文档文本内容
专题19 磁场 安培力
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点1 磁
场 磁现象
（10 年10
考）
2025·湖北·高考真题2025·福建·高考真题2023·福建·高
考真题、2023·浙江·高考真题、2022·江苏·高考真题、
2022·浙江·高考真题、2022·福建·高考真题、2022.广
东·高考真题、2022·全国·高考真题、2021·全国·高考真
题、2021·浙江·高考真题、2021·福
建·高考真题、2020·北京·高考真题、2020·浙江·高考真
题、2020·上海高考真题、2020·浙江·高考真题、2019·
江苏·高考真题、2019·浙江·高考真题、2018·全国·高考
真题、2018·浙江·高考真题、2017·浙江·高考真题、
2017·江苏高考真题、2017·全国高考真题、2016·上海·
高考真题、2016·海南·高考真题、2016·北京·高考真题
1.
注重基础考查：常考查
闭合电路欧姆定律、电功率、
电阻定律等基础知识，多以选
择题和实验题形式出现。如通
过计算电路中的电流、电压、
功率等，考查学生对基本概念
和公式的理解与应用。
2.
强调实验能力：实验题
常涉及测电阻的原理和方法、
测电动势和内阻的方法、电表
的改装和多用电表的使用等。
实验题开放性增强，传统实验
可能升级为“设计性实验”，
如要求自选器材测量未知材料
的电阻率。
3.
结合实际情境：命题情
境逐渐向生活、科技等领域拓
展，如以智能家居、电动汽车
等为背景，考查学生对恒定电
流知识的理解和应用能力。备
考时，学生应扎实掌握基础知
识，强化实验操作与设计能
力，关注实际情境和科技应
用，提升解决实际问题的能
力。
考点2 安
培力
（10 年10
考）
2025·黑吉辽蒙卷·高考真题2025·广东·高考真题2024·
重庆·高考真题、2024·福建·高考真题、2024·浙江·高考
真题、2023·北京·高考真题、2023·江苏·高考真题、
2023·河北·高考真题、2023·海南·高考真题、2022.·湖
南·高考真题、2022·浙江·高考真题、2022·湖北·高考真
题、2021·江苏高考真题、2021·广东·高考真题、2021·
广东·高考真题、2021·重庆·高考真题、2021·浙江·高考
真题、2020·海南·高考真题、2020·上海·高考真题、
2020·浙江·高考真题、2019·海南·高考真题、2019·全国
高考真题、2019·浙江·高考真题、2018·海南·高考真
题、2018·浙江·高考真题、2018·江苏·高考真题、2017·
浙江·高考真题、2017·全国·高考真题、2016·海南·高考
真题、2016·全国·高考真题
考点01 磁场 磁现象
1．（2025·湖北·高考真题）如图所示，在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，放置一通电圆线圈，圆心为
O 点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M 和N 两点，它们到O 点的距离相等。已知M 点的
总磁感应强度大小为零，则N 点的总磁感应强度大小为（ ）
A．0
B．B
C．2B
D．3B
【答案】A
【详解】由右手螺旋定则及对称性可知，环形电流在N 点产生的磁场，磁感应强度与M 点等大同向。
由于M 点磁感应强度为零，由矢量合成法则可知环境中匀强磁场与M 点磁场等大反向，即匀强磁场与
N 点的磁场等大反向，N 点的磁感应强度为0。
故选A。
2．（2025·福建·高考真题）如图所示，空间中存在两根无限长直导线L1与L2，通有大小相等，方向相反的
电流。导线周围存在M、O、N 三点，M 与O 关于L1对称，O 与N 关于L2对称且OM=ON，初始时，M
处的磁感应强度大小为B1，O 点磁感应强度大小为B2，现保持L1中电流不变，仅将L2撤去，求N 点的
磁感应强度大小（ ）
A．
B．
C．B2﹣B1
D．B1﹣B2
【答案】B
【详解】根据安培定则，两导线在O 点处产生的磁感应强度方向相同大小相等，则单个导线在O 点处
产生的磁感应强度大小为
根据对称性，两导线在N 处的磁感应强度大小应该与M 点一样，为B1
根据对称性，L2在N 点处产生的磁感应强度为
由于L2在N 点处产生的磁感应强度大于L1在N 点处产生的磁感应强度，且方向相反，将L2撤去，N 点
的磁感应强度为
。
故选B。
3．（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。
4．（2024·贵州·高考真题）如图，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，
导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流
，且
，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向（ ）
A．竖直向上
B．竖直向下
C．水平向左
D．水平向右
【答案】C
【详解】根据右手螺旋定则可知导线框所在磁场方向向里，由于
，可知左侧的磁场强度大，同一
竖直方向上的磁场强度相等，故导线框水平方向导线所受的安培力相互抵消，根据左手定则结合
可知左半边竖直方向的导线所受的水平向左的安培力大于右半边竖直方向的导线所受的水平向
右的安培力，故导线框所受安培力的合力方向水平向左。
故选C。
5．（2024·浙江·高考真题）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁
制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c 和d 为磁场中的
四个点。下列说法正确的是（ ）
A．图示左侧通电导线受到安培力向下
B．a、b 两点的磁感应强度相同
C．圆柱内的磁感应强度处处为零
D．c、d 两点的磁感应强度大小相等
【答案】A
【详解】A．由左手定则可知，图示左侧通电导线受到安培力向下，选项A 正确；
