重難點(diǎn)10磁場(chǎng)的性質(zhì)-2025年圖考物理【熱點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)】

專練（西北四省專用）（陜西、山西、寧夏、青海）重難點(diǎn)

10磁場(chǎng)的性質(zhì)

題趨勢(shì)

考點(diǎn)三年考情分析2025考向預(yù)測(cè)

磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線（1）考點(diǎn)預(yù)測(cè)：磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊

通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)加，對(duì)電磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，安培力的分

的方向析、計(jì)算，安培力作用下的平衡問

地磁場(chǎng)問題（2022?全國乙卷，5）

安培力、安培力的方向題及動(dòng)力學(xué)問題。

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力（2）考法預(yù)測(cè)：經(jīng)常與電磁感應(yīng)

進(jìn)行綜合。

重難詮釋◎

【情境解讀】

r■通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)一?磁場(chǎng)的疊加

一

磁通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中j大小:F=B/Lsin6

場(chǎng)一的受力一安培力［方向:左手定則

的

性

質(zhì)大小：F=quB

一方向：左手■定則

帶電粒子在磁場(chǎng)中的「速度選擇器

受力---洛倫茲力-磁流體發(fā)電機(jī)

洛倫茲-電磁流量計(jì)

L力與現(xiàn)--霍爾元件

代科技-質(zhì)譜儀

L回旋加速器

【高分技巧】

一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加、對(duì)比及地磁場(chǎng)問題

i.地磁場(chǎng)

①地磁的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示.

地磁S極地理北極

②在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北.

③地磁場(chǎng)在南半球有豎直向上的分量，在北半球有豎直向下的分量.

2.磁場(chǎng)疊加問題的解題思路

(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源，如通電導(dǎo)線.

(2)定位空間中需要求解磁場(chǎng)的點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小和方向.如圖

所示為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)8”、BN.

(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的B為合磁場(chǎng).

二、安培力的分析、計(jì)算

1.安培力的方向

安培力既垂直于8,也垂直于/,即垂直于B與/決定的平面.

2.安培力公式尸=歷7的應(yīng)用條件

(1)/與8垂直.

(2)/是指有效長(zhǎng)度.

彎曲通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度/等于連接導(dǎo)線兩端點(diǎn)的直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線由始端流向末

端，如圖所示.

xxxxBxxx

三、安培力作用下的平衡問題、動(dòng)力學(xué)問題

1.判斷安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況

分割為電流元左委定型安培力方向f整段導(dǎo)體所受合力方向一運(yùn)

電流元法

動(dòng)方向

特殊位置法在特殊位置f安培力方向f運(yùn)動(dòng)方向

環(huán)形電流W小磁針

等效法

條形磁體;通電螺線管e多個(gè)環(huán)形電流J

根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷作用力的方向進(jìn)而判斷運(yùn)動(dòng)方向

兩平行直線電流在相互作用中，無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，

結(jié)論法異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平

行且電流方向相同的趨勢(shì)

先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，

轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法

確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力

2.安培力作用下的平衡和加速問題

解題思路：

（1）選定研究對(duì)象.

（2）受力分析時(shí)，變立體圖為平面圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，安培力的方

向尸安，8、/安.如圖所示：

<1

限時(shí)提升練

（建議用時(shí)：40分鐘）

【考向一：磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加、對(duì)比及地磁場(chǎng)問題】

1.（2024?陜西省咸陽市?一模）如圖所示，在豎直平面xOy內(nèi)有一環(huán)形金屬線圈，圓心。處放置一小磁

針，可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，受地磁場(chǎng)影響，此時(shí)小磁針N極正好指向x軸正方向。當(dāng)環(huán)形線圈中通入逆

時(shí)針的2A電流時(shí)，小磁針N極與x軸正向的夾角為37。，己知環(huán)形電流在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與環(huán)形電

流強(qiáng)度成正比。當(dāng)小磁針N極與x軸正向的夾角為45。，則環(huán)形線圈中通入的電流為（）

C.2AD.3.5A

2.（2022年全國乙卷第5題）（多選）安裝適當(dāng)?shù)能浖螅弥悄苁謾C(jī)中的磁傳感器可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度

瓦如圖，在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面。某同學(xué)在某地對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行了四次測(cè)

量，每次測(cè)量時(shí)y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測(cè)量結(jié)果可推知（）

