2018年高考物理复习32

考点32磁场的描述磁场对电流的作用考点名片考点细研究：本考点命题要点：(1)磁场、磁感应强度、磁感线；(2)通电直导线及通电线圈周围磁场的判定和叠加；(3)安培力、安培力的方向、安培力作用下的动力学分析。

其中考查到的如：2016年北京高考第17题、2015年全国卷Ⅰ第24题、2015年江苏高考第4题、2015年重庆高考第7题、2015年全国卷Ⅱ第18题、2014年全国卷Ⅰ第15题、2014年四川高考第6题、2014年山东高考第16题、2014年浙江高考第20题、2013年上海高考第11题、2013年安徽高考第15题等。

备考正能量：对本考点的考查主要有：由安培定则判定磁场的方向及磁场的叠加、与电磁感应结合分析导体棒在安培力作用下的运动。

选择题多考查磁场的基本概念及右手定则，难度一般较小；计算题难度中等偏上或较大。

预计今后高考形式依然为选择题和计算题。

一、基础与经典1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是()A．若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为F ILB．由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比C．由B＝FIL知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向答案 D解析磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放置通电导体无关，故C错误；磁感应强度B是磁场本身的性质，公式B＝FIL只是定义式，不是决定式，B错误；只有当电流I与磁感应强度垂直时B＝FIL才成立，A错误。

2．一段通电直导线，长度为l，电流为I，放在同一个匀强磁场中，导线和磁场的相对位置有如图所示的四种情况，通电导线所受到的安培力的大小情况将是()A．丙和丁的情况下，导线所受到的安培力都大于甲的情况B．乙的情况下，导线不受力C．乙、丙的情况下，导线都不受力D．甲、乙、丁的情况下，导线所受安培力大小都相等答案 B解析乙的情况下，由于I与B同向，通电导线不受安培力作用，B正确；甲、丙、丁三种情况下，l、I与B三者大小相同且方向总是相互垂直的，所以安培力的大小相同，A、C、D错误。

3．两圆环A、B同心放置且半径R A>R B，将一条形磁铁置于两环圆心处且与圆环平面垂直，如图所示，则穿过A、B两圆环的磁通量的大小关系为()A．ΦA>ΦB B．ΦA＝ΦBC．ΦA<ΦB D．无法确定答案 C解析从定性的角度看：穿过某一面的磁感线的条数可反映这个面的磁通量的大小，但正向穿过的磁感线与反向穿过的磁感线要相互消弱，由条形磁铁的磁感线的分布可知，其在内部由S极指向N极，在外部由N极指向S极，可见A圆环正反相消的更多，所以ΦA<ΦB，即C正确。

4. 如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，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()A．o点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同答案 C解析由安培定则可画出各点的磁感应强度如图，可判断出o点处的磁感应强度方向竖直向下，不为零；a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项A、B错误。

c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，选项C正确。

a、c两点处磁感应强度的方向相同都是竖直向下，选项D错误。

5. 如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。

ab、bc和cd段的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°。

流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。

判断导线abcd所受到的磁场的作用力的合力，下列说法正确的是()A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB答案 A解析将导线分为三段直导线，根据左手定则分别判断出安培力的方向，根据F＝BIL计算出安培力的大小，再求合力。

导线所受合力F ＝BIL ＋2BIL sin45°＝(2＋1)BIL 或导线abcd 的有效长度L ad ＝(2＋1)L ，故F ＝BIL ad ＝(2＋1)BIL ，故选A 。

6. (多选)如图所示，质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ′，并处于匀强磁场中。

导线中通以沿x 轴正方向的电流I ，悬线与竖直方向的夹角为θ，且导线保持静止，则磁感应强度的方向和大小可能为( )A ．z 轴正向，mg IL tan θB ．y 轴正向，mg ILC ．z 轴负向，mg IL tan θD ．沿悬线向上，mg IL sin θ答案 BC解析 当匀强磁场的方向沿y 轴正方向时，由左手定则判断可知，安培力方向竖直向上，则BIL ＝mg ，解得B ＝mg IL ，故B 正确；当匀强磁场的方向沿z 轴负方向时，由左手定则判断可知，安培力沿水平方向，逆着电流方向看，受力分析如图甲所示，其中安培力F 安＝BIL ，则BIL ＝mg tan θ，解得B ＝mg IL tan θ，故C 正确。

