高考物理核心高頻考點(diǎn)專題備考專題41 安培定則的應(yīng)用及磁場的疊加（原卷版）

專題41安培定則的應(yīng)用及磁場的疊加(1)安培定則的應(yīng)用在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應(yīng)分清“因”和“果”。因果磁場原因(電流方向)結(jié)果(磁場方向)直線電流的磁場大拇指四指環(huán)形電流的磁場四指大拇指(2)磁場疊加問題的解題思路①確定磁場場源,如通電導(dǎo)線。②定位空間中需求解磁場的點(diǎn),利用安培定則判定各個場源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場的大小和方向。如圖所示為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場BM、BN。③應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成,如圖中的合磁場B。【典例1】[兩平行直線電流的磁場疊加]如圖，在直角三角形ACD區(qū)域的C、D兩點(diǎn)分別固定著兩根垂直紙面的長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的恒定電流，∠A=90°，∠C=30°，E是CD邊的中點(diǎn)，此時E點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若僅將D處的導(dǎo)線平移至A處，則E點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A.大小仍為B，方向垂直于AC向上B.大小為32B，方向垂直于C.大小為32B，方向垂直于AC向上D.大小為3B【典例2】[三根平行直線電流的磁場疊加]（多選）三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線搭成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為I，電流方向如圖所示.a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等.將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是A.B1=B2<B3

B.B1=B2=B3

C.【典例3】[四根平行直線電流的磁場疊加]如圖所示，a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其導(dǎo)線軸心位于正方形的四個頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示，正方形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。如果讓d中的電流反向、其它條件不變，則O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(

)A.2B0B.22B0【典例4】[置于勻強(qiáng)磁場中的平行直線電流的磁場疊加]如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向，其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(????)A.0 B.33B0 C.2【典例5】[環(huán)形電流的磁場疊加]如圖所示，完全相同的甲、乙兩個環(huán)形電流同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O2，在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中aO1=O1b=bO2=O2cA.B1?B22 B.B2【典例6】[利用B=kIr分析磁場疊加]已知通電直導(dǎo)線磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIr(式中k為常數(shù)，I為電流強(qiáng)度，r為該點(diǎn)距導(dǎo)線的距離)。現(xiàn)有垂直紙面放置的三根通電直導(dǎo)線a、b、c，其中三點(diǎn)間的距離之比為ab:bc:ca=5:3:4。已知a、b導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于a、b的連線。設(shè)a、b的電流之比為n，則A.a、b的電流同向，n=169 B.a、b的電流反向，n=169

C.a、b的電流同向，n=1 D.a【典例7】[螺線管的磁場疊加]取兩個完全相同的長導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖甲所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以大小為I的電流時，測得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；若將另一根長導(dǎo)線對折后繞成如圖乙所示的螺線管，并通以大小也為I的電流，則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(????)A.0 B.0.5B C.B D.2B【點(diǎn)對點(diǎn)01】三根平行的長直導(dǎo)體棒分別過正三角形ABC的三個頂點(diǎn)，并與該三角形所在平面垂直，各導(dǎo)體棒中均通有大小相等的電流，方向如圖所示．則三角形的中心O處的合磁場方向?yàn)?????)A.平行于AB，由A指向BB.平行于BC，由B指向C

C.平行于CA，由C指向AD.由O指向C【點(diǎn)對點(diǎn)02】如圖所示，AC是四分之一圓弧，O為圓心，D為圓弧中點(diǎn)，A、D、C處各有一垂直紙面的通電直導(dǎo)線，電流大小相等，方向垂直紙面向里，整個空間還存在一個大小為B的勻強(qiáng)磁場，O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零．如果將D處電流反向，其他條件都不變，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A.2(2?1)B B.2(2+1)B C.【點(diǎn)對點(diǎn)03】已知通電的長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流強(qiáng)度成正比，與該位置到長直導(dǎo)線的距離成反比。如圖所示，現(xiàn)有通有電流大小相同的兩根長直導(dǎo)線分別固定在正方體的兩條邊d?和?g上，彼此絕緣，電流方向分別由d流向?、由?流向g，則頂點(diǎn)e和a兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為(

)A.2：3 B.1：3 C.2：2 D.1：1【點(diǎn)對點(diǎn)04】如圖所示，兩豎直放置的平行長直導(dǎo)線l1和l2中通以大小相等且方向向上的電流，其中a、b、c三點(diǎn)位于兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)，a、b兩點(diǎn)關(guān)于l1對稱，b、c兩點(diǎn)關(guān)于l2對稱，b點(diǎn)位于l1和l2A.a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 B.a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

C.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)【點(diǎn)對點(diǎn)05】已知電流強(qiáng)度為I的通電直導(dǎo)線在距離為r的地方產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIr，k為常數(shù)。如圖所示，三根通有電流大小相等的長直導(dǎo)線垂直正方形abcd所在平面，且分別位于a、c、d三個頂點(diǎn)。a、d處導(dǎo)線中的電流方向與c處導(dǎo)線的電流方向相反。已知a處導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A.

2105B B.102B 【點(diǎn)對點(diǎn)06】在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里，如圖所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中(????)A.c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

B.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C.點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小

D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大【點(diǎn)對點(diǎn)07】如圖所示，三根通電長直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，垂直紙面放置，其間距均為a，電流大小均為I，方向垂直紙面向里(已知電流為I的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kIr其中k為常數(shù)).某時刻有一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)正好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，速度大小為v，方向沿y軸正方向，則電子此時所受磁場力A.方向垂直紙面向里，大小為23evkI3a

B.方向指向x軸正方向，大小為23evkI3a

C.方向垂直紙面向里，大小為3【點(diǎn)對點(diǎn)08】如圖所示為電視機(jī)顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖，磁環(huán)上的偏轉(zhuǎn)線圈通以圖示方向的電流時，圓環(huán)的圓心O處的磁場方向是(

)A.向左B.向上C.向下D.向右【點(diǎn)對點(diǎn)09】（多選）如圖，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與A.L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直

B.L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直

C.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1：1：3

D.L1【點(diǎn)對點(diǎn)10】（多選）如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對于L1對稱。整個系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂于紙面向外。已知a、bA.流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為712B0

B.流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為112B0

C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為【點(diǎn)對點(diǎn)11】（多選）如圖所示，紙面上a、b、c三點(diǎn)構(gòu)成一個等邊三角形，a、b、d三點(diǎn)構(gòu)成一個等腰直角三角形，兩根長直導(dǎo)線垂直紙面分別放置在a、b兩點(diǎn)處，通以圖示方向的大小相等的電流，整個裝置處在一勻強(qiáng)磁場當(dāng)中，c點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。已知通電長直導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小滿足B=kIr(式中I為電流強(qiáng)度，r為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，k為常量且大于零)，a、b間的距離為L，導(dǎo)線中電流強(qiáng)度大小為IA.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為kI0L，方向垂直ab向右

B.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3kI0L，方向平行于ab向上

C.d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3+2kI0【點(diǎn)對點(diǎn)12】（多選）如圖所示，長直導(dǎo)線a、b、c分別固定在等邊三角形三個頂點(diǎn)上，a、c通有垂直紙面向里的電流，b通有垂直紙面向外的電流．電流大小相等，A、B、C為三角形三邊中點(diǎn)，下列關(guān)于A、B、C三點(diǎn)磁場的說法正確的是(??A.C點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大

B.B點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零

C.A、B兩