專題1-磁場疊加模型-2023年高考物理磁場常用模型模擬題精練(原卷版)

2023年高考物理《磁場》常用模型最新模擬題精練專題1磁場疊加模型一．選擇題1．(2023廣東重點高中期末)正三角形ABC的三個頂點處分別有垂直于三角形平面的無限長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有恒定電流，A、B導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi)，C導(dǎo)線電流方向垂直紙面向外，a、b、c三點分別是正三角形三邊的中點，若A、B、C三處導(dǎo)線中的電流分別為3I、2I、I，已知無限長直導(dǎo)線在其周圍某一點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度B的大小與電流成正比，與電流到這一點的距離成反比，即B=k，則a、b、c三點的磁感應(yīng)強度大小關(guān)系為A．a(chǎn)點最大 B．b點最大 C．c點最大 D．b，c兩點一樣大2.（2023重慶名校質(zhì)檢）物理學(xué)家歐姆在探究通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時，因無電源和電流表，利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流，具體的做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。某興趣研究小組在得知直線電流在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比的正確結(jié)論后重現(xiàn)了該實驗，他們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)通過導(dǎo)線電流為時，小磁針偏轉(zhuǎn)了；當(dāng)通過導(dǎo)線電流為時，小磁針偏轉(zhuǎn)了，則下列說法中正確的是（）A. B.C. D.無法確定3.（2023重慶名校質(zhì)檢）在地球赤道上進(jìn)行實驗時，用磁傳感器測得赤道上P點地磁場磁感應(yīng)強度大小為B0.將一條形磁鐵固定在P點附近的水平面上，讓N極指向正北方向，如圖所示，此時用磁傳感器測得P點的磁感應(yīng)強度大小為B1；現(xiàn)將條形磁鐵以P點為軸心在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°，使其N極指向正東方向，此時用磁傳感器測得P點的磁感應(yīng)強度的大小應(yīng)為(可認(rèn)為地磁南北極與地理北、南極重合)()A.B1－B0 B.B1＋B0C. D..4.（2023重慶名校質(zhì)檢）如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流和，且；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直．磁感應(yīng)強度可能為零的點是A.a點 B.b點 C.c點 D.d點5.（2023湖南名校聯(lián)盟期中）Ioffe-Prichard磁阱常用來約束帶電粒子的運動.如圖所示，四根通有大小相等且為恒定電流的長直導(dǎo)線垂直穿過平面，1、2、3、4直導(dǎo)線與平面的交點成邊長為的正方形且關(guān)于軸和軸對稱，各導(dǎo)線中電流方向已標(biāo)出。已知通電無限長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小與到直導(dǎo)線距離成反比。下列說法正確的是（）A.點的磁感應(yīng)強度為零B.直導(dǎo)線1、3之間的相互作用力為排斥力C.直導(dǎo)線1、2在點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度方向沿軸負(fù)方向D.直導(dǎo)線2受到其他導(dǎo)線的磁場力可能為零6.（2022山東泰安三模）如圖所示，直角三角形abc，，，兩根通電長直導(dǎo)線垂直紙面分別放置在a、b兩頂點處。a點處導(dǎo)線中的電流大小為I，方向垂直紙面向外，b點處導(dǎo)線中的電流大小4I，方向垂直紙面向里。已知長直電流在其周圍空間某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小上，其中I表示電流大小，r表示該點到導(dǎo)線的垂直距離，k為常量。已知a點處電流在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0，則頂點c處的磁感應(yīng)強度為（）

