高二物理《安培力》练习题

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教科版高中物理选择性必修第二册 1. 安培力课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 在倾角为60o的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向上，如图所示，当导体棒内通有垂直于纸面向外的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度大小为（）A．B．C．D．2. 如图所示是一道闪电划破夜空击中杭州北高峰的电视塔．假设发生闪电的云层带正电，则在闪电瞬间，电视塔受到地磁场的在水平方向的作用力方向是：（）A．向西B．向南C．向东D．向北3. 如图所示，由三根相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁场方向垂直，a、b分别与直流电源两端相接。

若导体ab受到的安培力大小为，ac段导体受到的安培力大小为，acb段导体受到的安培力大小为，正三角形abc受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（）A．B．C．D．4. 矩形金属线圈abcd位于通电长直导线附近，通电长直导线中电流I的方向如图所示，线圈与导线在同一个平面内，线圈的ab、cd边与导线平行。

在这个平面内，下列说法正确的是（）A．穿过线圈abcd的磁场方向垂直纸面向外B．若线圈远离导线，则穿过线圈的磁通量会增大C．若通过直导线的电流增大，则穿过线圈的磁通量会增大D．若线圈中也通有方向为的电流，导线会吸引线圈5. 弯折导体PMN通有如图所示方向的电流，置于与PMN所在平面平行的匀强磁场中，此时导体PMN所受的安培力最大。

现将整段导体以过M点且垂直于PMN所在平面的直线为轴转动45°，则导体PMN（形状始终保持不变）所受的安培力（）A．方向不变，大小变为原来的倍B．方向不变，大小变为原来的倍C．方向改变，大小变为原来的倍D．方向改变，大小变为原来的倍6. 一根重为G的金属棒中通以恒定电流，平放在倾角为30°光滑斜面上，如图所示为截面图．当匀强磁场的方向与斜面成60°斜向上时，金属棒处于静止状态，此时金属棒对斜面的压力为F N1，保持磁感应强度的大小不变，将磁场的方向顺时针旋转角时，金属棒再次处于平衡状态，此时金属棒对斜面的压力为F N2，则下列说法不正确的是A．金属棒中的电流方向垂直纸面向里B．金属棒受到的安培力为C．D．7. 如图所示，金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂．MN处在向里的水平匀强磁场中，棒中通有由M流向N的电流，此时悬线受金属棒的拉力作用．为了使悬线中的拉力减小，可采取的措施有（）A．使磁场反向B．使电流反向C．增大电流强度D．减小磁感应强度8. 如图所示，质量m=0.5kg、长L=1m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架向下（磁场范围足够大），右侧回路电源电动势E=8V，内电阻，额定功率为8W、额定电压为4V的电动机正常工作，（，，）则（）A．回路总电流为B．电动机的额定电流为C．磁感应强度的大小为D．磁感应强度的大小为9. 如图为法拉第做过的电磁旋转实验，图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁。

高二物理安培力计算题

高二物理安培力计算题
1、如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m，导体棒ab跨放在导轨上，导体棒的质量m＝0.2 kg，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M＝0.3 kg，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？
2、如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源。

将一根质量为m的直导体棒ab 放在两轨道上，且与两轨道垂直。

已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。

若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止。

（1）请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；
（2）求出磁场对导体棒的安培力的大小；
（3）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。

3、如图所示，宽为L的金属框架和水平面夹角为α，并处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面．导体棒ab的质量为m，长度为d，置于金属框架上时将向下匀加速滑动，导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f．为使导体棒静止在框架上，将电动势为E，内阻不计的电源接入电路，若框架与导体棒的电阻不计，求需要接入的滑动变阻器R的阻值范围．。