B．a、b 两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项B 错误；
C．磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，选项C 错误；
D．因c 点处的磁感线较d 点密集，可知 c 点的磁感应强度大于d 点的磁感应强度，选项D 错误。
故选A。
6．（2023·福建·高考真题）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（ ）
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。
7．（2018·全国II 卷·高考真题）如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方
向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b 两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁
场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b 两点的磁感应强度大小分别为
B0和
B0，方向也垂直于纸面向外，则（ ）
A．流经L1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为
B0
B．流经L1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为
B0
C．流经L2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为
B0
D．流经L2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为
B0
【答案】C
【详解】设L1中的电流在a、b 两点产生的磁感应强度大小为B1，L2中的电流在a、b 两点产生的磁感
应强度大小为B2，由安培定则可知L1中的电流在a 点产生的磁场方向垂直于纸面向里，L2中的电流在a
点产生的磁场方向垂直于纸面向里；L1中的电流在b 点产生的磁场方向垂直于纸面向里，L2中的电流在
b 点产生的磁场方向垂直于纸面向外，所以根据已知条件得到
解得
故选C。
8．（2023·浙江·高考真题）某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I 的螺绕环在霍尔元
件处产生的磁场
，通有待测电流
的直导线
垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场
。调节电阻R，当电流表示数为
时，元件输出霍尔电压
为零，则待测电流
的方向和大
小分别为（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【答案】D
【详解】根据安培定则可知螺绕环在霍尔元件处产生的磁场方向向下，则要使元件输出霍尔电压
为
零，直导线
在霍尔元件处产生的磁场方向应向上，根据安培定则可知待测电流
的方向应该是
；元件输出霍尔电压
为零，则霍尔元件处合场强为0，所以有
解得
故选D。
9．（2022·福建·高考真题）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放
在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特
采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转
情况的影响。他能得到的实验结果有（ ）
A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转
B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转
C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转
D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关
【答案】AB
【详解】A．减小导线直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项A 正确；
B．白金导线换成铜导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项B 正确；
C．减小伏打电池电动势，只要导线中有电流，小磁场还是会发生偏转，选项C 错误；
D．通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转
情况不同，选项D 错误。
故选AB。
10．（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
【答案】C
【详解】根据安培定则，可判断出导线a 左侧部分的空间磁场方向斜向右上，右侧部分的磁场方向斜
向下方，根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里。
故选C。
11．（2022·全国乙卷·高考真题）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。
如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy 面。某同学在某地对地磁场进行了四次
测量，每次测量时y 轴指向不同方向而z 轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（ ）
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
- 45
2
0
- 20
- 46
3
21
0
- 45