測(cè)量序號(hào)By/jlT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測(cè)量地點(diǎn)位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)大小約為50日丁

C.第2次測(cè)量時(shí)y軸正向指向南方

D.第3次測(cè)量時(shí)y軸正向指向東方

3.（2024?銀川一中?一模）特高壓直流輸電是國家重點(diǎn)能源工程，目前該技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平,

再次體現(xiàn)了中國速度，驚艷了全世界。如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相同

的電流/1和b已知人=/2。a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c

兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等,d點(diǎn)位于6點(diǎn)正下方。已知通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)在空間某點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度3=左,，

r

上為比例系數(shù)，r為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，/為導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度。不考慮地磁場(chǎng)的影響，則（）

A.兩輸電直導(dǎo)線間因安培力而互相排斥

B.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C.b、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

D.a、。兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均豎直向下

4.（2025?山西呂梁市?開學(xué)摸底）某同學(xué)在學(xué)習(xí)了奧斯特實(shí)驗(yàn)和磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)后設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微弱

磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置。他先把一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在水平桌面上，小磁針靜止在南北指向上，然后再

將一長(zhǎng)直導(dǎo)線沿南北方向放置在小磁針上方，將導(dǎo)線中通入微弱電流，穩(wěn)定后小磁針N極偏轉(zhuǎn)了。角再次

處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，他又從網(wǎng)上查出了小磁針?biāo)诘卮艌?chǎng)的水平分量大小為瓦,，不考慮磁偏角，則

通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針?biāo)谔幃a(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向分別為（）

B-焉向西

。,向西

C.,向東D.B

cos”sin6/

【考向二：安培力的分析、計(jì)算】

1.（2024?陜西省咸陽市?一模）（多選）如圖甲所示為利用磁場(chǎng)力來提升導(dǎo)電液體的電磁泵，電磁泵的左

右兩側(cè)為兩塊相同的、間距為/的長(zhǎng)方形金屬薄板，金屬板底邊長(zhǎng)為沙，其底部開有高度可忽略的狹縫，電

磁泵的前后兩側(cè)為兩塊相同的絕緣薄板，兩金屬板間接有直流電源。如圖乙所示，足夠大的絕緣容器中裝

有深度為力的導(dǎo)電液體，電磁泵置于容器中，兩金屬板間加方向垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，初

始時(shí)，電源的電壓為0,逐漸增大電源的電壓，兩板間液面緩慢上升（初始時(shí)金屬板間導(dǎo)電液體液面高為無）。

已知導(dǎo)電液體的密度為00、電阻率為夕，重力加速度為g。則（）

+

A.兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

、一h

B.初始時(shí)，兩金屬板間液體的電阻為夕不

lb

C.當(dāng)。=2反時(shí)，兩板間液面高度乙為2〃

2B

D.兩板間液面從〃高度緩慢升高至2〃高度的過程中，電源消耗的電能等于204九2g

2.（2024?青海省西寧市大通縣?三模）如圖所示，導(dǎo)線A、B、C通以大小、方向均相同的恒定電流，4、

2、C剛好在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。若A對(duì)C的安培力大小為玲，則C受到的安培力合力（）

00

AB

A.大小為6玲，方向與AB連線平行B.大小為g與，方向與AB連線垂直

C.大小為弟，方向與A8連線平行D.大小為弟，方向與連線垂直

【考向三：安培力作用下的平衡問題】

1.（2024?山西省名校聯(lián)考?二模）如圖所示，空間中同一水平面上有兩根平行固定的，通有相同電流的

長(zhǎng)直導(dǎo)線Li、L2,電流方向均垂直于紙面向外。現(xiàn)將另一根質(zhì)量為如長(zhǎng)為工的導(dǎo)線L3平行于Li、L2放置

在二者連線的中垂線上，當(dāng)給L3通以電流/時(shí)，其恰好能靜止。已知重力加速度為g,下列說法正確的是

（）

^10......?L2

A.L3可能處于導(dǎo)線Li、L2連線中點(diǎn)B.L3中電流的方向一定垂直于紙面向里

C.L3中電流的方向一定垂直于紙面向外D.L3所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為遛

IL

2.（2024?寧夏中衛(wèi)市?一模）（多選）如圖所示，一根長(zhǎng)為乙、質(zhì)量為機(jī)且分布均勻的導(dǎo)體"，在其中點(diǎn)

彎成60°角，將此導(dǎo)體放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端點(diǎn)懸掛于兩相同