高中物理安培力练习题专题训练

磁场右手定则1.如图所示，E、F分别表示蓄电池两极，P、Q分别表示螺线管两端．当闭合开关时，发现小磁针N极偏向螺线管Q端．下列判断正确的是( )多选A．F为蓄电池正极B．螺线管P端为S极C．流过电阻R的电流方向向下D．管内磁场方向由Q指向P2.下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（）A． B． C． D．3.如右下图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直纸面向内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（）A．a点B．b点C．c点D．d点4.根据安培分子电流假说的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该( )A．带负电 B．带正电 C．不带电 D．无法确定5.如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，线圈中心处挂有一根小磁针，小磁针与线圈在同一平面内，当赫姆霍兹线圈通以如图所示方向的电流时( )A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动6.当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是( )A B C D左手定则1.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S极向纸内偏转，这一束粒子不可能的是（）A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的负离子束C．向右飞行的电子束D．向左飞行的电子束2.下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，正确的是( )3.如图，两方向相同的直线电流P、Q，若I p＞I q，P、Q受到安培力大小分别为F1和F2，则P和Q( )A．相互吸引．F 1＞F2B．相互排斥．F1＞F2C．相互排斥．F1=F2D．相互吸引．F1=F24.在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（）A． B． C． D．5.如图所示，三根通电直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；则R受到的磁场力的方向是（）A.垂直R，指向y轴负方向B.垂直R，指向y轴正方向C.垂直R，指向x轴正方向D.垂直R，指向x轴负方向安培力1.如图所示为一通电直导线，设导线中每米长度内有n个自由电荷，每个自由电荷的电荷量为e，它们的定向移动速度均为v．现加一磁场，其方向与导线垂直，磁感应强度为B，则磁场对长度为L的一段导线的安培力的大小应是( )A．neBLv B．C． D．2.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（）A． B=mg ，方向垂直斜面向上B． B=mg ，方向垂直斜面向下C． B=mg ，方向垂直斜面向上D． B=mg ，方向垂直斜面向下3.如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1 m．PM间接有一个电动势为E＝6 V、内阻r＝1 Ω的电源和一只滑动变阻器．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3 kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5.已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10 m/s2.匀强磁场的磁感应强度B ＝2 T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是( )A．2 ΩB．4 ΩC．5 ΩD．6 Ω4.在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。

高二物理《安培力》练习题

B θ 高二物理《安培力》练习题班级姓名得分一、单项选择题1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是 ( ) A ．奥斯特 B ．爱因斯坦 C ．伽利略 D ．牛顿 2、在如下图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I 和磁场B 以及磁场对电流作用力F 三者的方向，其中错误的是（）3．有一小段通电导线，长为1cm ，电流强度为5A ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N ，则该点的磁感应强度B 一定是（）A ．B =2 T B ．B ≤2C C 、B ≥2 TD ．以上情况都有可能4．如图所示，一长L 的直导线通以大小为I 的电流，放在垂直于导线的磁感应强度为B 的匀强磁场中，则导线所受安培力大小为（） A ．BLI sin θ B ．BLI cos θ C ．BLI /sin θ D ．BLI5．在赤道上某处有一竖直直立的避雷针，当带有正电荷的乌云经过避雷针的上方并通过避雷针形成电流时，地磁场对避雷针的作用力的方向为（）A ．向东B ．向南C ．向西D ．向北6．两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中AB 固定，CD 可自由活动，当通以如图1所示电流后，CD 导线将（）A.顺时针方向转动，同时靠近ABB.逆时针方向转动，同时离开ABC.顺时针方向转动，同时离开AB 题号1 2 3 4 5 6答案INS二、双项选择题：7．电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，不计电子重力，则A．磁场对电子的洛伦兹力大小、方向始终不变B．磁场对电子的洛伦兹力始终不对电子做功C．电子的加速度的大小始终不变D．电子做匀速直线运动8．关于洛仑兹力和安培力的描述，正确的是：( ) A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中受到的洛仑兹力不做功D．通电直导线在磁场中受到的安培力与磁场方向平行9．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右上方附近固定有一根长直导线，导线中通与了方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，与原来没有放置通电导线时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是A 、N减小了B、N增大了C、f始终为0 D、f不为0，且方向向右题号7 8 9答案三、计算题10．如图所示，倾角为θ的光滑斜面上，有一长为L，质量为m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？Iθ11.质量为m长度为l的导体棒MN静止于水平导轨上。

高二安培力例题与解析

1. 一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。

在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图（甲）所示。

现令磁感应强度B随时间t变化，先按图乙中所示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I 1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则（）A. E1>E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B. E1<E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向C. E1<E2，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向D. E2=E3，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向解析：由法拉第电磁感应定律知，由图知应有。

