一模）如图所示，两根间距为2L 的长直导线a、b 垂直于纸面方向左右放置，导线中
通有大小相等、方向相同的电流。O 为a、b 连线的中点，M、N 为a、b 中垂线上关于O 对称的两点，且
距离为2L。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小为
，其中r 为该点到导线的距离，I 为电
流的大小，k 为常量。设直导线a 在M 点产生的磁感应强度大小为
，下列说法正确的是（ ）
A．N 点的磁感应强度大小为
，方向向右
B．M、N 两点的磁感应强度大小相等、方向相同
C．直导线b 在O 点产生的磁感应强度大小为
D．aOb 连线上从a 到b 磁感应强度先增加后减小
【答案】C
【详解】A．直导线a 在M 点产生的磁感应强度大小为
，可知直导线ab 在N 点的磁感应强度大小均为
，则由叠加可知，N 点的磁感应强度大小为
，方向向左，选项A 错误；
8
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B．由磁场叠加可知，M、N 两点的磁感应强度大小相等、方向相反，选项B 错误；
C．直导线a 在M 点产生的磁感应强度大小为
则直导线b 在O 点产生的磁感应强度大小为
选项C 正确；
D．由磁场叠加可知O 点的磁感应强度为零，可知aOb 连线上从a 到b 磁感应强度先减小后增加，选项D
错误。
故选C。
03 计算非直导线的安培力
10．（24-25 高三下·安徽安庆·阶段练习）如图所示，虚线的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强
度大小为B。将一正六边形的导体框abcdef 置于磁场中，已知导体框单位长度的电阻为R0，用电阻可忽略
的导线将内阻可忽略的电源连接在导体框的ab 两点。则bcdefa 边与ba 边所受的安培力之比为（ ）
A．1：1
B．1：4
C．1：5
D．5：1
【答案】C
【详解】设导体框的边长为L，由欧姆定律可得ab 边的电流为
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流过bcdeaf 边的电流为
又bcdea 边与ba 边在磁场的有效长度相等，且
，则由公式
，可知安培力的大小与电流成正
比，则bcdea 边与ba 边所受的安培力之比为1：5。
故选C。
11．（2025·江苏宿迁·模拟预测）半径为R 的圆环放在如图所示的磁场中，磁感应强度大小均为B。圆环的
圆心在坐标原点处，通以大小为I 的顺时针电流，整个圆环受到的安培力为（ ）
A．2BIR， 竖直向上
B．2BIR，竖直向下
C．
BIR，左下方
D．
BIR，右下方
【答案】D
【详解】对称性可知1 象限、3 象限部分的导线所受安培力等大反向（抵消为0），2 象限、4 象限部分的
导线所受安培力等大同向，几何关系可知，2 象限、4 象限部分的导线有效长度均为
，故安培力
左手定则可知其方向为右下方。
故选D。
12．（2025·山西·模拟预测）如图甲所示，空间存在水平向右的匀强磁场，直导线折成“<”形固定在磁场
中，导线所在平面与磁场平行，
为等边三角形，
与磁场垂直，E 为
边上一点，给
通入恒
定电流I，
受到的安培力大小为
；如图乙所示，若保持
段不动，将
段弯折后使
段与
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段平行，导线所在平面仍与磁场平行，再给导线通入恒定电流I，则这时导线
受到的安培力大小为
，则下列判断正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．无法比较
的大小
【答案】A
【详解】根据几何关系可知，甲、乙两图中导线的有效长度相同，均为AD 连线在垂直磁场方向的长度
L，根据
可知
故选A。
13．用粗细均匀的相同硬导线制成“☆”形的导体框，“☆”的10 条边长度均相等。将导体框放置在磁
场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中，在a、c 之间接一直流电源，电流方向如图所示，若abc 边受到
的安培力大小为F，则整个导体框受到的安培力大小为（ ）
A．F
B．
C．
D．5F
【答案】B
【详解】设流过abc 边的电流为I，设ac 连线长度为L，则abc 边受力
设导体框每条边的电阻为
，根据并联关系可知
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则流过与abc 边并联部分的电流为
受力为
整个导体框受到的安培力大小为
故选B。
04 安培力作用下的平衡问题