的彈簧下端，彈簧均處于豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通以電流大小為/的電流時(shí)，兩根彈簧都伸長(zhǎng)了，已知重力加

速度為g,則下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)椤５?B.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)?到a

C.每根彈簧的彈力大小為螫土'絲D.每根彈簧的彈力大小為立”上空

24

3.（2025?山西省太原市?開學(xué)聯(lián)考）如圖所示，水平直導(dǎo)體棒ab用絕緣細(xì)線懸吊處于靜止?fàn)顟B(tài)，空間存

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與豎直方向夾角為8,給導(dǎo)體棒通入方向不變的電流，緩慢增大電流的大小，在

導(dǎo)體棒緩慢向右運(yùn)動(dòng)至懸線與磁場(chǎng)平行的過程中，下列判斷正確的是（）

A.導(dǎo)體棒中的電流由a到b

B.導(dǎo)體棒受到的安培力方向不斷變化

C.懸線對(duì)導(dǎo)體棒的拉力不斷減小

D.當(dāng)懸線與磁場(chǎng)平行時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力為零

【考向四：安培力作用下的動(dòng)力學(xué)問題】

1.（2024?山西省懷仁一中?三模）近年，我國階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁

推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄，其原理如圖所示。兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平面，導(dǎo)軌間垂直安放金

屬棒，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，電流從一導(dǎo)軌流入，經(jīng)過金屬棒，再從另一導(dǎo)軌流回。已知平行導(dǎo)軌中的

電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流/的關(guān)系式為3=紅（4為常量且已知）。

回路中的電流/=L，兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為k,金屬棒被推進(jìn)的距離為s=2m,金屬棒的質(zhì)量為m=lkg,不

k

計(jì)任何摩擦與阻力，下列說法正確的是（）

金屬棒

A.該“電磁撬”的原理為電磁感應(yīng)

B.金屬棒所在區(qū)域的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?/p>

C.金屬棒受到安培力的大小為1N

D.金屬棒從靜止開始經(jīng)過推進(jìn)后的速度大小為lm/s

2.（2024?陜西省教育聯(lián)盟?一模）2022年6月17日，經(jīng)中央軍委批準(zhǔn)，我國第三艘航空母艦命名為“中

國人民解放軍海軍福建艦”。福建艦是我國完全自主設(shè)計(jì)建造的第一艘彈射型航空母艦，采用平直通長(zhǎng)飛

行甲板，配置電磁彈射和阻攔裝置，滿載排水量8萬余噸。艦載作戰(zhàn)飛機(jī)沿平直跑道起飛過程分為兩個(gè)階

段：第一階段是電磁彈射，電磁彈射區(qū)的長(zhǎng)度為80m,彈射原理如圖乙所示，飛機(jī)鉤在滑桿上，儲(chǔ)能裝置

通過導(dǎo)軌和滑桿放電，產(chǎn)生強(qiáng)電流恒為4000A,導(dǎo)軌激發(fā)的磁場(chǎng)在兩導(dǎo)軌間近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

B=10T,在磁場(chǎng)力和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力作用下，滑桿和飛機(jī)從靜止開始向右加速，在導(dǎo)軌末端飛機(jī)與滑桿脫離,

導(dǎo)軌間距為3m；第二階段在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的作用下勻加速直線運(yùn)動(dòng)達(dá)到起飛速度。已知飛機(jī)離艦起飛速

度為lOOm/s,航空母艦的跑道總長(zhǎng)為180m,艦載機(jī)總質(zhì)量為B.OxlO,kg,起飛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒定，

彈射過程中及飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力下的加速過程，艦載機(jī)所受阻力恒為飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的20%,求：

（1）電磁彈射過程電磁推力做的功

（2）飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的大小；

（3）電磁彈射過程，飛機(jī)獲得的加速度。

3.（2025?山西省晉中市昔陽中學(xué)?12月月考）電磁炮的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖，長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌平行固定于水平面

上，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，炮彈固定在金屬桿上可沿導(dǎo)軌滑行且始終接觸良好，可控電源提供

強(qiáng)電流經(jīng)導(dǎo)軌形成回路。若炮彈向右發(fā)射過程中阻力恒定，電源電動(dòng)勢(shì)及其內(nèi)阻保持不變，回路總電阻為R,