由楞次定律可判断出沿逆时针方向，均沿顺时针方向。

（正磁通的减少与负磁通的增加产生感应电流方向相同）答案：1. BD2. 如图所示，有一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线和磁场线方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下述方法中的哪一种可使线圈中的感应电流增加一倍（）A. 使线圈的匝数增加一倍B. 使线圈的面积增加一倍C. 使线圈的半径增加一倍D. 改变线圈的轴线方向，使之与磁场方向平行解析：由感应电流。

（为线圈垂直于B方向的面积），可得匝数增加一倍，R也增一倍，不变，线圈面积增一倍，增一倍，半径增到倍，电阻R也增到倍，故增到倍。

线圈半径增一倍，增到4倍，电阻R增到2倍，增到2倍，改变轴线方向，会使从增到S，增到原来的倍。

答案： 2. C3. 如图所示，金属三角形导轨COD上放置一根金属棒MN，拉动MN使它以速度v向右匀速平动。

如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动过程中，闭合回路的（）A. 感应电动势保持不变B. 感应电流保持不变C. 感应电动势逐渐增大D. 感应电流逐渐增大解析：。

（设）随着t的变化，E增大。

所以A错，C对。

闭合回路的周长l'=则回路的电阻为：回路中的电流为：恒定不变答案：3. BC4. 如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面。