14．（24-25 高三上·安徽合肥·期末）如图所示，光滑金属导轨与水平面成
角，金属杆ab 垂直放置在导
轨上，导轨处于匀强磁场中。接通电路后，当磁场方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为
时，ab 被
释放后保持静止；当磁场方向竖直向上、磁感应强度大小为
时，ab 被释放后也能保持静止。则
为（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】磁场方向垂直导轨平面向上，安培力方向沿斜面向上，有
当磁场方向竖直向上、磁感应强度大小为
时，安培力方向水平向右，有
联立解得
故选B。
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15．（2025·北京海淀·二模）如图所示，导体棒
置于倾角为
的粗糙导轨上且与导轨垂直，整个装置处
于匀强磁场中，磁场方向垂直于导体棒。闭合开关S，导体棒处于静止状态。下列磁场方向中，使导体棒
与导轨之间一定存在静摩擦力的是（ ）
A．竖直向上
B．水平向左
C．垂直于导轨平面向上
D．垂直于导轨平面向下
【答案】D
【详解】A．分析导体棒受力如图（a 端截面，安培力需要判定未画出）。磁场方向竖直向上时，由左手定
则可得导体棒所受磁场安培力水平向右，此时，水平向右安培力有可能与重力、弹力的合力平衡，不一定
存在静摩擦力，故A 错误；
B．磁场方向水平向左时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力竖直向上，此时，若安培力恰好等于重
力时，则弹力为零，不需要静摩擦力作用导体棒即可处于平衡状态，故B 错误；
C．磁场方向垂直于导轨平面向上时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力沿斜面向上，此时，安培力
有可能与重力、弹力的合力平衡，不一定存在静摩擦力，故C 错误；
D．磁场方向垂直于导轨平面向下时，由左手定则可得导体棒所受磁场安培力水平沿斜面向下，此时，必
须存在静摩擦力以平衡安培力、重力、弹力的合力，故D 正确；
故选D。
16．如图所示，倾角为60°的光滑固定斜面上放置了一根质量为m 的通电导线，导线长为L，电流大小为
I、方向垂直纸面向里，施加适当的匀强磁场使通电导线处于静止状态，重力加速度为g，则磁感应强度的
最小值为（ ）
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A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】由力的平衡条件可得，三力的合力是零，则三力首尾相接构成封闭的三角形如图所示
当安培力垂直于支持力时，安培力最小，则B 最小，则有
解得磁感应强度的最小值为
故选C。
17．（2025·江西新余·模拟预测）（多选）如图所示，宽度为L，平行光滑的金属导轨MN、PQ 与水平面
成30°角倾斜固定放置，质量为m 的金属棒AB 横跨在两导轨上。轻绳系于AB 棒中点，并跨过定滑轮后与
质量为
的物块D 相连，两导轨左端与电动势为E 的电源相连，闭合开关，在垂直导轨平面的匀强磁场作
用下，金属棒AB 处于静止状态。金属棒AB 的电阻为R，其余电阻不计，重力加速度为g。使磁场反向
（大小不变），为使金属棒AB 仍处于静止状态，物块D 的质量应为2
。下列说法正确的是（ ）
14
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A．磁场的磁感应强度大小为
B．金属棒AB 和物块D 的质量比为3 1∶
C．原磁场的方向为垂直导轨向下
D．磁场反向后金属棒AB 所受安培力沿斜面向下
【答案】BD
【详解】ABD．根据题意可知磁场反向后，安培力反向，为使金属棒AB 仍处于静止状态，物块D 的质量变
大，说明金属棒AB 开始时受到的安培力沿导轨平面向上，磁场反向后金属棒AB 受到的安培力沿导轨平面
向下，对金属棒AB 根据平衡条件，有
磁场反向后有
联立解得
，
故A 错误，BD 正确；
C．由左手定则可知原磁场方向垂直导轨向上，故C 错误。
故选BD。
18．（2025·陕西榆林·二模）如图所示，间距
的两平行金属导轨固定在与水平面夹角
的
绝缘斜面上，金属导轨的顶端接有电动势
、内阻
的直流电源，导轨所在空间中存在方向
垂直斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量
的导体棒
放在金属导轨上，导体棒
与金属导轨垂直且接触良好，导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间
