高中物理磁场对电流的作用练习题汇总

磁场的描述磁场对电流的作用

知识点1 磁场、磁感应强度、磁感线

1．磁场

(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用．

(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向．

2．磁感应强度

(1)定义式：B＝F

IL(通电导线垂直于磁场)．

(2)方向：小磁针静止时N极的指向．

(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量．由磁场本身决定，是用比值法

定义的．

3．磁感线

(1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点

的磁感应强度的方向一致．

(2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭

合的曲线．

(3)磁体的磁场和地磁场

图9­1­1

易错判断

(1)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力

的方向一致．(×)

(2)磁感线是真实存在的．(×)

(3)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强．(√)

知识点2 电流的磁场及磁场的叠加

1．奥斯特实验

奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．

2．安培定则的应用

直线电流的磁场通电螺线管的

磁场

环形电流

的磁场

特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁

场越弱

与条形磁铁的

磁场相似，管

为匀强磁场且

磁场最强，管

外为非匀强磁

场

环形电流

的两侧是N

极和S极，

且离圆环

中心越远，

磁场越弱

安培

定则

立体图

横截

面图

磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．

易错判断

(1)通电导线周围的磁场是匀强磁场．(×)

(2)电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定．(√)

(3)一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电

荷之间通过磁场而发生的相互作用．(√)

知识点3 安培力

1．安培力的方向

(1)左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一

个平面，把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．

(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，反向电流互相

排斥．

2．安培力的大小

(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，F max＝BIL.

(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零．

易错判断

(1)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零．(×)

(2)安培力可能做正功，也可能做负功．(√)

(3)由定义式B＝F

IL可知，电流I越大，导线L越长，某点的磁感应强度

就越小．(×)

[教材习题回访]

考查点：安培力的方向

1．(粤教版选修3－1P84T1)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

考查点：通电螺线管的磁场

2．(教科版选修3－1P83T3)(多选)如图9­1­2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，则下列说确的是( )

图9­1­2

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

考查点：对磁感应强度的理解

3．(教科版选修3－1P92T1)(多选)一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为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的说确的是( )

A．磁感应强度B一定等于

F

IL

B．磁感应强度B可能大于或等于

F

IL

C．磁场电直导线受力大的地方，磁感应强度一定大

D．在磁场电直导线也可以不受力

考查点：安培力作用下的平衡

4．(人教版选修3－1P94T3改编)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( )

安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则的“因”和“果”

原因(电流方

向)

结果(磁场方

向)

直线电流的磁场大拇指四指

环形电流及通电

四指大拇指

螺线管的磁场

2．磁场叠加问题的一般解题思路

图9­1­4

(1)确定磁场场源，如通电导线．

(2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上

产生的磁场的大小和方向．如图9­1­4所示为M、N在c点产生的磁场．

(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场．

[题组通关]

1．(2018·模拟)在地磁场作用下处于静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I 时，小磁针左偏30°，则当小磁针左偏60°时，通过导线的电流为(已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( )

A．2I B．3I

C.3I D．无法确定

2．(2017·全国Ⅲ卷)如图9­1­5所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零．如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为( )