4
- 21
0
- 45
A．测量地点位于南半球
B．当地的地磁场大小约为50μT
C．第2 次测量时y 轴正向指向南方
D．第3 次测量时y 轴正向指向东方
【答案】BC
【详解】A．如图所示
地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个
磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3 度的倾斜。由表中z 轴数据可看出z 轴的磁场竖
直向下，则测量地点应位于北半球，A 错误；
B．磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
计算得
B ≈ 50μT
B 正确；
CD．由选项A 可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2 次测量，测量
，
故y 轴指向南方，第3 次测量
，故x 轴指向北方而y 轴则指向西方，C 正确、D 错误。
故选BC。
12．（2021·福建·高考真题）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy 平面，导线与坐标平面的
交点为a、b、c、d 四点。已知a、b、c、d 为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e 为
的中点且在y 轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a 点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，
其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（ ）
A．O 点的磁感应强度为0
B．O 点的磁感应强度方向由O 指向c
C．e 点的磁感应强度方向沿y 轴正方向
D．e 点的磁感应强度方向沿y 轴负方向
【答案】BD
【详解】AB．由题知，四条导线中的电流大小相等，且到O 点的距离相等，故四条导线在O 点的磁感
应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O 点产生的磁感应强度方向，如图所示
由图可知，
与
相互抵消，
与
合成，根据平行四边形定则，可知O 点的磁感应强度方向由O
指向c，其大小不为零，故A 错误，B 正确；
CD．由题知，四条导线中的电流大小相等，a、b 到e 点的距离相等，故a、b 在e 点的磁感应强度大
小相等，c、d 到e 点的距离相等，故c、d 在e 点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四
条导线中在O 点产生的磁感应强度方向，如图所示
由图可知
与
大小相等，方向相反，互相抵消；而
与
大小相等，方向如图所示，根据平行四
边形定则，可知两个磁感应强度的合磁感应强度沿y 轴负方向，故C 错误，D 正确。
故选BD。
13．（2021·全国甲卷·高考真题）两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO 与
在一条直线上，
与OF 在一条直线上，两导线相互绝缘，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，则图中与
导线距离均为d 的M、N 两点处的磁感应强度大小分别为（ ）
A．B、0
B．0、2B
C．2B、2B
D．B、B
【答案】B
【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M 处的磁感
应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M 处的磁感应强度为零；两直导线在N 处的磁感应强
度方向均垂直纸面向里，故N 处的磁感应强度为2B；综上分析B 正确。
故选B。
14．（2021·上海·高考真题）在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在（ ）
A．恒定的匀强磁场
B．恒定的非匀强磁场
C．随时间变化的匀强磁场
D．随时间变化的非匀强磁场
【答案】D
【详解】通电直导线产生的磁场时非匀强磁场，并且磁场与电流的变化相对应，电流随时间均匀增强，
磁场随时间也均匀增强，所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁
场。
故选D。
15．（2021·浙江·高考真题）如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线
管是密绕的，下列说法正确的是（ ）
A．电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场
B．螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场
C．螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场
D．磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场
【答案】B
【详解】根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近于中心位置，磁感线分布越均
匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场。
故选B。
16．（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
【答案】B
【详解】AB．小磁针发生偏转是因为带负电荷的橡胶圆盘高速旋转形成电流，而电流周围有磁场，磁
场会对放入其中的小磁针有力的作用，故A 错误，B 正确；
C．仅改变圆盘的转动方向，形成的电流的方向与初始相反，小磁针的偏转方向也与之前相反，故C
