2023-2024屆一輪復(fù)習(xí)新人教版 第10章第1講　磁場(chǎng)　磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 作業(yè)

第1講磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

訓(xùn)練學(xué)科素養(yǎng)限時(shí)鞏國

.戰(zhàn)礎(chǔ)題組夯基

1.（2022?浙江紹興檢測(cè)）如圖所示,20世紀(jì)70年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種

“趨磁細(xì)菌”，體內(nèi)的磁性小顆粒有規(guī)則排列成“指南針”。它是一

種厭氧細(xì)菌，喜歡生活在海底缺氧的淤泥中，當(dāng)被攪到有氧的海水中

時(shí)，會(huì)利用自身“指南針”沿著地磁場(chǎng)的磁感線回到海底淤泥中。下

列說法正確的是（B）

磁性顆粒

A.赤道的“趨磁細(xì)菌”順著地磁場(chǎng)方向豎直返回淤泥中

B.南半球的“趨磁細(xì)菌”逆著地磁場(chǎng)方向朝南返回淤泥中

C.北半球的“趨磁細(xì)菌”順著地磁場(chǎng)方向朝南返回淤泥中

D.兩極的“趨磁細(xì)菌”沿著地磁場(chǎng)的磁感線不能返回淤泥中

解析:地磁場(chǎng)方向由南指向北,在赤道上,地磁場(chǎng)方向與地面平行,南

半球的地磁場(chǎng)方向斜向上,故逆著地磁場(chǎng)方向朝南指向地下,北半球

的地磁場(chǎng)方向斜向下，故順著地磁場(chǎng)方向朝北指向地下，故正確選項(xiàng)

為Bo

2.（2022?山東濟(jì)南模擬）如圖所示,M、N兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直放置,

通有大小相同的電流,方向已標(biāo)出。0點(diǎn)距兩直導(dǎo)線的距離相等,此時(shí)

測(cè)得O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo,現(xiàn)將通電長(zhǎng)直導(dǎo)線M逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

90°（從上往下看），則此時(shí)。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（C）

M0上

?0

?T

A.2BB.-B

020

C.V2BoD.V3Bo

解析:設(shè)MN兩通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在0點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為

Bi、B2,由安培定則知Bl平行于N導(dǎo)線向左,B?平行于M導(dǎo)線向外，由于

0點(diǎn)到兩根導(dǎo)線的距離相等,且兩根導(dǎo)線中的電流大小相等，則兩根導(dǎo)

線中的電流在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,則有B∣=B2=^Bo,將通

電長(zhǎng)直導(dǎo)線M逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°,兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線平行，電流方向相

反,此時(shí)兩根導(dǎo)線中的電流在0點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向

相同且都垂直于導(dǎo)線所在的平面向外，則有B=2B1=√2B0,故選Co

［備用］

（2023?湖北武漢模擬）長(zhǎng)度為L(zhǎng)、通有電流為I的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)

磁場(chǎng)中，電流方向與磁場(chǎng)方向如圖所示。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,下

列各圖中，導(dǎo)線所受安培力的大小計(jì)算正確的是（A）

F=BILcosθF=BlLCOSθ

AB

F=BILsinθF=BZLsinθ

CD

解析:選項(xiàng)A中，電流方向和磁場(chǎng)方向的夾角為），所以導(dǎo)線受到

的安培力F=BlLSin（≡-θ）=BILcosθ,故A正確；選項(xiàng)B中，電流方

向和磁場(chǎng)方向垂直,所以導(dǎo)線受到的安培力F=BIL,故B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C

中，電流方向和磁場(chǎng)方向也垂直,所以F=BlL,故C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中，電

流方向和磁場(chǎng)方向仍垂直,所以F=BIL,故D錯(cuò)誤。

3.（2022?廣東茂名二模）如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構(gòu),線圈繞在一

個(gè)與指針、轉(zhuǎn)軸固連的鋁框骨架上,蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻

向分布,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小各處相等,如圖乙。當(dāng)通以圖示方向電流時(shí)一，