A.，方向沿ac向上B.3B0，方向垂直ac水平向右C.3B0，方向沿ac向上 D.，方向垂直ac水平向右7.（2022安徽淮安模擬）如圖所示，兩根通電長直導(dǎo)線a、b平行且水平放置，a、b中的電流強度均為I，此時b受到的安培力大小為F。當(dāng)在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長直導(dǎo)線c后，b受到的安培力大小仍為F，圖中a、b、c三者間距相等，此時a受到的安培力大小為（）A.F B. C. D.8．(2022廣州一模)如圖，高壓輸電線上使用“abcd正方形間隔棒”支撐導(dǎo)線L1、L2、L3、L4的目的是固定各導(dǎo)線間距，防止導(dǎo)線互相碰撞，abcd的幾何中心為O，當(dāng)四根導(dǎo)線通有等大同向電流時A.幾何中心O點的磁感應(yīng)強度不為零B.幾何中心O點的磁感應(yīng)強度為零C.L1對L2的安培力比L1對L3的安培力小D.L1所受安培力的方向沿正方形的對角線ac方向9.（2022福建泉州高三下適應(yīng)性測試）如圖，點為紙面內(nèi)矩形的中心，和是其上、下兩邊的中點，兩根通電長直導(dǎo)線垂直紙面固定在矩形左右兩邊的中點處，兩導(dǎo)線中的電流強度大小相等、方向相反。已知通電長直導(dǎo)線周圍磁場中某點磁感應(yīng)強度大小與導(dǎo)線中電流強度成正比，與該點到導(dǎo)線的距離成反比，不計地磁場的影響，則（）A.點的磁感應(yīng)強度為零B.、兩點磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反C.放在、兩點的小磁針，靜止時極指向相同D.電子沿做直線運動的過程中，經(jīng)過點時受到的磁場力最大10.(2022重慶涪陵高中沖刺)如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場中，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點處的磁感應(yīng)強度為零．如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點處磁感應(yīng)強度的大小為()A.0 B. C. D.2B011．（2021福建寧德一模）特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示為特高壓直流輸電塔仰視圖，兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流和，。a、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點位于兩根導(dǎo)線間的中點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響，則A．a(chǎn)點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向上 B．b點處的磁感應(yīng)強度大小為零C．c點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向上 D．d點處的磁感應(yīng)強度大小為零12．(2021浙江麗水、湖州、衢州三地市4月質(zhì)檢)如圖所示，用粗細(xì)均勻的同種金屬絲做成的正方形線框ABCD，O為中心?，F(xiàn)將A、C兩點分別接電源的正極和負(fù)極，則線框附近電流產(chǎn)生的磁場，下列說法正確的是OODABC第11題圖A．點O的磁場方向垂直紙面向外B．在線段BD上，磁感應(yīng)強度均為零C．在線段AC上，磁感應(yīng)強度均為零D．過O點，垂直于紙面的直線上，磁感應(yīng)強度均為零13.（2021廣東模擬）如圖所示，矩形abcd的邊長bc是ab的2倍，兩細(xì)長直導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流，垂直穿過矩形平面，與平面交于e、f兩點，其中e、f分別為ad、bc的中點。下列說法正確的是（）

A.a點與b點的磁感應(yīng)強度相同 B.a點與c點的磁感應(yīng)強度相同C.a點與d點的磁感應(yīng)強度相同 D.a點與b、c、d三點的磁感應(yīng)強度均不相同14(2021黑龍江大慶三校清北班質(zhì)檢).如圖，四根相互平行的固定長直導(dǎo)線的橫截面構(gòu)成一銳角為的菱形，導(dǎo)線中均通有電流I，菱形中心為O。中電流方向與中的相同，與中的相反，下列說法正確的是（）A.所受安培力的方向與所受安培力的方向相反B.所受安培力的方向與所在平面垂直C.菱形中心O處的磁感應(yīng)強度為零D.和單位長度所受安培力大小相等15如圖甲所示,A、B兩平行直導(dǎo)線中通有相同的電流,當(dāng)兩通電導(dǎo)線垂直紙面放置于圓周上,且兩導(dǎo)線與圓心連線的夾角為60°時,圓心處的磁感應(yīng)強度大小為B.如圖乙所示,C導(dǎo)線中通有與A、B導(dǎo)線完全相同的電流,A、B、C垂直紙面放置在圓周上,且A、B兩導(dǎo)線與圓心連線的夾角為120°,B、C兩導(dǎo)線與圓心連線的夾角為30°,則此時圓心處的磁感應(yīng)強度大小為()甲乙A.BB.BC.0D.B甲乙16、已知通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中某點的磁感應(yīng)強度滿足B＝keq\f(I,r)(其中k為比例系數(shù)，I為電流強度，r為該點到直導(dǎo)線的距離)?，F(xiàn)有四根平行的通電長直導(dǎo)線，其橫截面恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點上，電流方向如圖，其中A、C導(dǎo)線中的電流大小為I1，B、D導(dǎo)線中的電流大小為I2。已知A導(dǎo)線所受的磁場力恰好為零，則下列說法正確的是()A．電流的大小關(guān)系為I1＝2I2B．四根導(dǎo)線所受的磁場力都為零C．正方形中心O處的磁感應(yīng)強度為零D．若移走A導(dǎo)線，則中心O處的磁場將沿OB方向17．由相關(guān)電磁學(xué)知識可以知道，若圓環(huán)形通電導(dǎo)線的中心為O，環(huán)的半徑為R，環(huán)中通有大小為I的電流，如圖甲所示，則環(huán)心O處的磁感應(yīng)強度大小B＝eq\f(μ0,2)·eq\f(I,R)，其中μ0為真空磁導(dǎo)率。若P點是過圓環(huán)形通電導(dǎo)線中心O點的軸線上的一點，且距O點的距離是x，如圖乙所示。請根據(jù)所學(xué)的物理知識判斷下列有關(guān)P點處的磁感應(yīng)強度BP的表達(dá)式正確的是()A．BP＝eq\f(μ0,2)·eq\f(R2I,R2＋x2\f(3,2)) B．BP＝eq\f(μ0,2)·eq\f(R2I,R2＋x2)C．BP＝eq\f(μ0,2)·eq\f(RI,R2＋x2\f(3,2)) D．BP＝eq\f(μ0,2)·eq\f(R3I,R2＋x2\f(3,2))18.（2020高考全國II卷壓軸卷）如圖所示，AC是四分之一圓弧，O為圓心，D為圓弧中點，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的勻強磁場，O處的磁感應(yīng)強度恰好為零。如果將D處電流反向，其他條件都不變，則O處的磁感應(yīng)強度大小為()A．2(eq\r(2)－1)BB．2(eq\r(2)＋1)BC．2BD．019.（2020山東德州期末）如圖所示，直線電流P和Q大小相等，處于磁感應(yīng)強度大小為B0，方向平行于紙面的勻強磁場中，P的方向垂直紙面向里；Q的方向垂直紙面向外，兩電流在紙面上的位置和M點恰好組成等邊三角形，M點的磁感應(yīng)強度為零。若僅把電流Q撤掉，則M點的磁感應(yīng)強度變?yōu)椋ǎ?/p>