高二物理探究安培力试题

高二物理探究安培力试题1.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有()A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果【答案】AB【解析】根据左手定则以及公式可知，线圈的两对对边受到的安培力等大反向，所以合力为零，A正确，根据左手定则，线圈任意一边受力方向均在线圈平面内，夹角为0，所以力矩为0，B正确，同理线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩为零，C错误，线圈所受安培力还有可能使其四边向内收缩的效果，D错误，思路分析：根据矩形线圈一对对边的电流等大反向，结合左手定则分析解题试题点评：本题考查了垂直放在磁场中的矩形线圈受到的安培力的特点，2.匀强磁场中有一段长为0.2 m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3 A的电流时，受到6.0×10-2 N的磁场力，则磁场的磁感应强度是____________ T；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是____________T；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是___________T．【答案】0.10.10.1【解析】由得：；磁感应强度是磁场本身性质，与放入其中的导线长短以及通入的电流大小都无关，所以不管导线长度和电流强弱怎样变化，始终是.思路分析：磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．比值与磁场力及电流元均无关．电流元所受磁场力是由左手定则来确定．试题点评：磁感应强度是通过比值定义得来，例如电场强度也是这种定义，电场强度与电场力及电荷量均没有关系．再如密度也是，密度与物体的质量及体积均无关．3.如图所示，一矩形线圈abcd的面积S为1×10-2 m2，它与匀强磁场方向之间的夹角θ为30°，穿过线圈的磁通量Φ为1×10-3 Wb，则此磁场的磁感强度B= ____________T，若线圈以ab边为轴翻转180°，则此过程中穿过线圈的磁通量的变化大小ΔΦ= ____________Wb.【答案】（1）0.2(2)2×10-3【解析】线圈的磁通量，所以若线圈以一条边为轴转，则穿过线圈的磁通量的变化量思路分析：根据公式计算试题点评：本题考查了对磁通量的计算，需要注意的是当线圈面积不与磁场垂直的时候，需要将线圈面积投影都垂直磁场方向上4.如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以()A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极【答案】AB【解析】将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面向外运动，符合题意．故A正确．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面向外运动，符合题意．故B正确．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则M N垂直纸面向里运动，不符合题意．故C错误．将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则M N垂直纸面向里运动，不符合题意．故D错误．思路分析：运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向．将选项逐一代入检验，选择符合题意的．试题点评：本题考查综合运用安培定则和左手定则分析在安培力作用导体运动方向的问题．5.如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面内，而且处在两导线的中央，则（）Ａ.两电流方向相同时，穿过线圈的磁通量为零Ｂ.两电流方向相反时，穿过线圈的磁通量为零Ｃ.两电流同向和反向时，穿过线圈的磁通量大小相等D.因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零【答案】A【解析】两电流方向相同时，左边的导线在线圈中的磁场方向是垂直指向纸面里的，右边的导线在线圈中的磁场方向是垂直指向纸面外的，因为两导线的电流大小相等，而线圈在两导线的中央位置，所以穿过线圈的磁通量为零，A正确，根据安培定则可知，当两电流方向相反时，两导线在线圈中的磁场方向是相同的，B错误，结合AB可知CD错误，思路分析：根据安培定则以及通电直导线产生的磁场的特点分解解题试题点评：本题考查了对安培定则的运用，对于安培定则的应用，要搞清两点：一是什么时候用；二是怎样用．6.如图所示，水平面内有两条平行金属导轨，导轨间距离为2 m，处在一个竖直向上的匀强磁场，B="1.2" T，质量为3.6 kg，导体棒ab垂直搁在导轨上.当导体通过8 A的电流时，ab向右运动的加速度为2 m/s2，求导体棒与导轨间的动摩擦因数.【答案】0.33【解析】设金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，则导体棒受到的摩擦力大小为，方向向左，导体棒受到的安培力大小为，方向向右，因为加速度为，所以根据牛顿第二定律可得即思路分析：对棒ab进行受力分析，棒在导轨方向上受安培力F和摩擦力f.然后结合牛顿第二定律和安培力公式分析解题试题点评：本题是磁场知识与力学知识的综合，比较简单，安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算．7.如图所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5 A的电流时，质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到8 A时，棒能获得2 m/s2的加速度.求匀强磁场的磁感应强度的大小.【答案】1.2 T【解析】设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，金属棒的质量为m，金属棒在磁场中的有效长度为L="2" m当棒中的电流为时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得：①当金属棒中的电流为时，棒做加速运动，加速度为a，根据牛顿第二定律得：②将①代入②得：思路分析：对棒MN进行受力分析，棒在导轨方向上受安培力F和摩擦力f.然后结合力的平衡条件和牛顿第二定律分析解题试题点评：本题是磁场知识与力学知识的综合，比较简单，安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算．8.如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m、长为l，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？【答案】mg-BIl cosθBIl sinθ【解析】以导体棒AC为研究对象，分析受力：受重力，摩擦力支持力和安培力四个力作用，因为处于静止状态，所以四个力的合力为零，将F分解到水平和竖直两个方向上，则水平方向上:,竖直方向上:,所以.因为棒对导轨的压力与导轨对棒的支持力为一对相互作用力，所以思路分析：导体棒AC静止于水平导轨上，受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力．导体=BIl，根据左手定则判断安培力方向，根据平衡条件求解导轨棒与磁场方向垂直，安培力大小FA对导体棒的支持力和摩擦力，再由牛顿第三定律求解导轨受到AC棒的压力和摩擦力．试题点评：本题是磁场知识与力学知识的综合，比较简单，安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算．9.如图所示，在磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中，放有一边长为l的正方形线圈aｂｃｄ，线圈平面与水平面成α角.若线圈绕ab边转动π－2α角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为多少?【答案】2Bl2cosα【解析】转动前通过线圈的磁通量为，此时磁感线是从下表面向上穿出，转动后线圈转动前的下表面变成上表面，所以磁通量方向发生变化，转动后，所以过程中磁通量变化量为思路分析：根据公式，先求出变化前的磁通量，再求出变化后的磁通量即可解题，试题点评：本题考查了对磁通量的计算，需要注意的是：注意过程中磁通量方向的变化，很多同学没注意从而导致出错10.发现“电流磁效应”的科学家是 ( )A．库仑B．牛顿C．富兰克林D．奥斯特【答案】D【解析】库仑发现了库仑定律；牛顿发现了牛顿运动定律；富兰克林发明了避雷针；奥斯特发现了电流的磁效应，D正确．。

