考點(diǎn)37磁場的描述磁場對電流的作用

1.如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖。若通電螺線管是密繞的，下列說法正確的是（

A.電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場

B.噱線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場

C.騾線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場

D.滋感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強(qiáng)磁場

2.磁電式電表原理示意圖如圖所示，兩磁極裝有極靴，極靴中間還有一個用軟鐵制成的圓柱。極靴與圓柱間的

磁場都沿半徑方向，兩者之間有可轉(zhuǎn)動的線圈。a、

b、c和d為磁場中的四個點(diǎn)。下列說法正確的是（）匚修二

A.圖示左側(cè)通電導(dǎo)線受到安培力向下量窿=

B.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.圓柱內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處為零

D.c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

3.（多選）奧斯特利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流的磁效應(yīng)。一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在白金絲導(dǎo)線正下方，

導(dǎo)線兩端與一伏打電池相連。接通電源瞬間，小磁針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn)。奧斯特采用控制變量法，繼續(xù)研究了導(dǎo)線直

徑、導(dǎo)線材料、電池電動勢以及小磁針位置等因素對小磁針偏轉(zhuǎn)情況的影響。他能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有（）

A.減小白金絲直徑，小磁針仍能偏轉(zhuǎn)小、4

B用銅導(dǎo)線替換白金絲，小磁針仍能偏轉(zhuǎn)1

c.減小電源電動勢，小磁針一定不能偏轉(zhuǎn)"------------

D.小磁針的偏轉(zhuǎn)情況與其放置位置無關(guān)

4.（多選）地球本身是一個大磁體，其磁場分布示意圖如圖所示。學(xué)術(shù)界對于地磁場的形成機(jī)制尚無共識。一種

理論認(rèn)為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)形電流?；诖死碚?，下列判斷正確的是（）

B.環(huán)形電流方向與地球白轉(zhuǎn)方向相同

C.若地表電荷的電荷量增加，則地磁場強(qiáng)度增大

D若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則地磁場強(qiáng)度增大

5.如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。L形導(dǎo)線通以恒定電流I,放置在磁場中。已知ab邊長為21,與磁

場方向垂直，bu邊長為1,與磁場方向帝亍。該導(dǎo)線受到的安培力為（）

/B

b——c

A.OB.B11

C.2B/7D.V5B//

6.如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線與一“凸”形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線框的對稱軸與兩長直導(dǎo)線間

的距離相等。已知左、右兩長直導(dǎo)線中分別通有方向相反的電流1］、12、且..則當(dāng)導(dǎo)線框中通有順時車方向的

電流時，導(dǎo)線框所受安培力的合力方向（）

4凸A

A.豎直向上B.豎直向下

C.水平向左D.水平向右

7.小明設(shè)計了如圖所示的方案，探究金屬桿在磁場中的運(yùn)動情況，質(zhì)量分別為2m、m的金屬桿P、Q用兩根

不可伸長的導(dǎo)線相連，形成閉合回路，兩根導(dǎo)線的間距和P、Q的長度均為L,僅在Q的運(yùn)動區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小為B、方向水平向左的勻強(qiáng)磁場。Q在垂直于磁場方向的豎直面內(nèi)向上運(yùn)動，P、Q始終保持水平，不計空

氣阻力、摩擦和導(dǎo)線質(zhì)量，忽略回路電流產(chǎn)生的磁場。重力加速度為g,當(dāng)P勻速下降時，求

（1）P所受單根導(dǎo)線拉力的大小；

（2）Q中電流的大小。

p------------------------q

.—p------------------------q

B

8.（多選）如圖，用兩根不可伸長的也緣細(xì)繩將半徑為I■的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為B,方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端a、b處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為I、方向從a到b的電流，細(xì)繩

處于繃直狀態(tài)，則)

A.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時的大

B.兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時的小

C.銅環(huán)所受安培力大小為2rBI

D.銅環(huán)所受安培力大小為JtrlB

9.（多選）安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用智能手機(jī)中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