的电阻
，金导轨电阻可以忽略，取重力加速度大小
，可认为最大静摩擦力等于滑动摩
擦力。
(1)求通过导体棒的电流
的大小和导体棒的电功率
；
(2)若导轨光滑，求匀强磁场的磁感应强度
的大小；
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(3)若导轨的动摩擦因数
，为使导体棒静止不动，磁感应强度
的大小需要满足什么条件。
【答案】(1)
，
(2)
(3)
【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律有
解得导体棒的电流
导体棒的电功率
（2）导体棒处于静止状态，根据沿斜面方向的平衡方程有
安培力的大小
解得磁场的磁感应强度
（3）根据沿垂直于斜面的平衡方程有
导体棒的最大静摩擦力
当摩擦力最大并沿斜面向上时，导体棒所受的安培力最小，根据沿斜面方向的平衡方程有
最小安培力的大小
联立上述三式并代入数据解得磁感应强度最小值
当摩擦力最大并沿斜面向下时，导体棒的安培力最大，根据沿斜面方向的平衡方程有
最大安培力的大小
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联立上述三式代入数据解得磁感应强度最大值
综上，磁感应强度应满足的条件是
05 安培力作用下的加速问题（电磁炮）
19．（2025·安徽合肥·模拟预测）电磁轨道炮是利用电磁发射技术制成的先进武器，其发射原理如图所示。
开关闭合后，电流沿轨道流过弹丸，同时光滑水平轨道中的电流会在两轨道之间产生竖直方向的磁场，从
而使弹丸受到电磁力的作用加速。下列说法正确的是（ ）
A．轨道间磁场方向竖直向下
B．安培力对弹丸做的功大于弹丸增加的动能
C．弹丸的加速度逐渐减小
D．轨道越长，弹丸获得的动能越大
【答案】C
【详解】A．由蓄电池组的正负极和安培定则可知，两轨道之间的磁场方向竖直向上，故A 错误；
B．由受力分析可知，弹丸受到的合力即为安培力，由动能定理可知，安培力做的功等于弹丸动能的增加
量，故B 错误；
C．弹丸运动之后会切割磁感线产生反向电动势，从而使回路中的电流减小，弹丸受到的安培力减小，由
牛顿第二定律可知，弹丸将做加速度逐渐减小的加速运动，故C 正确；
D．当反向电动势与蓄电池组的电动势相等时，回路中不再有电流，弹丸不再受安培力作用，弹丸的速度
达到最大，此后弹丸将做匀速运动，故D 错误。
故选C。
20．（2025·河南·模拟预测）电磁炮利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属弹丸进行加速，与用传
统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。某电磁炮可简化为如图所示的模型，同
一水平面内的两根平行光滑导轨
、
与可控电源相连，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，将一质量为
、
可视为质点的金属弹丸放在导轨上，弹丸在安培力的作用下由静止开始加速向右运动，离开导轨时的速度
大小为，已知弹丸在导轨上加速的过程中，可控电源提供给弹丸的功率恒为
，不计空气阻力及弹丸产
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生的焦耳热，下列说法正确的是（ ）
A．导轨
的电势较低
B．弹丸在导轨上运动时的加速度先减小后增大
C．弹丸在导轨上的加速时间为
D．弹丸在导轨上的加速距离为
【答案】C
【详解】A．根据左手定则可知，导轨a 与电源正极相连，电势较高，故A 错误；
B．弹丸在导轨上运动时，可控电源提供给弹丸的功率不变，随着速度增大，弹丸受到的安培力不断减小，
根据牛顿第二定律知，弹丸的加速度不断减小，故B 错误；
C．此过程中弹丸受到的合力的功率不变，根据动能定理有
解得
故C 正确；
D．若弹丸做匀加速直线运动，则弹丸在导轨上的加速距离为
弹丸在导轨上做加速度减小的加速运动，距离大于
，故D 错误。
故选C。
21．（2025·广东广州·一模）（多选）无人机电磁弹射技术的原理简化如图：两根固定、水平平行放置的
弹射轨道处于方向竖直向上的匀强磁场中，与机身相连的金属牵引杆ab 垂直静置在轨道上。ab 杆通上恒
定电流后做匀加速运动，到轨道末端时，无人机脱离金属杆起飞。忽略一切阻力，若（ ）
A．仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞速度变为原来两倍
B．仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍
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C．仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞速度变为原来两倍
D．仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍
【答案】BD
【详解】牵引杆所受的安培力为
根据牛顿第二定律，有
令加速距离为x，根据速度-位移公式，有
联立可得
A．仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞速度变为原来
倍，故A 错误；
B．无人机的动能为
仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍，故B 正确；
C．仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞速度变为原来
倍，故C 错误；
D．无人机的动能为
仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍，故D 正确。
故选BD。
06 通电导体在安培力作用下运动情况的判断
22．（2025·广东·模拟预测）如图所示，水平长直软导线两端固定，小磁针在软导线下方与导线平行，给
软导线通入从
到
的恒定电流，看到的现象是（ ）
A．软导线最终向上弯曲
B．软导线沿水平方向向纸面外弯曲
C．小磁铁保持静止不动
D．俯视看，小磁针沿顺时针方向转动一定角度
【答案】D
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【详解】CD．导线通电后，根据安培定则可知，导线下方的磁场方向垂直于纸面向里，因此俯视看，小磁
针将沿顺时针方向转动一定角度，故C 错误，D 正确；
AB．根据小磁针产生磁场的分布规律，可以确定该磁场在导线所在位置的磁场方向，根据左手定则可知，
小磁针的磁场对直导线的安培力先是左侧向外，右侧向内，最终向下，因此软导线先是左侧向外弯曲、右
侧向里弯曲，最终向下弯曲，故AB 错误。
故选D。
23． 如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和在同一条水平直线上的直
导线 EF、GH 连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆
心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线O。当O 中通以垂直纸面方向向里的电流时（ ）
A．导线框保持静止状态
B．长直导线O 产生的磁场方向沿着电流方向看为逆时针方向
C．半圆弧导线ECH 受安培力大于半圆弧导线FDG 受安培力
D．从上往下看，导线框将顺时针转动
【答案】D
【详解】B．当直导线O 中通以垂直纸面方向向里的电流时，由安培定则可判断出长直导线O 产生的磁场
方向沿着电流方向看为顺时针方向，故B 错误；
C．磁感线是以O 为圆心的同心圆，半圆弧导线与磁感线平行不受安培力，故C 错误；
AD. 由左手定则可判断出直导线EF 所受的安培力方向垂直纸面向里，直导线GH 所受的安培力方向垂直纸
面向外，从上往下看，导线框将顺时针转动，故A 错误，D 正确。
故选D。
24． 如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右端上方固定一根与条形磁误垂直的长直导线。当
导线中没有电流通过时，磁铁受到的支持力为
，受到的摩擦力为
。当导线中通以如图所示方向的电
流时，下列说法正确的是（ ）
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A．
减小，
水平向左
B．
增大，
水平向右
C．
减小，
为零
D．
增大，
为零
【答案】B
【详解】以导线为研究对象，由左手定则判断可知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律可
知，导线对磁铁的反作用力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到桌面水平向右的摩擦力；同时
磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁的支持力也将增大。
故选B。
25． 如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A 为水平放置的直导线的
截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力