高二物理人教版《磁场》安培力题型专项训练

目录一、安培力方向的判定 (2)二、安培力大小的计算 (4)三、安培力的平衡、极值问题 (8)一、安培力方向的判定【基础题】1、（单选）把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是()A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D．安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直2、（单选）如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中正确的是()3、画出图中通电导体棒ab所受的安培力的方向(图中箭头方向为磁感线的方向)．4、（单选）下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受安培力F的方向，其中图示正确的是()【提高题】5、（单选）如图所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离．其中AB固定，CD能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将(从纸外向纸里看)()A．顺时针方向转动同时靠近导线ABB．逆时针方向转动同时离开导线ABC．顺时针方向转动同时离开导线ABD．逆时针方向转动同时靠近导线AB6、（单选）如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看)()A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升7、（单选）通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生()A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动二、安培力大小的计算【基础题】8、（单选）长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是()A．F＝BIL cos θB．F＝BIL cos θC．F＝BIL sin θD．F＝BIL sin θ9、把长L＝0.15 m的导体棒置于磁感应强度B＝1.0×10－2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示，若导体棒中的电流I ＝2.0 A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F＝________ N，安培力的方向为竖直向________．(选填“上”或“下”)【提高题】10、（单选）如图所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()A．0B．0.5BIlC．BIl D．2BIl11、（单选）如图所示，一根导线位于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，其中AB＝BC＝CD＝DE＝l，且∠C＝120°、∠B＝∠D＝150°.现给这根导线通入由A至E的恒定电流I，则导线受到磁场作用的合力大小为()A.23BIlB.(2＋3 2)BIlC.(2＋3)BIlD.4BIl12、（单选）如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一正方形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈一半在磁场内.某时刻，线圈中通过大小为I 的电流，则此线圈所受安培力的大小为()A.2BILB.12nBIL C.nBIL D.2nBIL13、（单选）如图，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．线段ab、bc和cd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．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()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)ILB14、如图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，则各导线所受到的安培力的大小分别为：F A＝，F B＝，F C＝，F D＝.15、（单选）如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，c为直径与b等长的半圆，长度关系为c最长，b最短，将装置置于竖直向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三导体棒受到的安培力大小关系为()A.F a＞F b＞F cB.F a＝F b＝F cC.F b＜F a＜F cD.F a＞F b＝F c16、（单选）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()17、（单选）如图所示，一个边长为L 、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，若通以图示方向的电流(从A 点流入，从C 点流出)，电流强度为I ，则金属框受到的磁场力为( )A.0B.BIL 2C.BILD.2BIL三、安培力的平衡、极值问题18、如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L .有大小为B 的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L ，质量为m ，水平放在导轨上．当回路中通过电流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？19、一根长L ＝0.2 m 的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I ＝5 A 的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B ＝0.6 T 竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin 37°＝0.6)20、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右上方，如图所示，问：当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？21、如图所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m的平行导轨上放一质量为m＝0.3 kg的金属棒ab，通以从b→a、I＝3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab棒对导轨的压力．(g＝10 m/s2)22、（单选）如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向23、（单选）如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时(磁铁始终未动)()A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用24、（单选）如图所示，用两根轻细悬线将质量为m 、长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a 到b 的电流I 后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )A.mg Il tan θ，竖直向上B.mg Il tan θ，竖直向下C.mg Il sin θ，平行悬线向下D.mg Il sin θ，平行悬线向上。

人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题

人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制（精心整理，诚意制作）《安培力》典型例题及习题例1如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流（）时，导线的运动情况是（从上往下看）A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升解析根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以本题答案应选C。

例2 如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量为m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？解析导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力学知识可知，当第三个力（安培力）F与垂直时，F有最小值，如图，即安培力方向平行于斜面向上，又因为当导体棒与磁感应强度垂直时，安培力最大，故本题所求最小磁感应强度，方向为垂直斜面向下．习题精选1、下列说法正确的是（）A．磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值B．一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C．因为B＝F／IL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比D．磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关2、垂直放在磁场里的通电直导线如图所示，并已标明电流，磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向，试在图中标出第三个物理量的方向．3、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向．4、两条导线AB和CD互相垂直，如图所示，其中的AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（）A．顺时针方向转动，同时靠近ABB．逆时针方向转动，同时靠近ABC．顺时外方向转动，同时远离ABD．逆时针方向转动，同时远离AB参考答案：1、D2、略3、略4、B。

高中物理选修3-1 安培力的应用专题练习(含解析)