错误；
D．仅改变圆盘所带电荷的电性，形成的电流的方向与初始相反，小磁针的偏转方向也与之前相反，
故D 错误。
故选B。
17．（2020·浙江·高考真题）特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水
平长直导线分别通有方向相同的电流
和
，
。a、b、c 三点连线与两根导线等高并垂直，b 点
位于两根导线间的中点，a、c 两点与b 点距离相等，d 点位于b 点正下方。不考虑地磁场的影响，则
（ ）
A．b 点处的磁感应强度大小为0
B．d 点处的磁感应强度大小为0
C．a 点处的磁感应强度方向竖直向下
D．c 点处的磁感应强度方向竖直向下
【答案】C
【详解】A．通电直导线周围产生磁场方向由右手螺旋定则判断，
在b 点产生的磁场方向向上，
在b 点产生的磁场方向向下，因为
即
则在b 点的磁感应强度不为零，故A 错误；
B．由于
可知电流
产生的磁场在d 处的磁感应强度大，则d 点处的磁场磁感应强度不可能为零，故B 错误；
C．由右手螺旋定则可知，两电流产生的磁场在a 处都是竖直向下，则两电流的合磁场在a 处方向竖直
向下，故C 正确；
D．由右手螺旋定则可知，两电流产生的磁场在c 处都是竖直向上，则两电流的合磁场在c 处方向竖直
向上，故D 错误。
故选C。
18．（2020·上海·高考真题）如图所示，线框abcd 通有恒定电流的长直导线线框从位置I 按照以下四种方
式运动，磁通S 变化的绝对值最大的是（ ）
A．平移到位置II
B．以bd 为转轴转到位置II
C．以MN 为转轴转到位置Ⅲ
D．平移到以MN 为对称轴的位置III
【答案】D
【详解】设线框在I、II、III 位置时的磁通分别为
、
、
由于距离导线越远，磁场的磁感强度越
小，由于线框都垂直于磁场方置，可知三个磁通大小关系为
但
的方向与
、
相反
从位置I 平移到位置II 时，磁通变化绝对值
从位置I 以bd 为转轴转到位置II，磁通变化绝对值
从位置I 以MN 为转轴转到位置Ⅲ，磁通变化绝对值
从位置I 平移到以MN 为对称轴的位置III，磁通变化绝对值
显然
最大，故D 正确，ABC 错误。
故选D。
19．（2020·上海·高考真题）如图，在通电螺线管中央轴线上a，b、c 三点和外侧的d 点中，磁感应强度最
大的是（ ）
A．a
B．b
C．c
D．d
【答案】C
【详解】由于距离通电导线越远的点，磁感应强度越小，磁场是矢量，根据磁场的叠加，d 点虽然距
离导线近，但左、右导线在d 点产生的磁感强度方向相反，叠加后合场强几乎为零，而a、b、c 三点，
所有导线在三点的磁感强度方向相同，但c 点距离导线最近，因此c 点磁感强度最大，C 正确，ABD 错
误。
故选C。
20．（2019·江苏·高考真题）如图所示，在光滑的水平桌面上，a 和b 是两条固定的平行长直导线，通过的
电流强度相等．矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b 产生的磁场作用
下静止．则a、b 的电流方向可能是
A．均向左
B．均向右
C．a 的向左，b 的向右
D．a 的向右，b 的向左
【答案】CD
【详解】由右手螺旋定则可知，若a、b 两导线的电流方向相同，在矩形线框上、下边处产生的磁场
方向相反，由于矩形线框上、下边的电流方向也相反，则矩形线框上、下边所受的安培力相同，所以
不可以平衡，则要使矩形线框静止，a、b 两导线的电流方向相反，故CD 正确．
考点02 安培力
21．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图（a），固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框
，置于
始终竖直向下的匀强磁场中，
边与磁场边界平行，
边中点位于磁场边界。导体框的质量
，
电阻
、边长
。磁感应强度B 随时间t 连续变化，
内
图像如图（b）所示。导
体框中的感应电流I 与时间t 关系图像如图（c）所示，其中
内的图像未画出，规定顺时针方向
为电流正方向。
(1)求
时
边受到的安培力大小F；
(2)画出图(b)中
内
图像（无需写出计算过程）；
(3)从
开始，磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度
，求ad 边离开磁场时的速度大小
。
【答案】(1)0.015N
(2)
(3)0.01m/s
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律可知，
内线框中的感应电流大小为
由图（b）可知，
时磁感应强度大小为
所以此时导线框
的安培力大小为
（2）
内线框内的感应电流大小为
，根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时
针，由图（c）可知
内的感应电流大小为
方向为逆时针，根据欧姆定律可知
内的感应电动势大小为
由法拉第电磁感应定律
可知
内磁感应强度的变化率为
解得
时磁感应强度大小为
方向垂直于纸面向里，故
的磁场随时间变化图为
（3）由动量定理可知
其中
联立解得
经过磁场边界的速度大小为
22．（2025·广东·高考真题）如图是一种精确测量质量的装置原理示意图，竖直平面内，质量恒为M 的称
重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度不变。
测量分两个步骤，步骤①：托盘内放置待测物块，其质量用m 表示，线圈中通大小为I 的电流，使称
重框架受力平衡；步骤②：线圈处于断开状态，取下物块，保持线圈不动，磁场以速率v 匀速向下运
动，测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m 的值，重力加速度为g。下列说法正确
的有（ ）
A．线圈电阻为
B．I 越大，表明m 越大
C．v 越大，则E 越小
D．
【答案】BD
【详解】A．根据题意电动势E 是线圈断开时切割磁感线产生的感应电动势，I 为线圈闭合时通入的电