導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。則（）

A.炮彈一直做勻加速運(yùn)動(dòng)B.金屬桿中的電流由N流向M

C.金屬桿兩端電壓始終不變D.電源的總功率先增大再減小

4.（2025?陜西省西安中學(xué)?一模）將一節(jié)五號(hào)干電池的負(fù)極放在強(qiáng)磁鐵上，強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感線如

圖所示。將一矩形金屬框與該電池組成閉合回路，在安培力作用下，線框發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就構(gòu)成一臺(tái)簡(jiǎn)易

電動(dòng)機(jī)”，下列說法正確的是（）

A.圖中強(qiáng)磁鐵下端為N極B.從上向下看，圖中金屬框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C.調(diào)轉(zhuǎn)磁極，再次接入后金屬框?qū)⒎聪蜣D(zhuǎn)動(dòng)D,電池消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為金屬框的動(dòng)能

重難點(diǎn)10磁場(chǎng)的性質(zhì)

考點(diǎn)三年考情分析2025考向預(yù)測(cè)

磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線（1）考點(diǎn)預(yù)測(cè)：磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊

通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)加，對(duì)電磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，安培力的分

的方向析、計(jì)算，安培力作用下的平衡問

地磁場(chǎng)問題（2022?全國乙卷，5）

安培力、安培力的方向題及動(dòng)力學(xué)問題。

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力（2）考法預(yù)測(cè)：經(jīng)常與電磁感應(yīng)

進(jìn)行綜合。

重難詮釋

【情境解讀】

r■通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)一?磁場(chǎng)的疊加

一

磁通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中r大小:F=BILsin6

場(chǎng)一的受力一安培力工方向:左手定則

的

性

質(zhì)大小：F=qvB

一方向：左手定則

帶電粒子在磁場(chǎng)中的「速度選擇器

受力一洛倫茲力-磁流體發(fā)電機(jī)

洛倫茲-電磁流量計(jì)

力與現(xiàn)-

L-霍爾元件

代科技-質(zhì)譜儀

L回旋加速器

【高分技巧】

一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加、對(duì)比及地磁場(chǎng)問題

1.地磁場(chǎng)

①地磁的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示.

地磁S極地理北極

②在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北.

③地磁場(chǎng)在南半球有豎直向上的分量，在北半球有豎直向下的分量.

2.磁場(chǎng)疊加問題的解題思路

(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源，如通電導(dǎo)線.

(2)定位空間中需要求解磁場(chǎng)的點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小和方向.如圖

所示為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)BM、BN.

(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的B為合磁場(chǎng).

二、安培力的分析、計(jì)算

1.安培力的方向

安培力既垂直于8,也垂直于/,即垂直于8與/決定的平面.

2.安培力公式尸=8〃的應(yīng)用條件

(1)/與B垂直.

(2)/是指有效長(zhǎng)度.

彎曲通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度/等于連接導(dǎo)線兩端點(diǎn)的直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線由始端流向末

端，如圖所示.

xxxxBxxx

三、安培力作用下的平衡問題、動(dòng)力學(xué)問題

1.判斷安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況

分割為電流元左手定則安培力方向f整段導(dǎo)體所受合力方向f運(yùn)

電流元法

動(dòng)方向

特殊位置法在特殊位置一安培力方向一運(yùn)動(dòng)方向

環(huán)形電流W小磁針|

條形磁體:通電螺線管;多個(gè)環(huán)形電流j

等效法

根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷作用力的方向進(jìn)而判斷運(yùn)動(dòng)方向

兩平行直線電流在相互作用中，無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，

結(jié)論法異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平

行且電流方向相同的趨勢(shì)

先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，

轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法

確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力

2.安培力作用下的平衡和加速問題

解題思路：

(1)選定研究對(duì)象.

(2)受力分析時(shí)，變立體圖為平面圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，安培力的方

向尸安，8、E安，/.如圖所示：

限時(shí)提升練

（建議用時(shí)：40分鐘）

【考向一：磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加、對(duì)比及地磁場(chǎng)問題】

1.（2024?陜西省咸陽市?一模）如圖所示，在豎直平面xOy內(nèi)有一環(huán)形金屬線圈，圓心O處放置一小磁

針，可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，受地磁場(chǎng)影響，此時(shí)小磁針N極正好指向x軸正方向。當(dāng)環(huán)形線圈中通入逆

時(shí)針的2A電流時(shí)，小磁針N極與無軸正向的夾角為37。，己知環(huán)形電流在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與環(huán)形電