为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（ ）
A．FN1<FN2，弹簧的伸长量减小
B．FN1=FN2，弹簧的伸长量减小
C．FN1>FN2，弹簧的伸长量增大
D．FN1>FN2，弹簧的伸长量减小
【答案】D
【详解】磁铁的磁感线在磁铁外部是从N 极到S 极，因为长直导线在磁铁的中心偏左位置，所以A 处的磁
感线是斜向左上或水平向左，A 处电流的方向垂直纸面向外，根据左手定则可知导线受磁铁给的安培力方
向是斜向左下或竖直向下，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向右上或竖
直向上；将这个力分解为垂直于斜面向上与平行于斜面向上的分力，可知光滑斜面对磁铁支持力减小，弹
簧拉力减小，弹簧伸长量将变小。
故选D。
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26．（2025·河南·三模）“忆阻器”对电阻的记忆特性，使其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应
用前景。上世纪七十年代有科学家用磁通量
和电荷量Q 之比定义了忆阻器M，即
。则M 的单位
是（ ）
A．Ω
B．A·s
C．T
D．T·s
【答案】A
【详解】由
、
得
整理可得
可知M 的单位是欧姆（Ω）。
故选A。
27．（2025·贵州贵阳·模拟预测）图甲是实验中常用的磁电式电流表的结构。它主要是由磁体（极靴）和
放在磁体两极之间的线圈构成，当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，于是安装在轴上的线圈就要
转动。图乙是该磁电式电表原理示意图，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，图乙中线圈通过恒定电流时，
左侧通电导线受到的安培力向上，下列说法正确的是（ ）
A．右侧通电导线也受到向上的安培力
B．右侧导线中电流方向垂直纸面向外
C．线圈将会逆时针转动
D．无论线圈转到任何位置，线圈平面都与磁感线垂直
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【答案】B
【详解】B．因为左侧通电导线受到的安培力向上，根据左手定则可知，左侧导线的电流方向垂直纸面向
内，则右侧导线中电流方向垂直纸面向外，故B 正确；
A．根据左手定则可知，右侧通电导线受到向下的安培力，故A 错误；
C．因为左侧通电导线受到的安培力向上，右侧通电导线受到的安培力向下，所以线圈将会顺时针转动，
故C 错误；
D．由题意可知，无论线圈转到任何位置，线圈平面都与磁感线平行，故D 错误。
故选B。
28．（2025·湖北武汉·模拟预测）简单的材料就可以呈现有趣的物理现象。如图为电磁小风扇的模型图，
它利用一节干电池、一段铜丝、圆形磁铁、铁钉和一个塑料扇叶制作而成，下列说法正确的是（ ）
A．扇叶的转动是利用电磁感应原理
B．实验中电池的化学能转化为机械能和内能
C．将电池的正负极对调，扇叶旋转方向不变
D．将圆形磁铁的两极对调，扇叶旋转方向不变
【答案】B
【详解】A．扇叶的转动原理是通电导体在磁场中受到力的作用，选项A 错误；
B．干电池为系统提供能量，其化学能转化为机械能和焦耳热，焦耳热即为内能，故实验中电池的化学能
转化为机械能和内能，选项B 正确；
C．将电池的正负极对调，电流方向改变，安培力的方向改变，扇叶转动的方向改变，选项C 错误；
D．将圆形磁铁的两极对调，磁感应强度方向改变，安培力的方向改变，扇叶转动的方向改变，选项D 错
误。
故选B。
29．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）如图，在等边三角形的顶点
、上分别放置垂直纸面的通电直导线，两
导线中电流大小相等、方向垂直纸面向里，关于顶点
处的磁感应强度方向，以下描述正确的是（ ）
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A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】由题意，根据右手螺旋定则，b 电流产生的磁场垂直于ba 偏向右下方，c 电流产生的磁场垂直于
ca 偏向右上方，根据平行四边形定则，则合场强的方向水平向右，与bc 边平行，故选B。
30．（2025·湖南郴州·三模）如图所示，等边三角形abc 中心处静置一长直通电导线M，导线与abc 纸面垂
直，电流方向未知，该空间还存在与bc 边平行足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向如图中所示，