流，故
不是线圈的电阻；
故A 错误；
B．根据平衡条件有
①
故可知I 越大，m 越大；
故B 正确；
C．根据公式有
②
故可知v 越大，E 越大；
故C 错误；
D．联立①②可得
故D 正确。
故选BD。
23．（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
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
24．（2024·浙江·高考真题）如图所示，边长为1m、电阻为0.04Ω 的刚性正方形线框 abcd 放在与强磁场
中，线框平面与磁场B 垂直。若线框固定不动，磁感应强度以
均匀增大时，线框的发热功
率为P；若磁感应强度恒为0.2T，线框以某一角速度绕其中心轴
匀速转动时，线框的发热功率为
2P，则ab 边所受最大的安培力为（ ）
A．
N
B．
C．1N
D．
【答案】C
【详解】磁场均匀增大时，产生的感应电动势为
可得
线框以某一角速度
绕其中心轴
匀速转动时电动势的最大值为
此时有
解得
分析可知当线框平面与磁场方向平行时感应电流最大为
故ab 边所受最大的安培力为
故选C。
25．（2024·甘肃·高考真题）如图，相距为d 的固定平行光滑金属导轨与阻值为R 的电阻相连，处在磁感
应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L 的导体棒ab 沿导轨向右做匀速直线运动，
速度大小为v。则导体棒ab 所受的安培力为（ ）
A．
，方向向左
B．
，方向向右
C．
，方向向左
D．
，方向向右
【答案】A
【详解】导体棒ab 切割磁感线在电路部分得有效长度为d，故感应电动势为
回路中感应电流为
根据右手定则，判断电流方向为b 流向a。故导体棒ab 所受的安培力为
方向向左。
故选A。
26．（2024·福建·高考真题）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
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。
27．（2023·江苏·高考真题）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L 形导线通以恒定电流I，放置在磁
场中．已知ab 边长为2l，与磁场方向垂直，bc 边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（
）
A．0
B．BIl
C．2BIl
D．
【答案】C
【详解】因bc 段与磁场方向平行，则不受安培力；ab 段与磁场方向垂直，则受安培力为
Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
故选C。
28．（2022·北京·高考真题）如图所示平面内，在通有图示方向电流I 的长直导线右侧，固定一矩形金属线
框
，
边与导线平行。调节电流I 使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框
边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均
匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为
，A 错误；
B．线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B 错误；
C．线框
边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式
，故所受
的安培力变大，C 错误；
D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为
，根据
左手定则可知，线框
边所受的安培力水平向右，线框
边所受的安培力水平向左。通电直导线的
磁场分部特点可知
边所处的磁场较大，根据安培力表达式
可知，线框整体受到的安培力
方向水平向右，D 正确。
故选D。
29．（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°
【答案】BC
【详解】设磁场方向与水平方向夹角为θ1，θ1<90°;当导体棒加速且加速度最大时，合力向右最大，根
据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向右上方，磁场方向斜向右下方，此时有
令
根据数学知识可得
则有
同理磁场方向与水平方向夹角为θ2，θ2<90°，当导体棒减速，且加速度最大时，合力向左最大，根据
左手定则和受力分析可知安培力应该斜向左下方，磁场方向斜向左上方，此时有
有
所以有
当加速或减速加速度分别最大时，不等式均取等于，联立可得
带入
可得α=30°，此时
加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向右下方，有
减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向左上方，有
故BC 正确，AD 错误。
故选BC。
30．（2022·湖南·高考真题）如图（a），直导线MN 被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其
所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，
其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的
是（ ）
A．当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N 指向M
B．电流I 增大，静止后，导线对悬线的拉力不变
C．tanθ 与电流I 成正比
D．sinθ 与电流I 成正比
【答案】D
【详解】A．当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线做受力分析有