流強(qiáng)度成正比。當(dāng)小磁針N極與x軸正向的夾角為45。，則環(huán)形線圈中通入的電流為（）

A.1AB.2.7AC.2AD.3.5A

【答案】B

【解析】設(shè)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為瓦，根據(jù)右手螺旋定則，電流在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，已知環(huán)

形電流在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與環(huán)形電流強(qiáng)度成正比，可設(shè)其大小為當(dāng)環(huán)形線圈中通入逆時(shí)針的

4=2A的電流時(shí)，小磁針N極與x軸正向的夾角為37。，則

klx=BQtan37°

當(dāng)小磁針N極與x軸正向的夾角為45°,則環(huán)形線圈中通入的電流右滿足

kl2=BQtan45°

兩式相除得

Id】_Botan37°

kl2Botan45°

解得

7A

故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選B。

2.（2022年全國乙卷第5題）（多選）安裝適當(dāng)?shù)能浖螅弥悄苁謾C(jī)中的磁傳感器可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度

瓦如圖，在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為無Oy面。某同學(xué)在某地對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行了四次測(cè)

量，每次測(cè)量時(shí)y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測(cè)量結(jié)果可推知（）

測(cè)量序號(hào)By/jlT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測(cè)量地點(diǎn)位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)大小約為50日丁

C.第2次測(cè)量時(shí)y軸正向指向南方

D.第3次測(cè)量時(shí)y軸正向指向東方

【答案】BC

【解析】A.如圖所示

地球可視為一個(gè)磁偶極，磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近。通過這兩個(gè)磁極

的假想直線（磁軸）與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成1L3度的傾斜。由表中z軸數(shù)據(jù)可看出z軸的磁場(chǎng)豎直向下，則

測(cè)量地點(diǎn)應(yīng)位于北半球，A錯(cuò)誤；

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，故由表格可看出此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致為

B3+B；=4B；+B；

計(jì)算得

B-50pT

B正確；

CD.由選項(xiàng)A可知測(cè)量地北半球，而北半球地磁場(chǎng)指向北方斜向下，則第2次測(cè)量，測(cè)量與＜0,故y

軸指向南方，第3次測(cè)量紇〉0,故x軸指向北方而y軸則指向西方，C正確、D錯(cuò)誤。

故選BC。

3.（2024?銀川一中?一模）特高壓直流輸電是國家重點(diǎn)能源工程，目前該技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，

再次體現(xiàn)了中國速度，驚艷了全世界。如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相同

的電流和已知人=與。a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c

兩點(diǎn)與6點(diǎn)距離相等,d點(diǎn)位于6點(diǎn)正下方。已知通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)在空間某點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度3=左,，

r

上為比例系數(shù)，r為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，/為導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度。不考慮地磁場(chǎng)的影響，則（）

A.兩輸電直導(dǎo)線間因安培力而互相排斥

B.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C.b、一兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

D.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均豎直向下

【答案】B

【解析】A.兩通電直導(dǎo)線電流方向相同，故兩輸電直導(dǎo)線間因安培力而互相吸引，故A錯(cuò)誤；

BC.由于人=",根據(jù)安培定則和疊加原理可知，a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，b點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)

度為0,1點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0,故6、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不相等，故B正確，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)安培定則可知，a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，故D錯(cuò)誤。

故選B。

4.（2025?山西呂梁市?開學(xué)摸底）某同學(xué)在學(xué)習(xí)了奧斯特實(shí)驗(yàn)和磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)后設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微弱

磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置。他先把一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在水平桌面上，小磁針靜止在南北指向上，然后再

將一長(zhǎng)直導(dǎo)線沿南北方向放置在小磁針上方，將導(dǎo)線中通入微弱電流，穩(wěn)定后小磁針N極偏轉(zhuǎn)了。角再次

處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，他又從網(wǎng)上查出了小磁針?biāo)诘卮艌?chǎng)的水平分量大小為8°,不考慮磁偏角，則

通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針?biāo)谔幃a(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向分別為（）

B.Bg,向西

tan。

c.”,向東D.1工，向西

cos，sin6/

【答案】A

【解析】把一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在水平桌面上,小磁針靜止在南北指向上，可知小磁針?biāo)诘卮?/p>

場(chǎng)的水平分量向北，則通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在小磁針?biāo)谔幃a(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度向東，大小為