安培力的应用专题练习一、选择题考点一安培力作用下导体的运动1．把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它组成如图1所示的电路图．当开关S接通后，将看到的现象是()图1A．弹簧向上收缩B．弹簧被拉长C．弹簧上下跳动D．弹簧仍静止不动答案C解析因为通电后，弹簧中每一圈的电流都是同向的，互相吸引，弹簧就缩短，电路就断开了，一断开没电流了，弹簧就又掉下来接通电路……如此通断通断，就上下跳动．2．固定导线c垂直纸面，可动导线ab通以如图2所示方向的电流，用测力计悬挂在导线c 的上方，导线c中通以如图所示的电流时，以下判断正确的是()图2A．导线a端转向纸外，同时测力计读数减小B．导线a端转向纸外，同时测力计读数增大C．导线a端转向纸里，同时测力计读数减小D．导线a端转向纸里，同时测力计读数增大答案B解析导线c中电流产生的磁场在右边平行纸面斜向左上，在左边平行纸面斜向左下，在ab左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向外，右边的电流元所受安培力方向向里，知ab导线逆时针方向(从上向下看)转动．当ab导线转过90°后，两导线电流为同向电流，相互吸引，导致测力计的读数变大，故B正确，A、C、D 错误．3.如图3所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图示方向的电流(从右向左看沿逆时针方向)后，线圈的运动情况是()图3A．线圈向左运动B．线圈向右运动C．从上往下看顺时针转动D．从上往下看逆时针转动答案A解析将环形电流等效成小磁针，如图所示，根据异名磁极相互吸引知，线圈将向左运动，也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”也可判断出线圈向左运动，选A.4.通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定光滑转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图4所示．下列哪种情况将会发生()图4A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动答案D解析由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁感应强度越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕轴O按逆时针方向转动，D选项对．考点二安培力作用下的平衡5.如图5所示，一重为G1的通电圆环置于水平桌面上，圆环中电流方向为顺时针方向(从上往下看)，在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为N极，下端为S极，磁铁自身的重力为G2.则关于圆环对桌面的压力F和磁铁对轻绳的拉力F′的大小，下列关系中正确的是()图5A．F＞G1，F′＞G2B．F＜G1，F′＞G2C．F＜G1，F′＜G2D．F＞G1，F′＜G2答案D解析顺时针方向的环形电流可以等效为一个竖直放置的小磁针，由安培定则可知，小磁针的N极向下，S极向上，故与磁铁之间的相互作用力为斥力，所以圆环对桌面的压力F将大于圆环的重力G1，磁铁对轻绳的拉力F′将小于磁铁的重力G2，选项D正确．6．(多选)质量为m的金属细杆置于倾角为θ的光滑导轨上，导轨的宽度为d，若给细杆通以如图A、B、C、D所示的电流时，可能使杆静止在导轨上的是()答案AC解析A图中金属杆受重力、沿导轨向上的安培力和支持力，若重力沿导轨向下的分力与安培力相等，则二力平衡，故A正确．B图中金属杆受重力和导轨的支持力，二力不可能平衡，故B 错误．C 图中金属杆受重力、竖直向上的安培力和支持力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受支持力即可达到平衡，故C 正确．D 图中金属杆受重力、水平向左的安培力和支持力，三个力不可能达到平衡，故D 错误．7．(多选)如图6所示，一根通电的直导体棒放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态．现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )图6A ．一直增大B ．先减小后增大C ．先增大后减小D ．始终为零答案 AB解析若F 安＜mg sin α，因安培力向上，则摩擦力向上，当F 安增大时，F f 减小到零，再向下增大；若F 安＞mg sin α，摩擦力向下，随F 安增大而一直增大；若F 安＝mg sin α，摩擦力为零，随F 安增大摩擦力向下一直增大．故选A 、B.8. (多选)如图7，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．当导线中通以沿x 轴正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )图7A ．z 轴正方向，mg ILtan θ B ．y 轴正方向，mg IL C ．z 轴负方向，mg ILtan θ D ．沿悬线向下，mg ILsin θ 答案 BCD解析磁感应强度方向为z 轴正方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y 负方向，直导线不能平衡，所以A 错误；磁感应强度方向为y 轴正方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿z 轴正方向，根据平衡条件，当BIL 刚好等于mg 时，线的拉力为零，所以B ＝mg IL，所以B 正确；磁感应强度方向为z 轴负方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y 轴正方向，根据平衡条件BIL cos θ＝mg sin θ，所以B ＝mg ILtan θ，所以C 正确；磁感应强度方向沿悬线向下，根据左手定则，直导线所受安培力方向垂直于线斜向上，根据平衡条件：F ＝mg sin θ，得：B ＝mg sin θIL，故D 正确． 