下列說法正確的是（D）

A.a、b導(dǎo)線所受安培力大小相等,方向相同

B.不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向總是與線圈平面垂直

C.a、b導(dǎo)線所受安培力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行

D.線圈按順時(shí)針方向（正視）轉(zhuǎn)動(dòng)并停在某個(gè)位置

解析：由左手定則可知,a、b導(dǎo)線分別受到豎直向上、豎直向下的安

培力，大小都為BIUA錯(cuò)誤;不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面總與磁

感應(yīng)強(qiáng)度方向平行，穿過線圈的磁通量為零,且受到的安培力方向與

磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,B、C錯(cuò)誤；由a、b導(dǎo)線受力情況可知,線圈按

順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)安培力力矩與螺旋彈簧力矩相等時(shí)停在某個(gè)位

置,D正確。

4.（2022?河北石家莊模擬）（多選）如圖所示,金屬圓環(huán)固定在絕緣水

平面上,金屬圓環(huán)中通有沿逆時(shí)針方向的恒定電流,帶有絕緣外套的

長(zhǎng)直導(dǎo)線固定在圓環(huán)上,通有水平向右的恒定電流,長(zhǎng)直導(dǎo)線在圓環(huán)

內(nèi)的一段為AB,則下列判斷正確的是（AD）

A.長(zhǎng)直導(dǎo)線有向圓環(huán)中心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)

B.長(zhǎng)直導(dǎo)線有遠(yuǎn)離圓環(huán)中心的趨勢(shì)

C.長(zhǎng)直導(dǎo)線在圓環(huán)中AB段受到的安培力小于圓環(huán)外兩段受到的安培

力之和

D.長(zhǎng)直導(dǎo)線在圓環(huán)中AB段受到的安培力大于圓環(huán)外兩段受到的安培

力之和

解析:對(duì)圓環(huán)研究,根據(jù)右手螺旋定則及左手定則，可判斷圓環(huán)受到直

線電流磁場(chǎng)的安培力方向向上，由牛頓第三定律知長(zhǎng)直導(dǎo)線受到圓環(huán)

中電流磁場(chǎng)的安培力方向向下，因此長(zhǎng)直導(dǎo)線有向圓環(huán)中心運(yùn)動(dòng)的趨

勢(shì),故A正確,B錯(cuò)誤;長(zhǎng)直導(dǎo)線圓環(huán)中AB段受到的安培力指向圓環(huán)的

圓心，圓環(huán)外兩段受到的安培力與AB段受到的安培力方向相反，由于

整個(gè)直導(dǎo)線有向圓環(huán)中心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此長(zhǎng)直導(dǎo)線圓環(huán)中AB段受

到的安培力大于圓環(huán)外兩段受到的安培力之和，故C錯(cuò)誤,D正確。

5.（2022?湖北襄陽模擬）粗細(xì)均勻且邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形銅制線框

abed固定在如圖所示的兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ac連線與磁場(chǎng)分界線重合,磁

場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,a、b兩端與恒壓電源相連。若通過ab邊

的電流大小為L(zhǎng)則線框受到的安培力大小為（C）

CX

X

X

X

X

b×

2

A.0B.-BIL

3

C.-BILD.2BIL

3

解析:根據(jù)安培力公式可知,ab邊受到的安培力大小為F=BIL,根據(jù)歐

姆定律,另外三邊受到的安培力大小為I=BrL=B雪L=華。對(duì)ab邊,

根據(jù)左手定則可知,安培力向上;對(duì)be邊,根據(jù)左手定則可知,安培力

向右;對(duì)Cd邊,根據(jù)左手定則可知，安培力向下;對(duì)da邊,根據(jù)左手定

則可知，安培力向右;根據(jù)力的合成可知，線框受到的安培力大小F合=

J（F-尸）2+（尸+F，V=爭(zhēng)∏L,C正確。

6.（2022廣東廣州模擬）（多選）為了降低潛艇噪音,科學(xué)家設(shè)想用電磁

推進(jìn)器替代螺旋槳。裝置的截面圖如圖所示，電磁推進(jìn)器用絕緣材料

制成直海水管道,馬鞍形超導(dǎo)線圈形成如圖所示的磁場(chǎng)，正、負(fù)電極與

直流電源相連后在海水中形成電流。關(guān)于該電磁推進(jìn)器的說法正確的

是（AB）

A.圖示中海水受到的磁場(chǎng)力方向垂直紙面向里

B.潛艇要想加速,可以通過增大電源電壓的方式實(shí)現(xiàn)

