专题12.1　磁场及其对电流的作用【练】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

专题12.1　磁场及其对电流的作用【练】
1、（2022·安徽·合肥一中高三开学考试）如图所示，在空间三维直角坐标系中过轴上两点，沿平行于轴方向放置两根长直导线，导线中均通有相等的沿轴负方向的恒定电流。已知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度与电流成正比，与该点到导线的距离成反比，即。则下列描述坐标轴上各点磁场磁感应强度的图像中一定错误的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】 C
【解析】根据安培定则以及磁场的叠加可知，O点的磁感应强度一定为零，图像C一定错误；
在x方向，在x<-a范围内磁场方向沿-z方向，在-a <x<0范围磁场方向沿+z方向，在0<x<a范围磁场方向沿-z方向，在x>a范围磁场方向沿+z方向，若选择+z方向为正方向，则图像可能为A；若选择-z方向为正方向，则图像可能为B；
沿z轴方向，由叠加原理可知，O点的磁场为零，无穷远处磁场也为零，则从O点沿z轴正向和负向，磁场应该先增强后减弱，则图D正确。
此题选择错误的选项，故选C。
2、（2022·河南安阳·模拟预测）已知是等腰直角三角形三个顶点，是
平分线上的一点，，在四点分别固定四条长度均为的通电直导线，四条直导线都垂直于三角形所在平面，导线中的电流均为，电流方向如图所示，若导线在点产生磁场的磁感应强度大小为，则放在点导线受到的安培力大小和方向正确的是（　　）
A．，沿方向 B．，沿方向
C．，沿方向 D．，沿方向
【答案】 D
【解析】a、b、d处的电流会在c处产生的磁感应强度大小均为，根据安培定则即磁场的叠加原理可知，c处的合磁场大小为，方向与cd垂直斜向左上方，则放在点导线受到的安培力大小为
根据左手定则，可知c处导线所受安培力沿方向。
故选D。
3、（2022·江西省乐平中学高三开学考试）如图甲是由金属丝做成的轻弹簧，当悬挂质量为的塑料块时，在弹性限度内弹簧会伸长。现给弹簧通入如图乙所示的电流，挂上质量为的塑料块后，弹簧长度仍为图甲中的长度。已如重力加速度为，弹簧通电后看作是通电螺线管，每匝间存在磁场力，则弹簧挂上质量为的物体后，受到的磁场力大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】 A
【解析】当弹簧自由悬挂的物体质量为m时，有
当通入电流后，弹簧上的电流之间有吸引的安培力作用，使弹簧收缩，挂上质量为的物体后，弹簧长度仍为原来的长度，有
联立解得
故选A。
4、（2022·全国·高三开学考试）如图所示，纸面内有两根平行放置的通有同向、等大电流的长直细导线、，是关于导线N对称的两点，且a点到导线M的距离大于其到导线N的距离。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小与该点到长直导线的距离成反比。若空间中同时存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，且c点的磁感应强度为零，则关于a点的磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是（　　）
A．大于B，方向垂直纸面向外
B．小于B，方向垂直纸面向外
C．大于B，方向垂直纸面向里
D．小于B，方向垂直纸面向里
【答案】 A
【解析】设导线M在c点产生的磁场的磁感应强度大小为，导线N在c点产生的磁场的磁感应强度大小为，由安培定则可知，两导线独立在c点产生的磁场的方向均垂直纸面向里，又因为c点的磁感应强度为零，故匀强磁场的方向为垂直纸面向外，大小为
设导线M在a点产生的磁场的磁感应强度大小为，导线N在a点产生的磁场的磁感应强度大小为，由题给条件知，由安培定则可知，导线M在a点产生的磁场的方向垂直纸面向里，导线
N在a点产生的磁场的方向垂直纸面向外，故两导线在a点产生的合磁场方向垂直纸面向外，大小为
故a点的磁感应强度大小为
方向垂直纸面向外。
故选A。
5、（2022·贵州遵义·高三开学考试）如图所示为一边长为d的正方体，在FE、ND两边放置足够长直导线，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中C、O两点处的磁感应强度大小分别为（　　）
A．2B、0 B．2B、2B
C．0、 D．、
【答案】 D
【解析】根据右手螺旋定则，放置在FE边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿CM，放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿FC，故C点处的磁感应强度大小为；放置在FE边的电流在O点产生的磁场大小为B、方向沿NO，放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿OP，故O点处的磁感应强度大小为。
故选D。
6、（2022·上海交大附中模拟预测）如图所示，CD和EF是两根相同的金属棒，用两根等长的柔软导线l1、l2（重力不计）将它们连接，形成闭合回路C