B]=B。tan0

【考向二：安培力的分析、計(jì)算】

1.（2024?陜西省咸陽市?一模）（多選）如圖甲所示為利用磁場(chǎng)力來提升導(dǎo)電液體的電磁泵，電磁泵的左

右兩側(cè)為兩塊相同的、間距為/的長(zhǎng)方形金屬薄板，金屬板底邊長(zhǎng)為力，其底部開有高度可忽略的狹縫，電

磁泵的前后兩側(cè)為兩塊相同的絕緣薄板，兩金屬板間接有直流電源。如圖乙所示，足夠大的絕緣容器中裝

有深度為〃的導(dǎo)電液體，電磁泵置于容器中，兩金屬板間加方向垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，初

始時(shí)，電源的電壓為0,逐漸增大電源的電壓，兩板間液面緩慢上升（初始時(shí)金屬板間導(dǎo)電液體液面高為無）。

已知導(dǎo)電液體的密度為00、電阻率為夕，重力加速度為g。則（）

A.兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

h

B.初始時(shí)，兩金屬板間液體的電阻為夕丁

lb

C.當(dāng)U=g四時(shí)，兩板間液面高度乙為2〃

2B

D.兩板間液面從力高度緩慢升高至2〃高度的過程中，電源消耗的電能等于22g

【答案】AC

【解析】A.想實(shí)現(xiàn)兩板間液面上升，導(dǎo)電液體需要受到向上安培力，由圖可知電流方向向右，根據(jù)左手

定則可知，所加磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，故A正確；

B.根據(jù)電阻定律可知，初始時(shí)兩金屬板間液體的電阻為

R=p—

hb

故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)液面穩(wěn)定在高度2a時(shí)，兩板間液體的電阻為RL則有

當(dāng)兩板間所加電壓為。時(shí)，設(shè)流過導(dǎo)電液體的電流為/,由歐姆定律可得

R'

外加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2時(shí)，設(shè)液體所受安培力的大小為「則有

F=BIl

兩板間液面穩(wěn)定在高度2〃時(shí)，設(shè)兩板間高出板外液面的液體質(zhì)量為相，則有

m-p^bhl

兩板間液體受到的安培力與兩板間高出板外液面的液體重力平衡，則有

F=mg

聯(lián)立以上式子解得

U—PoPgl

2B

故C正確；

D.容器足夠大，因此容器的液面高度變化忽略不計(jì)，根據(jù)功能關(guān)系可知電源消耗的電能等于液體重力勢(shì)能

的增加量和焦耳熱，而重力勢(shì)能的增量為

2

mgh-p0blhg

故D錯(cuò)誤；

故選ACo

2.（2024?青海省西寧市大通縣?三模）如圖所示，導(dǎo)線A、B、C通以大小、方向均相同的恒定電流，4、

2、C剛好在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。若A對(duì)C的安培力大小為玲，則C受到的安培力合力（）

A.大小為石玲，方向與連線平行B.大小為6與，方向與連線垂直

C.大小為弟，方向與AB連線平行D.大小為與，方向與AB連線垂直

【答案】B

【解析】對(duì)C受力分析如圖所示

C

AB

c的合力大小為

F=2F0cos300=y/3F0

方向與AB連線垂直。

故選B。

【考向三：安培力作用下的平衡問題】

1.(2024?山西省名校聯(lián)考?二模)如圖所示，空間中同一水平面上有兩根平行固定的，通有相同電流的

長(zhǎng)直導(dǎo)線Li、L2,電流方向均垂直于紙面向外。現(xiàn)將另一根質(zhì)量為加，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線L3平行于Li、L2放置

在二者連線的中垂線上，當(dāng)給L3通以電流/時(shí)，其恰好能靜止。已知重力加速度為g,下列說法正確的是

()

^10..............QL2

A.L3可能處于導(dǎo)線LI、L?連線中點(diǎn)B.L3中電流的方向一定垂直于紙面向里

C.L3中電流的方向一定垂直于紙面向外D.L3所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為整

IL

【答案】D

【解析】BC.由安培定則和左手定則可知，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線之間的安培力的特點(diǎn)是“同向相吸、反向相斥”，

如圖所示

由受力分析可知L3中電流的方向可能垂直于紙面向里，也可能垂直于紙面向外，BC錯(cuò)誤;