9.一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图8所示．若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力F f 的变化情况分别是( )图8A ．F 增大，F f 减小B ．F 减小，F f 增大C ．F 与F f 都增大D ．F 与F f 都减小答案 C解析题图中电流与磁体间的磁场力为引力，若将磁极位置对调则相互作用力为斥力，再由受力分析可知选项C 正确．10．(多选)在同一光滑斜面上放同一导体棒，图9所示是两种情况的剖面图．它们所处空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体棒A 分别通有电流I 1和I 2，都处于静止平衡．已知斜面的倾角为θ，则( )图9A ．I 1∶I 2＝cos θ∶1B ．I 1∶I 2＝1∶1C ．导体棒A 所受安培力大小之比F 1∶F 2＝sin θ∶cos θD ．斜面对导体棒A 的弹力大小之比F N1∶F N2＝cos 2 θ∶1答案 AD解析分别对导体棒受力分析，如图，利用平衡条件即可求解第一种情况：F 1＝BI 1L ＝mg sin θ，F N1＝mg cos θ解得：I 1＝mg sin θBL 第二种情况：F 2＝BI 2L ＝mg tan θ，F N2＝mg cos θ解得：I 2＝mg tan θBL所以F 1F 2＝BI 1L BI 2L ＝I 1I 2＝sin θtan θ＝cos θ，F N1F N2＝cos θ1cos θ＝cos 2 θ 可见，A 、D 正确，B 、C 错误．二、非选择题11．(安培力作用下的平衡)如图10所示，两平行金属导轨间的距离L ＝0.4 m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B ＝0.5 T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E ＝4.5 V 、内阻r ＝0.5 Ω的直流电源．现把一个质量m ＝0.04 kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R 0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g 取10 m/s 2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图10(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力大小．答案 (1)1.5 A (2)0.3 N (3)0.06 N解析 (1)根据闭合电路欧姆定律I ＝E R 0＋r＝1.5 A. (2)导体棒受到的安培力F安＝BIL＝0.3 N.(3)导体棒受力分析如图，将重力正交分解F1＝mg sin 37°＝0.24 N，F1＜F安，根据平衡条件，mg sin 37°＋F f＝F安，解得F f＝0.06 N.12. (安培力作用下的运动)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机，如图11是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计．线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等，某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I.图11(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向；(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率．答案(1)nBIL方向水平向右(2)nBIL v解析(1)线圈前后两边所受安培力的合力为零，线圈所受的安培力即为右边所受的安培力，由安培力公式得F＝nBIL①由左手定则知方向水平向右(2)安培力的功率为P＝F·v②联立①②式解得P＝nBIL v13．(安培力与牛顿第二定律的结合)如图12所示，两根平行、光滑的斜金属导轨相距L＝0.1 m，与水平面间的夹角为θ＝37°，有一根质量为m＝0.01 kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B＝0.2 T，当杆中通以从b到a的电流时，杆可静止在导轨上，取g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图12(1)求此时通过ab 杆的电流；(2)若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，求此时杆的加速度．答案 (1)3 A (2)1.2 m/s 2，方向沿导轨向下解析 (1)杆静止在导轨上，受力平衡，杆受到重力、导轨的支持力以及安培力，根据平衡条件得：BIL ＝mg sin θ，解得：I ＝mg sin θBL ＝0.01×10×0.60.2×0.1A ＝3 A. (2)若把磁场方向改为竖直向上，对杆受力分析，根据牛顿第二定律得：F 合＝mg sin θ－BIL cos θ＝mg sin θ－mg sin θcos θ＝ma解得：a ＝g sin θ－g sin θcos θ＝(10×0.6－10×0.6×0.8) m /s 2＝1.2 m/s 2，方向沿导轨向下．。