C.由于使用超導(dǎo)線圈,所以海水中不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱

D.同等情況下此推進(jìn)裝置在純凈的淡水湖中推進(jìn)效果比在海水中好

解析:根據(jù)左手定則，圖示中海水受到的磁場(chǎng)力方向垂直紙面向里,故

A正確;潛艇要想加速,海水對(duì)推進(jìn)器的推力應(yīng)該增大,海水受到的磁

場(chǎng)力應(yīng)該增大,根據(jù)F=BIL=潛艇要想加速,可以通過增大電源電

壓的方式實(shí)現(xiàn),故B正確;海水本身有電阻,通過電流時(shí),海水中還是

會(huì)產(chǎn)生焦耳熱,故C錯(cuò)誤;海水導(dǎo)電效果好于淡水，即同等情況下電流

更大,磁場(chǎng)力更大,推進(jìn)效果更好,故D錯(cuò)誤。

［備用］

（2022?海南海口模擬）如圖所示,間距為1m的平行金屬導(dǎo)軌固定

在絕緣水平桌面上,導(dǎo)軌左端連接有電動(dòng)勢(shì)為E=15V,內(nèi)阻r=l。的

電源。質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為B=IT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與金屬棒垂直,方向與導(dǎo)軌平面成

θ=53°斜向右上。繞過桌邊光滑定滑輪的一根細(xì)線,一端系在金屬棒

的中點(diǎn),另一端吊著一個(gè)重物,拉著金屬棒的細(xì)線水平且與金屬棒垂

直,金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)且剛好不向左滑,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩

擦力，重力加速度g取10m∕s2,金屬棒接入電路的電阻R=2。，導(dǎo)軌

電阻不計(jì),金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為U=O.5,sin53°=0.8,

cos53°=0.6,求：

⑴懸吊重物的質(zhì)量；

(2)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,將磁場(chǎng)方向迅速改為豎直向上,則磁場(chǎng)

方向改為豎直向上的一瞬間，重物的加速度(不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象)。

解析：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得通過金屬棒的電流大小為I=

因?yàn)榻饘侔羟『貌幌蜃蠡瑒?dòng),所以其所受最大靜摩擦力方向向右,對(duì)

金屬棒受力分析如圖所示,根據(jù)平衡條件可得BILsin0=Ft-+Fτ

BILcosθ+FN=mg,

由題意可知Ff=pF、，

對(duì)重物根據(jù)平衡條件可得FT=Mg,

聯(lián)立以上各式解得M=O.3kgo

(2)將磁場(chǎng)方向迅速改為豎直向上后,金屬棒受到的安培力方向變?yōu)?/p>

水平向左,大小為

F安'=BIL=5No

因?yàn)镕安'-Mg<μmg,

所以金屬棒的加速度為0,重物的加速度為Oo

答案：（1）0.3kg（2）0

.創(chuàng)新題組提能

7.（2022?重慶沙坪壩區(qū)模擬）如圖所示,某物理興趣小組制作了一種

可“稱量”磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的實(shí)驗(yàn)裝置。U形磁鐵置于水平電子測(cè)力

計(jì)上,U形磁鐵兩極之間的磁場(chǎng)可視為水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)兩極間以外

區(qū)域磁場(chǎng)。一水平導(dǎo)體棒垂直磁場(chǎng)方向放入U(xiǎn)形磁鐵兩極之間（未與

磁鐵接觸），導(dǎo)體棒由兩根絕緣桿固定于鐵架臺(tái)上。導(dǎo)體棒沒有通電時(shí),

測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G。;導(dǎo)體棒通以圖示方向電流I（如圖所示）時(shí),測(cè)力計(jì)