已知a 点的磁感应强度为0，则（ ）
A．M 中的电流方向垂直于纸面向里
B．b、c 两点的合磁感应强度大小均为B
C．沿Ma 方向到无穷远处，磁感应强度先减小后增大，方向一直不变
D．若仅使M 的电流反向，则b、c 两点合磁感应强度大小均为B
【答案】D
【详解】A．设通电直导线在a、b、c 三点产生的磁感应强度大小为B0，由于a 点的磁感应强度为0，可知
M 导在a 点产生的磁场与匀强磁场B 等大方向，由右手螺旋定则可知M 中的电流方向垂直于纸而向外，故
A 错误；
B．M 导线在bc 两点产生的磁场方向，如图所示
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因为B0=B，由几何关系可知b、c 两点合磁感应强度大小
故B 错误；
C．在a 点磁感应强度为0，在a 点下侧到M 点，磁感应强度的方向水平向左，在Ma 的延长线上，磁感应
强度的方向水平向右，故C 错误；
D．若仅使M 的电流反向，则b、c 两点B0和B 的夹角变为120°，b、c 两点合磁感应强度大小均为B，故D
正确。
故选D。
31．（2025·河南洛阳·模拟预测）如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直
向上的匀强磁场中，当棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为
。如果仅改变下
列某一个条件，能使棒再次平衡时
角不变的是（ ）
A．棒中的电流变大
B．两悬线等长变短
C．金属棒质量变大
D．磁感应强度变大
【答案】B
【详解】A．以金属棒为研究对象，根据受力平衡可得
可得
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棒中的电流变大，则
角变大，A 错误；
B．两悬线等长变短，则
角保持不变，B 正确；
C．金属棒质量变大，则
角变小，C 错误；
D．磁感应强度变大，则
变大，D 错误。
故选B。
32．（2025·山东·模拟预测）位于同一水平面上的两根平行金属导轨，放置在水平向左匀强磁场中，现给
出这一装置的侧视图，如图所示，一根通有恒定电流的导体棒正在导轨上向右做匀速直线运动，现将匀强
磁场沿顺时针方向缓慢转过90°的过程中，导体棒始终保持匀速运动，则以下说法正确的是（ ）
A．摩擦力
大小一直不变
B．摩擦力
先增大后减小
C．磁感应强度
先减小后增大
D．磁感应强度
先增大后减小
【答案】C
【详解】CD．导体棒受力如图所示
水平方向
竖直方向
联立解得
，在匀强磁场沿顺时针方向缓慢转过90°的过程中，安培力先减小后增大，根
据安培力公式
，因为导体棒电流不变，故磁感应强度
先减小后增大，故C 正确，D 错误；
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AB．摩擦力的表达式为
，随着夹角
增大，摩擦力一直增大，故AB 错误。
故选C。
33．（2025·甘肃白银·三模）（多选）如图所示，两根等长的长直导体棒
、
用绝缘细线悬挂在天
花板上，并均通以恒定电流。稳定时细线与竖直方向的夹角分别为
、
，已知
、
均平行于
且到悬挂轴线
的距离相等，忽略其他通电导线对
、
的作用力。下列说法正确的是（ ）
A．
、
电流方向相同
B．
、
电流方向相反
C．
、
质量之比为
D．
、
质量之比为
【答案】BC
【详解】AB．由题意可知，两棒互相排斥，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故电流方向相反，故
A 错误，B 正确；
CD．分别对两导体棒受力分析，根据正弦定理可得
，
由几何关系
故
，故C 正确，D 错误。
故选BC。
34．（2025·甘肃白银·模拟预测）（多选）如图所示，间距为
、足够长的金属导轨平面与水平面的夹角
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为
，空间存在竖直向下、磁感应强度大小为
的匀强磁场，导轨下端接有阻值为
的定值电阻，将一质
量为
的金属棒垂直放置在导轨上，由静止释放，沿导轨下滑距离后做匀速运动，已知金属棒与导轨间
的动摩擦因数为
，重力加速度为
，金属棒及导轨的电阻均忽略不计。在金属棒下滑距离的过程中，
下列说法正确的是（ ）
A．电流方向为由
到
B．金属棒受到的摩擦力不变
C．金属棒克服安培力所做的功为
D．金属棒匀速运动时的速度大小为
【答案】AD
【详解】A．由右手定则可知电流方向为由
到
，故A 正确；
B．金属棒受到摩擦力
、安培力
、重力
及导轨的支持力