A.大小為B0，方向與PM延長線成30°角

B.大小為B0，方向與PQ平行

C.大小為B0，方向沿PM延長線

D.大小為B0，方向與PQ平行20.(多選)3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三點分別位于三角形的3個頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強度大小分別記為B1、B2和B3。下列說法正確的是A．B1＝B2＜B3B．B1＝B2＝B3C．a(chǎn)和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里D．a(chǎn)處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里21.（6分）如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場中，兩長二、計算題1.三根平行長直導(dǎo)線分別垂直通過一等腰直角三角形ACD的三個頂點,如圖所示.現(xiàn)在使每條通電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場在斜邊中點O的磁感應(yīng)強度大小均為B,則該處實際磁感應(yīng)強度的大小如何?方向如何?22．如圖所示，在直角三角形ABC的A點和B點分別固定一垂直紙面向外和向里的無限長通電直導(dǎo)線，其電流強度分別為IA和IB，∠A＝30°，通電直導(dǎo)線形成的磁場在空間某點處的磁感應(yīng)強度B＝keq\f(I,r)，k為比例系數(shù)，r為該點到導(dǎo)線的距離，I為導(dǎo)線的電流強度．當(dāng)一電子在C點的速度方向垂直紙面向外時，所受洛倫茲力方向垂直BC向下，則兩直導(dǎo)線的電流強度IB與IA之比為()A．eq\f(1,2) B．eq\f(\r(3),4)C．eq\f(\r(3),2) D．eq\f(1,4)D23．如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中有一根水平放置的通電長直導(dǎo)線，電流方向向左，abcdef是與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)關(guān)于直導(dǎo)線對稱的正六邊形，且與磁場方向平行，下列關(guān)于各點的磁感應(yīng)強度大小與方向的說法主確的是A.a、d兩點的磁場方向相同B.b、e兩點的磁場方向相同C.a點的磁感應(yīng)強度大于b點的磁感應(yīng)強度D.a點的磁感應(yīng)強度大于f點的磁感應(yīng)強度24．如題圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A．.o點處的磁感應(yīng)強度為零B．.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C．.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同D．.a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同【名師解析】由安培定則和磁場疊加原理可判斷出25．無限長通電直導(dǎo)線在周圍某一點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度的大小與電流大小成正比，與導(dǎo)線到這一點的距離成反比.如圖所示，兩根長直導(dǎo)線電流大小I1>I2，方向如圖所示，且垂直于紙面平行放置，紙面內(nèi)有M、N、O、P四點，其中M、N在導(dǎo)線橫截面連線的延長線上，O點在導(dǎo)線橫截面的連線上，P在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上.這四點處磁場的磁感應(yīng)強度不可能為零的是()A.M點 B.N點C.O點 D.P點26.如題圖甲所示，無限長導(dǎo)線，均通以恒定電流I．直線部分和坐標(biāo)軸接近重合，彎曲部分是以坐標(biāo)原點O為圓心的相同半徑的一段圓弧，已知直線部分在原點O處不形成磁場，則圖乙中O處磁感應(yīng)強度和圖甲中O處磁感應(yīng)強度相同的是()題圖甲題圖甲xxxxxxyyyy圖乙【名師解析】27．三條在同一平面（紙面）內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為I，方向如題圖所示。a、b和c三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是（）IIcbccacIcIc題21-2圖A．B1=B2<B3B．B1=B2=B3C．a(chǎn)和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里D．a(chǎn)處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里【名師解析】28．四根相互平行的通電長直導(dǎo)線a、b、c、d電流均為I，如圖所示放在正方形的四個頂點上，每根通電直導(dǎo)線單獨存在時，四邊形中心O點的磁感應(yīng)強度都是B，則四根通電導(dǎo)線同時存在時O點的磁感應(yīng)強度的大小和方向為()A.22B，方向向左B.22B，方向向下C.22B，方向向右D.22B，方向向上29．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，它們相對于L2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為13B0和1A.流經(jīng)L1的電