的示數(shù)為Glo測(cè)得導(dǎo)體棒在兩極間的長(zhǎng)度為L(zhǎng),磁鐵始終靜止,不考慮

導(dǎo)體棒電流對(duì)磁鐵磁場(chǎng)的影響。下列說法正確的是（D）

A.導(dǎo)體棒所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=甘

B.導(dǎo)體棒所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=空

C.若使圖示方向電流增大,被“稱量”的磁感應(yīng)強(qiáng)度將減小

D.若通以圖示大小相等方向相反的電流I,測(cè)力計(jì)示數(shù)將變?yōu)?Go-G,

解析：當(dāng)導(dǎo)體棒通以圖示方向電流I時(shí),根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒所

受安培力向上,則磁鐵受到向下的作用力，由平衡可知F安=BlL=G「G。,

解得B=甘,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;磁體兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度只與磁體本身

有關(guān),若使圖示方向電流增大,被“稱量”的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,選項(xiàng)C

錯(cuò)誤;若通以圖示大小相等方向相反的電流L則安培力反向，此時(shí)測(cè)

力計(jì)示數(shù)將變?yōu)镕N=G0-F安=2GZλ,選項(xiàng)D正確。

8.（2022-廣東韶關(guān)模擬）如圖所示，四根通有大小相等且為恒定電流

的長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過xθy平面，1、2、3、4直導(dǎo)線與xθy平面的交點(diǎn)

成邊長(zhǎng)為2a的正方形且關(guān)于X軸和y軸對(duì)稱,各導(dǎo)線中電流方向已標(biāo)

出，已知通電無限長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與到直導(dǎo)線的距離

成反比。下列說法正確的是（C）

1y2

中…?Θ

0:

OX

a?

6下

A.直導(dǎo)線1、2之間的相互作用力為吸引力

B.4根直導(dǎo)線在0點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿y軸正方向

C.直導(dǎo)線2受到直導(dǎo)線1、3、4的作用力合力方向背離。點(diǎn)

D.直導(dǎo)線1、2在0點(diǎn)的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿y軸正方向

解析：當(dāng)通有異向電流時(shí)，電流之間表現(xiàn)為排斥力,A錯(cuò)誤；由安培定則

并結(jié)合矢量疊加可知。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,B錯(cuò)誤;若直導(dǎo)線1在直

導(dǎo)線2處產(chǎn)生的安培力大小為F,則1、3在2處的安培力的合力大小

為√∑F,方向背離0點(diǎn),而4在2處產(chǎn)生的安培力大小為^F,方向指向

。點(diǎn),所以直導(dǎo)線2受到直導(dǎo)線1、3、4的作用力方向背離0點(diǎn),C正

確;直導(dǎo)線1、2在。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿y軸負(fù)方向,D錯(cuò)誤。

9.（2022?廣東廣州模擬）如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平

面的夾角。=37°,導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=0.5。的直

流電源,兩導(dǎo)軌間的距離L=O.4m,在導(dǎo)軌所在空間內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小B=0.5T?方向垂直導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)把一個(gè)

質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒ab與金屬導(dǎo)軌垂

直且接觸良好,導(dǎo)體棒ab接入電路的電阻R=l.0Q,導(dǎo)體棒ab恰好

要滑動(dòng)。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)。（g

取10m/s；取Sin37°=0.6,cos37°=0.8）則導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為（C）

A.0.15B.0.2C.0.25D,0.4

解析:根據(jù)l??F=BIL聯(lián)立解得F=0.4N,因?yàn)閙gsinθ=0.6N>F,

R+r

所以導(dǎo)體棒ab有沿導(dǎo)軌下滑的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，導(dǎo)體棒ab受到的靜摩擦力

方向沿導(dǎo)軌向上,導(dǎo)體棒ab恰好要滑動(dòng),靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，

根據(jù)受力平衡可得mgsi