共同作用，受到的摩擦力
而
，随速度增加而不断增大，则受到的摩擦力也将变大，故B 错误；
C．设金属棒做匀速运动的速度大小为
，由动能定理可知
得金属棒克服安培力所做的功为
，故C 错误；
D．由受力分析可知
又
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解得匀速运动时金属棒的速度大小
，故D 正确。
故选AD。
35．（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（ ）
A． a 点的磁感应强度大于b 点
B． b 点的磁感应强度大于c 点
C． c 点的磁感应强度大于a 点
D． a、b、c 点的磁感应强度一样大
【答案】B
【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大，故可知
。
故选B。
36．（2024·福建·高考真题）（多选）如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为的半圆形铜环竖直悬挂
在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为
，方向垂直纸面向外，铜环两端
、
处于同一水平线。若环
中通有大小为
、方向从
到
的电流，细绳处于绷直状态，则（ ）
A．两根细绳拉力均比未通电流时的大
B．两根细绳拉力均比未通电流时的小
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C．铜环所受安培力大小为
D． 铜环所受安培力大小为
【答案】AC
【详解】方法一：微元法
AB．如图，取通电半圆形铜环的一小段
，可将其视为直导线，根据左手定则可知，改小段导线受到的安
培力方向如图所示，其大小
根据对称性苛刻的，如图所示，对称的两小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反，相互
抵消，则通电后半圆形铜环受到的安培力竖直向下，根据受力分析可知，通电后两绳拉力变大，故A 正确，
B 错误；
CD．对每小段导线所受安培力在竖直方向的分力求和，可得
故C 正确，D 错误。
故选AC。
方法二：等效法
通电半圆形铜环可等效为等效长度为直径
，电流方向
，根据左手定则可知半圆形铜环受到的安培
力方向竖直向下，大小
根据受力分析可得，通电后，绳子拉力
两根细绳拉力均比未通电流时的大。
故选AC。
37．（2023·福建·高考真题）（多选）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于
地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此
理论，下列判断正确的是（ ）
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A．地表电荷为负电荷
B．环形电流方向与地球自转方向相同
C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大
D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大
【答案】AC
【详解】A．根据右手螺旋定则可知，地表电荷为负电荷，故A 正确；
B．由于地表电荷为负电荷，则环形电流方向与地球自转方向相反，故B 错误；
C．若地表电荷的电量增加，则等效电流越大，地磁场强度增大，故C 正确；
D．若地球自转角速度减小，则等效电流越小，地磁场强度减小，故D 错误。
故选AC。
38．（2024·重庆·高考真题）小明设计了如图所示的方案，探究金属杆在磁场中的运动情况，质量分别为
2m、m 的金属杆P、Q 用两根不可伸长的导线相连，形成闭合回路，两根导线的间距和P、Q 的长度均为
L，仅在Q 的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q 在垂直于磁场方向的竖直面
内向上运动，P、Q 始终保持水平，不计空气阻力、摩擦和导线质量，忽略回路电流产生的磁场。重力加
速度为g，当P 匀速下降时，求
（1）P 所受单根导线拉力的大小；
（2）Q 中电流的大小。
【答案】（1）mg；（2）
【详解】（1）由P 匀速下降可知，P 处于平衡状态，所受合力为0，设导线的拉力大小为T，对P 有
2T = 2mg
解得
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T = mg
（2）设Q 所受安培力大小为F，对P、Q 整体受力分析，有
mg＋F = 2mg
又
F = BIL
解得
32