A.當(dāng)L3位于L1、L2連線的中點(diǎn)時(shí)，LLL2對(duì)L3的安培力等大反向，L3所受合力大小等于其重力，無法保

持靜止，A錯(cuò)誤；

D.由受力平衡

mg=BIL

可知L3所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

2=整

IL

D正確。

故選D。

2.（2024?寧夏中衛(wèi)市?一模）（多選）如圖所示，一根長(zhǎng)為￡、質(zhì)量為根且分布均勻的導(dǎo)體"，在其中點(diǎn)

彎成60°角，將此導(dǎo)體放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小2、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端點(diǎn)懸掛于兩相同

的彈簧下端，彈簧均處于豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通以電流大小為/的電流時(shí)，兩根彈簧都伸長(zhǎng)了，已知重力加

速度為g，則下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)椤５健.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎到。

C.每根彈簧的彈力大小為伍+BILD.每根彈簧的彈力大小為2mg+B1L

24

【答案】AD

【解析】AB.折彎的導(dǎo)體可等效為一根直接從。到b,長(zhǎng)為區(qū)的直線導(dǎo)體，當(dāng)導(dǎo)體中通以電流大小為/的

2

電流時(shí)，兩根彈簧都伸長(zhǎng)了，說明導(dǎo)體受到的安培力方向向下，由左手定則可知，電流方向由。到6,A正

確，B錯(cuò)誤；

CD.由平衡條件可得

3/g+mg—2F

解得每根彈簧的彈力大小為

2mg+BIL

Jr—

4

C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD?

3.（2025?山西省太原市?開學(xué)聯(lián)考）如圖所示，水平直導(dǎo)體棒ab用絕緣細(xì)線懸吊處于靜止?fàn)顟B(tài)，空間存

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與豎直方向夾角為8,給導(dǎo)體棒通入方向不變的電流，緩慢增大電流的大小，在

導(dǎo)體棒緩慢向右運(yùn)動(dòng)至懸線與磁場(chǎng)平行的過程中，下列判斷正確的是（）

A.導(dǎo)體棒中的電流由a到b

B.導(dǎo)體棒受到的安培力方向不斷變化

C.懸線對(duì)導(dǎo)體棒的拉力不斷減小

D.當(dāng)懸線與磁場(chǎng)平行時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力為零

【答案】C

【解析】A.根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流由〃到故A錯(cuò)誤；

B.導(dǎo)體棒受到的安培力方向始終垂直于磁場(chǎng)方向，方向保持不變，故B錯(cuò)誤;

C.由相似三角形動(dòng)態(tài)分析可知，懸線對(duì)導(dǎo)體棒的拉力不斷減小，故C正確；

D.當(dāng)懸線與磁場(chǎng)平行時(shí)，根據(jù)4=3〃，安培力不為零，故D錯(cuò)誤。

故選C。

【考向四：安培力作用下的動(dòng)力學(xué)問題】

1.（2024?山西省懷仁一中?三模）近年，我國階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁

推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄，其原理如圖所示。兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平面，導(dǎo)軌間垂直安放金

屬棒，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，電流從一導(dǎo)軌流入，經(jīng)過金屬棒，再從另一導(dǎo)軌流回。已知平行導(dǎo)軌中的

電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8與電流/的關(guān)系式為5=4a為常量且已知）。

回路中的電流/=!，兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為七金屬棒被推進(jìn)的距離為s=2m,金屬棒的質(zhì)量為m=lkg,不

k

計(jì)任何摩擦與阻力，下列說法正確的是（）

金屬棒

A.該“電磁撬”的原理為電磁感應(yīng)

B.金屬棒所在區(qū)域的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?/p>

C.金屬棒受到安培力的大小為1N

D.金屬棒從靜止開始經(jīng)過推進(jìn)后的速度大小為lm/s

【答案】C

【解析】A.根據(jù)題意可知，該“電磁撬”的原理為電流的磁效應(yīng)及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，故A錯(cuò)誤；

B.由安培定則可知，金屬棒所在區(qū)域的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮蔅錯(cuò)誤；

C.由題意可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

B=kl

金屬棒受到安培力的大小為

F=BIL=k-------k=IN

kk

故C正確；

D.金屬棒從靜止開始經(jīng)過推進(jìn)后，根據(jù)動(dòng)能定理可得

Fs=—mv2-0

2

解得

v=2m/s

故D錯(cuò)誤

故選Co

2.（2024?陜西省教育聯(lián)盟