可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M 指向N，A 错误；
BCD．由于与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有
，FT= mgcosθ
则可看出sinθ 与电流I 成正比，当I 增大时θ 增大，则cosθ 减小，静止后，导线对悬线的拉力FT减小，
BC 错误、D 正确。
故选D。
31．（2022·浙江·高考真题）利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强
磁场方向放置。先保持导线通电部分的长度L 不变，改变电流I 的大小，然后保持电流I 不变，改变
导线通电部分的长度L，得到导线受到的安培力F 分别与I 和L 的关系图象，则正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据
F = BIL
可知先保持导线通电部分的长度L 不变，改变电流I 的大小，则F—I 图象是过原点的直线。同理保持
电流I 不变，改变通过电部分的长度L，则F-L 图象是过原点的直线。
故选B。
32．（2021·江苏·高考真题）在光滑桌面上将长为
的软导线两端固定，固定点的距离为
，导线通有
电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】从上向下看导线的图形如图所示
导线的有效长度为2L，则所受的安培力大小
设绳子的张力为
，由几何关系可知
解得
故A 正确，BCD 错误。
故选A.
33．（2021·浙江·高考真题）如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以
和
流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（
）
A．两导线受到的安培力
B．导线所受的安培力可以用
计算
C．移走导线b 前后，p 点的磁感应强度方向改变
D．在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置
【答案】BCD
【详解】A．两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A 错误；
B．导线所受的安培力可以用
计算，因为磁场与导线垂直，故B 正确；
C．移走导线b 前，b 的电流较大，则p 点磁场方向与b 产生磁场方向同向，向里，移走后，p 点磁场
方向与a 产生磁场方向相同，向外，故C 正确；
D．在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线
上，故不存在磁感应强度为零的位置。故D 正确。
故选BCD。
34．（2020·海南·高考真题）如图，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中
通有垂直于纸面向里的电流I 时，导线所受安培力的方向为（ ）
A．向上
B．向下
C．向左
D．向右
【答案】B
【详解】根据安培定则，可知蹄形电磁铁的分布情况，如图所示
故导线所处位置的磁感应线的切线方向为水平向右，根据左手定则，可以判断导线所受安培力的方向
为向下。
故选B。
35．（2020·上海·高考真题）如图所示，接有直流电源E 的光滑金属导轨水平放置。电阻不可忽略的导体
棒ab 静止于导轨上，当电键S 闭合的瞬间，导体棒（ ）
A．向左移动
B．向右移动
C．上下弹跳
D．保持不动
【答案】B
【详解】当电键S 闭合的瞬间，形成一个闭合线圈，电流逆时针方向，根据右手定则，线圈内磁场方
向向上，由于导体棒的电阻不可忽略，电流方向向上，根据左手定则判断出导体棒所受安培力方向向
右，因此，导体棒向右移动，故ACD 错误，B 正确。
故选B。
36．（2020·浙江·高考真题）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两条固定的相互垂直彼此绝缘的导线通以
大小相同的电流I。在角平分线上，对称放置四个相同的正方形金属框。当电流在相同时间间隔内增
加相同量，则（ ）
A．1、3 线圈静止不动，2、4 线圈沿着对角线向内运动
B．1、3 线圈静止不动，2、4 线圈沿着对角线向外运动
C．2、4 线圈静止不动，1、3 线圈沿着对角线向内运动
D．2、4 线圈静止不动，1、3 线圈沿着对角线向外运动
【答案】B
【详解】先对1 和3 线圈进行分析，根据安培定则画出直流导线在线框中的磁场方向：
电流大小相等，线圈关于两导线对称，所以线圈中的磁通量为0，电流增大时，根据楞次定律可知线
圈中无感应电流，不受安培力，所以1 和3 线圈静止不动；
再对2 和4 线圈进行分析，根据安培定则画出直流导线在线圈中的磁场方向：
电流增大，根据楞次定律判断感应电流方向（如图所示），靠近直流导线的线圈导体周围磁感应强度
较大，因此受力起主要作用，根据左手定则判断安培力的方向（如图所示），根据力的合成可知2、4
线圈沿着对角线向外运动，故B 正确，ACD 错误。
故选B．
37．（2019·海南·高考真题）如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有
一匀强磁场，磁场方向竖直向下，当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向（ ）
A．向前
B．向后
C．向左
D．向右
【答案】A
【详解】半圆形导线所受的安培力等效于直径长的直导线所受的安培力，由左手定则可知，铜线所受
安培力的方向向前。
故选A。
38．（2019·全国I 卷·高考真题）如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强
磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N 与直流电源两端相接，已知导体棒MN 受