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)在某地對地磁場進(jìn)行了四次測量，每

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

測量序號Bx/gTBy/pTBz/pT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測量地點(diǎn)位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50門

C.第2次測量時y軸正向指向南方

D.第3次測量時y軸正向指向東方

10截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線，長管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導(dǎo)線。若

中心直導(dǎo)線通入電流h,四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2,八＞，2,，電流方向如圖所示。下列截面圖

中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是()

ABCD

1L兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi),EO與OQ在一條直線上，PO,與OF在一條

直線上、兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I,電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I時，所產(chǎn)生的磁

場在距穹導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為

e

()Q

一J支、N

d;0,？

A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B~lp

12如圖(a),直導(dǎo)線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸00,上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向00,的

磁場，與OO'距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時間變化，其截面圖如圖(b)所示。導(dǎo)線通以電流I,靜止

后，懸線偏離豎直方向的夾角為Oo下列說法正確的是()

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖⑶右側(cè)位置時，導(dǎo)線中電流方向由N指向M

B.電流I增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變

C.tanO與電流I成正比

D.sinO與電泡成正比

13.某同學(xué)利用手機(jī)物理工坊測量當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度，如圖甲所示，以手機(jī)顯示屏所在平面為xOy平面，

在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系,該同學(xué)測量時z軸始終保持豎直向上,xOy平面繞z軸勻速轉(zhuǎn)動,手機(jī)顯示出各軸磁場

的實(shí)時數(shù)據(jù)（如圖乙所示）。當(dāng)外界磁場分量與坐標(biāo)軸正方向相同時，則顯示正值，相反,則顯示負(fù)值，根據(jù)圖像可

推知，下列說法錯誤的是（）

A.圖中h時刻x軸正方向指向出求北方

B.圖中12時刻y軸正方向指向地球南方

C.口y時間內(nèi)手機(jī)剛好繞z軸轉(zhuǎn)動了一周

D.通過z軸數(shù)據(jù)可知測量地在南半球

14（多選）如圖所示，棱長為L的正方體的四條棱上固定著四根足夠長的通電直導(dǎo)線，電流大小相等（方向如圖

所示），通電導(dǎo)線U在正方體中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo。查閱資料知，電流為I的通電長直導(dǎo)線在某點(diǎn)

產(chǎn)生的遨感應(yīng)強(qiáng)度B與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r有關(guān)，關(guān)系式為B=gk為常量）。下列說法正確的是（）

A.通電導(dǎo)線h和通電導(dǎo)線12相互吸引

B.通電導(dǎo)線13和通電導(dǎo)線L相互吸引

C.正方體中心處和上表面中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為9

D.正方體中心處和上表面中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值為3

1B通電螺線管匝數(shù)越多，管道越長，其內(nèi)部越接近勻強(qiáng)磁場，與電流大小無關(guān)，與如何畫磁感線無關(guān)；直徑

越大，其中心磁場會越弱，就不能看作勻強(qiáng)磁場。故A、C、D錯誤，B正確。

2A根據(jù)左手定則可知，左側(cè)通電導(dǎo)線所受安培力向下，A正確；在a、b兩點(diǎn)磁場方向不同，所以磁感應(yīng)強(qiáng)

度不同，B錯誤；磁感線是封閉的曲線，在圓柱內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度不處處為零，C錯誤；c、d兩處，磁感線密集程度不

同，c處磁感應(yīng)強(qiáng)度較大，D錯誤。

3AB減小白金絲直徑，仍存在電流,其產(chǎn)生的磁場仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確；白金絲換成銅導(dǎo)線，仍

存在電流,產(chǎn)生的磁場仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確；減小電源電動勢，只要導(dǎo)線中有電流，小磁針還是會發(fā)

生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C錯誤；通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場與地磁場登加后，合磁場的方向與空間位置有關(guān)，小磁釗在不同位置時