当匀强磁场方向沿z轴正方向时，受力如图乙所示，不可能平衡，故A 选项错误；当匀强磁场方向沿悬线向上时，受力如图丙所示，不可能平衡，故D 选项错误。

7. (多选)图中装置可演示磁场对通电导线的作用。

电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。

当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动。

下列说法正确的是()A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动答案BD解析若a接正极，b接负极，根据安培定则，两磁极之间产生方向向上的磁场，e接正极，f接负极，用左手定则可判断L向左滑动，选项A错误、B正确；同理，若a接负极，b接正极，根据安培定则，两磁极之间产生方向向下的磁场，e接正极，f接负极，用左手定则可判断L向右滑动，选项C错误、D正确。

8. 电视机显像管的偏转线圈示意图如图所示，某时刻电流方向如图所示。

则环心O处的磁场方向()A．向下B．向上C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外答案 A解析对于左右两个螺线管，由安培定则可以确定O点磁场，如右图，所以环心O处的磁场方向向下，即A选项正确。

9．(多选)如图所示，质量为m的通电直导线用一绝缘轻绳悬挂，电流方向垂直于纸面，匀强磁场平行于纸面，导线处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为30°。

以下说法中正确的是()A ．安培力的大小可能等于mg 4，此时磁场的可能方向是唯一的 B ．安培力的大小可能等于mg 2，此时磁场的可能方向是唯一的 C ．安培力的大小可能等于mg ，此时磁场的可能方向是唯一的D ．安培力的大小可能等于2mg ，此时磁场的可能方向是唯一的 答案 BD解析 对导体棒受力分析，受重力、安培力和细线拉力，根据平衡条件，当安培力与线垂直向上时，安培力最小，如图所示：F A ＝BIL＝mg sin30°＝12mg ，根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上，故此时磁场方向是唯一的；再分析受力分析图，由力的三角形定则可知：当mg ≥F A >12mg 时，有2解；当F A >mg 时，有1解；当F A <12mg 时，无解，故A 、C 错误，B 、D 正确。

二、真题与模拟10. [2016·北京高考]中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“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示意如图。

结合上述材料，下列说法不正确的是( )A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用答案 C解析由《梦溪笔谈》中的记载和题中磁感线分布示意图可知，磁感线是闭合的曲线，因此，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，在两极附近地球表面的地磁场方向不与地面平行，C项错误，A、B项正确；射向地球赤道的带电宇宙射线粒子与地磁场的磁感线不平行，故受洛伦兹力的作用，D项正确。

11．[2015·全国卷Ⅱ](多选)指南针是我国古代四大发明之一。

关于指南针，下列说法正确的是()A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转答案BC解析指南针两端分别是N极和S极，具有两个磁极，选项A 错误；指南针静止时，N极的指向为该处磁场的方向，故指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，选项B正确；铁块在磁场中被磁化，会影响指南针的指向，选项C正确；通电直导线在其周围会产生磁场，会影响指南针的指向，选项D错误。

12．[2015·江苏高考] 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()答案 A解析由题图可知，回路A中线圈在磁场中的有效长度L最长，由F＝nBIL可知，磁场发生相同微小变化的前提下，A中安培力的变化量最大，最容易失去平衡，A正确。

13．[2014·浙江高考](多选)如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。

垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。

从t＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图1中I所示方向为电流正方向。

则金属棒()A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功答案ABC解析在0～T2时间内，由左手定则可知，金属棒所受安培力方向向右，金属棒向右加速，在T2～T时间内，金属棒所受安培力方向向左，金属棒向右减速，t＝T时，速度恰好减为零，以后又周期性重复上述运动，可知金属棒一直向右移动，其速度随时间周期性变化，受到的安培力随时间周期性变化，选项A、B、C正确；安培力在一个周期内对金属棒先做正功，后做负功，由动能定理可知安培力在一个周期内做的总功为零，选项D错误。