高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.3安培力(基础篇)(电磁部分)

专题3.3 安培力（基础篇）

一．选择题

1.（2019浙江绍兴模拟）如图所示是“巴罗轮”的示意图，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时，铝盘开始转动，下列说法中不正确的是（）

A. 铝盘绕顺时针方向转动

B. 只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变

C. 只改变电流方向，铝盘的转动方向改变

D. 同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变

【参考答案】A

【名师解析】铝盘、水银与电源构成一个闭合回路，铝盘中有电流，由左手定则可知：铝盘受到的安培力与盘的半径垂直，且沿逆时针方向，则铝盘沿逆时针方向转动，故A不正确；只改变磁场的方向，由左手定则可知，铝盘受到的安培力方向将与开始时相反，所以铝盘的转动方向改变。故B正确；电流方向反向，由左手定则可知，安培力方向反向，铝盘的转动方向反向，故C正确；由左手定则可知，将电流及磁场方向同时改变，铝盘受力方向不变，铝盘的转动方向不变，故D正确；本题选择不正确的，故选：A。2．（6分）（2019河北唐山三模）在正方形四个顶点处各垂直于纸面放置一根长直导线，已知直导线中电流在某点产生磁场的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。四根导线中电流方向如图所示，四根导线中的电流大小均相等，若C处导线中的电流大小不变，方向反向，则A处导线受到的安培力与原来安培力之比（）

A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：5

【参考答案】C

【名师解析】设电流强度大小为I，正方形的边长为a，直导线A的长度为L。根据题意可得B和D在A处的磁场大小均为B1＝，C处导线在A处的磁场大小为B2＝；根据导线间电流相互作用规律可知，电流方向相同相吸引、相反相排斥，则开始情况下A受到的安培力大小为：F1＝B1IL﹣B2IL＝

＝；若C处导线中的电流大小不变，方向反向，A受到的安培力大小为：F2＝B1IL+B2IL＝

＝，所以，选项C正确，ABD错误。

3.（2019山西晋城三模）如图所示，质量为m、半径为r的金属圆环立在绝缘水平面上，圆环的电阻为R，一根绝缘细线一端连在圆环上，另一端连接在天花板上，细线刚好拉直，且细线与竖直方向的夹角为60°．竖直虚线MN将圆环一分为二，在虚线MN右侧加一垂直于金属圆环面向里的匀强磁场，使磁场的磁感应强度B 按B=kt（k为常数）的规律随时间t均匀增大，重力加速度为g，忽略圆环的粗细，t时刻，圆环对水平面的压力刚好为零，则t的值为（）

A. B. C. D.

【参考答案】A

【名师解析】对环受力分析，重力，水平向左的安培力，及绳子的拉力，如下图所示：

依据矢量的合成法则，结合三角知识，则有：F A=mgtan60°，而F A=BIL，I=，E=，综合而得：

t=，故选项A正确，BCD错误；

4．（2019吉林长春四模）（6分）如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中，棒中通有由M到N的恒定电流，细线中拉力不为零，两细线竖直。保持匀强磁

场磁感应强度大小不变，方向缓慢地转过90°变为竖直向下，在这个过程中（）

A．细线向纸面内偏转，其中的拉力一直增大 B．细线向纸面外偏转，其中的拉力一直增大

C．细线向纸面内偏转，其中的拉力先增大后减小 D．细线向纸面外偏转，其中的拉力先增大后减小

【参考答案】A

【命题意图】以共点力平衡为命题背景，考查学生的推理能力。

【解题思路】初始状态时，金属棒受重力、拉力和安培力作用而平衡。由左手定则可判断出导体所受安培力F安＝BIL方向竖直向上。在磁场方向由垂直纸面向里缓慢地转过90°变为竖直向下的过程中，安培力的大小F安＝BIL不变，方向由竖直向上变为垂直纸面向里。由共点力平衡条件可知，细线向纸面内偏转。因为金属棒受重力、拉力和安培力作用而平衡，重力和安培力的合力与拉力等大反向，重力和安培力的大小不变，它们之间的夹角由180°变为90°，可知两个力的合力一直增大，所以拉力一直增大，选项A正确。

5.如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极B，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极A，把A、B分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会旋转起来.若从上向下看，下列判断正确的是( )

A.A接电源正极，B接电源负极，液体顺时针旋转

B.A接电源负极，B接电源正极，液体顺时针旋转

C.A、B与50 Hz的交流电源相接，液体持续旋转

D.仅磁场的N、S极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变

【参考答案】 A

【名师解析】若A接电源正极，B接电源负极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，玻璃皿所在处的磁场竖直向下，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿顺时针方向，因此液体沿

顺时针方向旋转，故A 正确；同理，若A 接电源负极，B 接电源正极，根据左手定则可知，液体沿逆时针方向旋转，故B 错误；A 、B 与50 Hz 的交流电源相接，液体不会持续旋转，故C 错误；若磁场的N 、S 极互换后，重做该实验发现液体旋转方向改变，故D 错误.

6．如图所示，有两根长为L ，质量为m 的细导体棒a 、b ；a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置，且a 、b 平行，它们之间的距离为x ，当两细棒中均通以电流强度为I 的同向电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则下列关于b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是(

)

A ．方向向上

B ．大小为2mg

2IL

C ．要使a 仍保持静止，而减小b 在a 处的磁感应强度，可使b 上移

D ．若使b 下移，a 将不能保持静止

【参考答案】 ACD

【名师解析】.根据右手定则，可知b 在a 处产生的磁感应强度方向为竖直向上，A 正确；根据左手定则，可知a 受到水平向右的安培力，还受竖直向下的重力，斜面给的支持力，合力为零，根据共点力平衡条件

可得BIL ＝mg ，解得B ＝mg

IL ，B 错误；重力和水平向右的磁场力的合力与支持力平衡，当减小b 在a 处的磁感应强度，则磁场力减小，要使a 仍平衡，根据受力平衡条件，则可使b 上移，即b 对a 的磁场力斜向上，C 正确；当b 竖直向下移动，导体棒间的安培力减小，根据受力平衡条件，当a 受到的安培力方向顺时针转动时，只有大小变大才能保持平衡，而安培力在减小，因此不能保持静止，故D 正确．

7.（2018广州一模） 如图，“L”型导线abc 固定并垂直放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，bc ab ⊥，ab 长为l ，bc 长为l 4

3，导线通入恒定电流I ，设导线受到的安培力大小为F ，方向与bc 夹角为θ，则（ ） A ．BIl F 47=，34tan =θ B ．BIl F 47=，4

3tan

=θ

a c