其偏轉(zhuǎn)情況可能不同，選項(xiàng)D錯誤。

4AC根據(jù)地磁場分布規(guī)律，用安培定則可判斷環(huán)形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，再根據(jù)電流方向的規(guī)定，

可判斷出地表電荷為負(fù)電荷，A正確，B錯誤。由電流的定義式r...a/；可知，地表電荷的電荷量增加，則環(huán)形電流

增大，地磁場強(qiáng)度增大,C正確。若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則環(huán)形電流減小，地磁場強(qiáng)度減小，D錯誤。

5Cab與磁場方向垂直，其受到的安培力大小為BI2I，方向垂直紙面向里，be與磁場方向平行，不受安培力,

所以導(dǎo)線所受的安培力大小為2BH,方向垂直紙面向里，C正確。

知識歸納通電導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，B_LI時，F(xiàn)a=BIL;B〃I時，F(xiàn)=0。

6C根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線框所在磁場方向向里，由于I】＞12,可知導(dǎo)線框左側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大，同一豎

直線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故導(dǎo)線框中的水平導(dǎo)線所受的安培力相互抵消，根據(jù)左手定則，結(jié)合F=BIL可知左側(cè)

的豎直導(dǎo)線所受的水平向左的安培力大于右側(cè)的豎直導(dǎo)線所受的水平向右的安培力，故導(dǎo)線框所受安培力的合力方

向水平向左。故選C。

7答案⑴mg⑵BEBL

解邈思路（1）由P勻速下降可知，P處于平衡狀態(tài)，所受合力為（）

對P有2T=2mg

解得Tnmg

（2股Q所受安培力大小為F,定Q受力分析，有

mg+F=2T

又F=B1L

解得噴

8AC通電半圓形銅環(huán)可等效為長度為直徑，電流方向?yàn)閍->b的直導(dǎo)線，根據(jù)左手定則可知半圓形銅環(huán)受到的

安培力方向豎直向下，大小為F=BIx2r=2rIB,根據(jù)受力平衡可得，通電后，兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時的大。故

選A、C。

BC表格中的B,數(shù)據(jù)都是負(fù)的，表明B,方向豎直向下，則測量地點(diǎn)位于1匕半球，A錯誤；當(dāng)?shù)氐拇鸥袘?yīng)強(qiáng)

度為兩個方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，大小約為50pT,B正確；當(dāng)?shù)氐拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的水平分量指向北方，第二次測量

時B,為負(fù)值，表明此次測量時y軸正向指向南方，C正確；第3次測量時B,為正值，表明此次測量時x軸正向

指向北方，此時y軸正向指向西方，D錯誤。

10C審題指導(dǎo)同向電流相互吸引、異向電流相互排斥；因11?12,故忽略四根平行直導(dǎo)線間的相互作用。

解題思路左右兩側(cè)電流與中心電流為同向電流，上下兩側(cè)電流與中心電流為反向電流，由同向電流相互吸引、

異向電流相互排斥這一結(jié)論，可知彈性長管左右兩側(cè)受到向里的壓刀，上下兩側(cè)受到向外的斥力，C項(xiàng)正確。

11B把兩根直角導(dǎo)線拆分后重新組合，看作兩根分別沿POF方向和EOQ方向、相互垂直的長直導(dǎo)線，根據(jù)

題意，利用右手螺旋定則判斷可知,兩根導(dǎo)線在M點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反,因此M點(diǎn)處的

磁感應(yīng)強(qiáng)度為0；兩根導(dǎo)線在N點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，因此N點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2

B,故B正確。12D關(guān)鍵點(diǎn)撥與(X)，距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時間變化,所以導(dǎo)線移動時B

的大小是不變的，安培力始終與導(dǎo)線垂直。

解題思路右側(cè)導(dǎo)線要靜止，其受力分析如圖所示,根據(jù)左手定則可判定電流從M指向N,故A錯誤。電流增

大時,安培力將增大，。增大1=mg