1、2022年高考物理备考-磁场的描述及磁场对电流的作用基础知识测试题一、单选题1把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用关于安培力的方向，下列说法中正确的是A安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直2如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（
2、）ABCD3如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a，b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（）Aa，b、c的N极都向纸里转Bb的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转Cb、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转Db的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转4四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，正方形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（）A2B，方向向左B2B，方向向下C2B，方向向右D2B，方向向上5如图所示，在固定位置的条形磁铁S极附近悬挂一
3、个金属线圈，线圈与水平磁铁位于同一竖直平面内，当在线圈中通入沿图示方向流动的电流时，将会看到()A线圈向左平移B线圈向右平移C从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁6如图所示，一通电金属环固定在绝缘的水平面上，在其左端放置一可绕中点自由转动且可在水平方向自由移动的竖直金属棒，中点与金属环在同一水平面内，当在金属环与金属棒中通有图中所示方向的电流时，则（ ）A金属始终静止B金属棒的上半部分向纸面外转，下半部分向纸里面转，同时靠近金属环C金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时靠近金属环D金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时远
4、离金属环7如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为l，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡，则在此过程中线框位移的大小x及方向是Ax，方向向下Bx，方向向上Cx，方向向上Dx，方向向下8一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠右极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止可能产生的情况是( )A磁铁对桌面的压力不变
5、B磁铁对桌面的压力一定增大C磁铁受到摩擦力的方向可能改变D磁铁受到的摩擦力一定增大9中国宋代科学家沈括在公元1086年写的梦溪笔淡中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是（）A在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置10一通电直导线与x轴平行放置，
6、匀强磁场的方向与xOy坐标平面平行，导线受到的安培力为F。若将该导线做成圆环，放置在xOy坐标平面内，如图所示，并保持通电的电流不变，两端点ab连线也与x轴平行，则圆环受到的安培力大小为（）AFB FC FD F11如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度
7、的方向不同12如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余电阻不计，为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为（ ）A，水平向右B，垂直于回路平面向上C，竖直向下D，垂直于回路平面向下二、多选题13如图为通电螺线管。A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是()A磁感线最密处为A处，最疏处为B处B磁感线最密处为B处，最疏处为C处C小磁针在B处和A处N极都指向左方D小磁针在B处和C处N极都指向右方14一小段长为L的通电直导线放在磁感
8、应强度为B的磁场中，当通过它的电流为I时，所受安培力为F.以下关于磁感应强度B的说法正确的是()A磁感应强度B一定等于B磁感应强度B可能大于或等于C磁场中通电直导线受力大的地方，磁感应强度一定大D在磁场中通电直导线也可以不受力15如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()A甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的16如图所示，金属细棒质量为m，用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中，弹簧的劲度系数为k
9、，棒ab中通有恒定电流，棒处于平衡状态，并且弹簧的弹力恰好为零若电流大小不变而方向反向，则()A每根弹簧弹力的大小为mgB每根弹簧弹力的大小为2mgC弹簧形变量为D弹簧形变量为参考答案：1D【详解】根据左手定则可知，安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直A. 安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同，与分析不符，故A错误B. 安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直，与分析不符，故B错误C. 安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直，与分析不符，故C错误D. 安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直，与分析相符，故D
10、正确2A【详解】天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡 A正确； BCD错误；故选A3B【详解】圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b处磁场方向垂直于纸面向外，则a、c处的小磁针的N极朝纸里转动，S极朝纸外转动，b处小磁针的N极朝纸外转动S极朝纸里转动，故B正确，A、C、
11、D错误。故选B。4A【详解】根据安培定则判断四根导线在点产生的磁感应强度的方向分别为导线产生的磁感应强度方向为方向；导线产生的磁感应强度方向为方向；导线产生的磁感应强度方向为方向；导线产生的磁感应强度方向为方向；每根通电直导线单独存在时，正方形中心O点的磁感应强度大小都是B，则根据平行四边形定则合成可知四根导线同时存在时点的磁感应强度大小为，方向水平向左。故选A。5C【详解】通以逆时针的电流，由于处于S极的磁体附近，根据左手定则可得，线圈左边安培力垂直纸面向里，右边安培力垂直纸面向外从上往下看，导致线圈顺时针转动；当线圈转过900角时，由右手定则可知线圈左端为N极，则与磁体吸引，即线圈边转动，
12、边向磁体靠近故选C.点睛：通电圆环处于S极的附近，受到磁场力的作用使其转动，当转过与磁感应线垂直时，由于磁场的不均匀，导致线圈受到安培力作用6B【详解】由通电金属环产生的磁场特点可知，其在金属棒的上半部分产生有水平向左的磁场分量，由左手定则可判断金属棒上半部分受到方向向外的安培力，故向纸面外转；同理可判断金属棒的下半部分向纸面里转当金属棒转至水平面时，由左手定则可知，金属棒在靠近金属环，故选项B正确7A【详解】BC线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡，安培力为且开始的方向向上，然后方向向下，大小不变，故BC错误；AD设在电流反向之前弹簧的伸长量为x，则反向之后弹簧伸长量为则有解得且线框
13、向下移动，故A正确，D错误8D【详解】以导线为研究对象，由于磁场方向未知，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方或右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方或左下方，安培力的水平分力等于摩擦力，逐渐增大导电棒中的电流，安培力增大，摩擦力增大，方向不变，故C错误，D正确由于安培力可能斜向上，也可能斜向下，无法判断对桌面的压力的变化，故A错误，B错误故选：D9B【详解】A根据磁极间的相互作用可知，在地面上放置一个小磁针，静止时小磁针的南极指向地磁场的北极，故A错误；B地球上赤道附近磁场的方向与地面几乎平行，越往两极磁场的方向与地面之间的夹角越大，所以对垂直射向地球表面宇
14、宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强，故B正确；C地球磁场的N极在地球的地理南极附近，由安培定则可知，形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的，故C错误；D由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面水平放置，且导线的方向沿南北方向，故D错误。故选：B。10C【详解】根据安培力公式，安培力F与导线长度L成正比；若将该导线做成圆环圆环的半径为圆环ab两点之间的距离为由得故选C。11C【详解】A由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，一定不为零，A错误；Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，B错误；Cc
15、、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，C正确；Da、c两点处磁感应强度的方向相同，D错误。故选C。12D【详解】对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小；故安培力的最小值为故磁感应强度的最小值为根据欧姆定律，有所以方向垂直于回路平面向下，故ABC错误，D正确。故选D。13BC【详解】根据安培定则可知，A、B两处磁场方向向左，C处磁场方向向右，则小磁针在B处和A处N极都指向左方，C处N极指向右方；根据通电螺线管周围的磁感线分布情况可知，B处磁感线最密，C处磁感线最疏。故选BC。14BD【详解】AB只有当通电导线与磁场垂直时，才有
16、，不垂直时B大于 ，A错误B正确C在磁场中同一位置，导线的放置方向不同，导线受力不一样，但磁感应强度一样C错误D当导线与磁场平行时，导线不受安培力作用D正确15BC【详解】A甲图中，电流产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；故A项错误；B乙图中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；故B项正确；CD丙图中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的；故C项正确，D项错误16AC【详解】试题分析：金属棒原来在磁场中受到重力、安培力，二力平衡，则安培力大小为F=mg；当电流大小不变，方向相反时，安培力的大小不变，方向相反，平衡时，则有F+mg=2F弹，解得F弹=mg故A正确，B错误根据胡克定律得：F弹=kx，得故C正确，D错误考点：磁场对通电导线的作用；胡克定律