到的安培力大小为F，则线框LMN 受到的安培力的大小为（ ）
A．2F
B．1.5F
C．0.5F
D．0
【答案】B
【详解】设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为
，
根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比
．如下图所示，由于上路通
电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式
，可知
，得
，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN 所受的合力大小为
，故本题
选B．
39．（2019·浙江·高考真题）在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列
描述导线受到的安培力F 的大小与通过导线的电流I 的关系图象正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】当导线的方向与磁场方向垂直时所受的安培力F=BIL，则描述导线受到的安培力F 的大小与
通过导线的电流I 的关系图象一条过原点的直线。
故选A。
40．（2018·海南·高考真题）如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方
向垂直于斜面向上，通有电流I 的金属细杆水平静止在斜面上．若电流变为0.5I，磁感应强度大小变
为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将（ ）
A．沿斜面加速上滑
B．沿斜面加速下滑
C．沿斜面匀速上滑
D．仍静止在斜面上
【答案】A
【分析】本题是一道关于安培力的共点力的平衡问题及牛顿第二定律相关知识
【详解】最初金属细杆受到三个力作用，且合力为零，如图所示
由平衡可知，安培力
若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，则安培力
根据牛顿第二定律
故金属细杆以
的加速度沿着斜面加速上滑，故A 正确，BCD 错误。
故选A。
41．（2019·浙江·高考真题）电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示．两相距很近的通电平行线圈
Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上．当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零．下列
说法正确的是（ ）
A．当天平示数为负时，两线圈电流方向相同
B．当天平示数为正时，两线圈电流方向相同
C．线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力
D．线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】当两线圈电流相同时，表现为相互吸引，电流方向相反时，表现为相互排斥，故当天平示数
为正时，两者相互排斥，电流方向相反，当天平示数为负时，两者相互吸引，电流方向相同，A 正确
B 错误；线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力是一对相互作用力，等大反向，C 错误；
静止时，线圈II 平衡，线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对平衡力，D 错误．
【点睛】本题的原理是两通电直导线间的相互作用规律：两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生
相互作用．
①电流方向相同时，将会吸引；
②电流方向相反时，将会排斥．
42．（2017·浙江·高考真题）如图所示，两平行直导线
和
竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，
a、b 两点位于两导线所在的平面内，则（ ）
A．b 点的磁感应强度为零
B．
导线在a 点产生的磁场方向垂直纸面向里
C．
导线受到的安培力方向向右
D．同时改变了导线的电流方向，
导线受到的安培力方向不变
【答案】D
【详解】由右手螺旋定则可知.cd 导线和ef 导线在b 处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合
成知b 处的磁感应强度垂直纸面向外.故A 错误:
由右手螺旋定则知ef 导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外，故B 错误:
由左手定则知.cd 导线受到的安培力方向向左.故C 错误:
由题意可知，cd 导线所处的位置磁场方向发生改变，但同时自身电流方向也发生改变，由左手定则知
cd 导线所受安培力方向不变.故D 正确
综上所述本题答案是：D
43．（2018·江苏·高考真题）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为
d．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m 的金属棒被固定在
导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a
沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g．求下滑到底端的过程中，金属
棒：
（1）末速度的大小v；
（2）通过的电流大小I；
（3）通过的电荷量Q．
【答案】（1）
；（2）
；（3）
；
【详解】（1）匀加速直线运动v2=2as 解得
（2）安培力F 安=IdB 金属棒所受合力
牛顿运动定律F=ma
解得
（3）运动时间
电荷量Q=It
解得
点睛：本题是通电金属棒在磁场中匀加速运动的问题，考生易误认为是电磁感应问题而用电磁感应规
律求解．
44．（2017·浙江·高考真题）如图所示，把一根通电的硬直导线ab 用轻绳悬挂在通电螺线管正上方，直导
线中的电流方向由a 向b.闭合开关S 瞬间，导线a 端所受安培力的方向是( )
A．向上
B．向下
C．垂直纸面向外
D．垂直纸面向里
【答案】D
【详解】根据安培定则可知，开关闭合后，螺线管产生的磁场等效为N 极在右端的条形磁铁产生的磁
场．根据左手定则可知，导线a 端所受安培力垂直纸面向里，选项D 正确．
45．（2017·全国I 卷·高考真题）如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流
I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是（ ）
A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直
B．L3所受磁场作用力的方向与 L1、L2所在平面垂直
C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为
D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为
【答案】BC
【详解】A．根据右手螺旋定则，结合矢量合成法则，则
、
通电导线在
处的磁场方向如下图所
示
再根据左手定则，那么所受磁场作用力的方向与
、
所在平面平行，故A 错误；
B．同理，根据右手螺旋定则，结合矢量合成法则，则
、
通电导线在
处的磁场方向如下图所示
再根据左手定则，那么
所受磁场作用力的方向与
、
所在平面垂直，故B 正确；
CD．由选项A 分析可知，
、
通电导线在
处的合磁场大小与
通电导线在
处的合磁场相
等，设各自通电导线在其他两点的磁场大小为
，那么由几何关系得L1、L2和L3三处磁场之比为
根据
得L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为
，故C 正确，D 错误。
故选BC。
【点睛】先根据安培定则判断磁场的方向，再根据磁场的叠加得出直线电流处磁场的方向，再由左手
定则判断安培力的方向，本题重点是对磁场方向的判断、大小的比较。
46．（2017·天津·高考真题）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制
新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C．两根固
定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R 的金属棒
MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S 接1，使电容器完全充电．然
后将S 接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B 的匀强磁场（图中未画出），MN 开
始向右加速运动．当MN 上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN 达
到最大速度，之后离开导轨．问：
（1）磁场的方向；
（2）MN 刚开始运动时加速度a 的大小；
（3）MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q 是多少．
【答案】（1）垂直于导轨平面向下；（2）
（3）
【详解】（1）电容器充电后上板带正电，下板带负电，放电时通过MN 的电流由M 到N，欲使炮弹
射出，安培力应沿导轨向右，根据左手定则可知磁场的方向垂直于导轨平面向下．
（2）电容器完全充电后，两极板间电压为E，根据欧姆定律，电容器刚放电时的电流：
炮弹受到的安培力：
根据牛顿第二定律：
解得加速度
（3）电容器放电前所带的电荷量
开关S 接2 后，MN 开始向右加速运动，速度达到最大值vm时，MN 上的感应电动势：
最终电容器所带电荷量
，导体棒运动过程中受到安培力的作用，磁感应强度和导体棒长度不
变，即安培力和电流成正比，因此在此过程中MN 的平均电流为
，MN 上受到的平均安培力：
由动量定理，有：
又：
整理的：最终电容器所带电荷量
47．（2017·上海·高考真题）如图，一导体棒ab 静止在U 型铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒受到的安
培力方向（ ）
A．向上
B．向下
C．向左
D．向右
【答案】D
【详解】电键闭合后，由右手螺旋法则可知，下板为N 极；根据左手定则可知，导体棒受到的安培力
向右，故选D.
48．（2016·海南·高考真题）如图（a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，
线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图（b）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面），磁
场方向如图中箭头所示。在图（b）中（ ）
A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里
B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里
D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
【答案】BC
【详解】AB．将环形导线分割成无限个小段，每一小段看成直导线，则根据左手定则，当电流沿顺时
针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外，故A 错误；B 正确；
CD．同理，当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里，故C 正确；D 错误。
故选BC。