高二物理安培力测试

高二物理安培力1．关于通电直导线所受安培力F ，磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )A ．F 、B 、I 三者必定均保持垂直 B ．F 必定垂直于B 、I ，但B 不一定垂直于IC ．B 必定垂直于F 、I ，但F 不一定垂直于ID ．I 必定垂直于F 、B ，但F 不一定垂直于B2．一通电直导线用细线悬挂于匀强磁场中，磁场及电流方向如图所示，通电导线所受安培力的方向是( )A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向上D ．竖直向下3．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是( )A ．通电直导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B ．通电直导线在磁感应强度大的地方受力一定大C ．放在匀强磁场中各处的通电直导线，受力大小和方向处处相同D ．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电直导线受力的大小和方向无关4．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L ，质量为m 的通电直导线，电流I 方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是( )A ．B ＝mg tan θIL ，方向垂直斜面向下 B ．B ＝mg tan θIL，方向垂直斜面向上 C ．B ＝mg IL ，方向水平向左 D ．B ＝mg cos θIL，方向水平向右 5．（双选）下列说法正确的是( )A ．若某电荷在某处不受到电场力作用，则该处电场强度为零B ．若一小段通电导线在某处不受到磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C ．电场中某点的电场强度，在数值上等于一个电荷在该点受到的电场力与电荷电量的比值D ．磁场中某点的磁感应强度，在数值上等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值6．如图所示，水平桌面上放一根条形磁铁，磁铁正中央上方吊着跟磁铁垂直的导线，当导线中通入指向纸内的电流时悬线上拉力将________(填“变大”“不变”“变小”)，磁铁对桌面的压力将________．(填“变大”“不变”“变小”)7．如图所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，MN是质量为3 kg的金属棒，通以5 A的电流时，棒沿导轨做匀速运动；当棒中电流增加到8 A时，棒能获得2 m/s2的加速度．求匀强磁场的磁感应强度的大小．8．一根长度0.1 m的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水平的两点上，abcd所在的区域内有一竖直向上的匀强磁场，当ab中通以如图2－3－9所示电流时，金属杆ab 偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为30°时保持平衡，如果金属杆ab的质量为0.086 6 kg，其中通过电流的大小为10 A，求匀强磁场的磁感应强度大小(g取10 m/s2)．9．倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长0.2 m的直导线PQ，两端以很软的导线通入5 A 的电流，如图7所示．当有一个竖直向上的B＝0.6 T的匀强磁场时，PQ恰好处于平衡状态，则导线PQ所受的重力为多少？(sin 37°＝0.6)1.B2.D3.D4.C5.AC6.变小变大7.【解析】金属棒匀速运动时，BI 1L ＝F 摩①金属棒匀加速运动时：BI 2L －F 摩＝ma ②由①②代入数据，解得B ＝1 T.8.【解析】画出导体棒ab 的受力图如图所示(侧视图，从a 向b 看)，ab 处于静止状态，所以三力合力为零，有F 安＝mg tan 30°＝BIL所以B ＝mg tan 30°IL ＝0.086 6×10×3310×0.1T ＝0.5 T.9.【解析】画导线PQ 的受力图如图所示(平面图)，PQ 受重力G 、支持力F N 和安培力F 三个力作用，由于PQ 恰好处于平衡状态，则三个力合力为零，即G ＝F tan 37°＝BIL tan 37°＝0.6×5×0.2×43N ＝0.8 N.。

2024年高考物理：高中物理与安培力有关的综合题

2024年高考物理：高中物理与安培力有关的综合题一、安培力作用下的平衡问题例1、如图1所示，在磁感应强度B=1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成角的导电滑轨，滑轨上放一个可以自由转动的金属杆ab。

已知接在滑轨中的电源电动势，内阻不计，ab杆长L=0.5m，质量m=0.2kg，杆与平行滑轨间的动摩擦因数；不计滑轨与ab杆的电阻，取，。

求：接在滑轨上的变阻器R的阻值在什么范围内变化时，可以使ab杆在滑轨上保持静止？图1解析：ab杆保持静止，可分为正好不下滑及正好不上滑两种情况。

受力图如图2、图3所示。

ab杆正好不下滑时，设变阻器的电阻为，通过杆的电流，杆所受安培力，此外杆还受重力mg，轨道的支持力和摩擦力，受力分析如图2所示。

由平衡条件有由以上二式解得图2当金属棒正好不上滑时，设变阻器的电阻为，通过杆的电流为，杆所受安培力，杆还受重力mg，轨道支持力和摩擦力，受力分析如图3所示。

由平衡条件有联立以上二式解得故要使金属杆ab静止，应满足图3二、安培力作用下的动力学问题例2、如图4所示，在同一水平面上的两导轨ab和cd相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中。

一根质量为、有效长度L=2m的金属棒放在导轨上。

当金属棒中电流为时，金属棒做匀速运动；当金属棒中电流增加到时，金属棒获得的加速度，则磁场的磁感应强度B为多少？图4解析：由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向为水平方向。

当金属棒做匀速运动时有当金属棒做加速运动时有联立以上两式解得三、安培力与动量、能量的综合题例3、如图5所示，金属棒MN的质量，放在宽度为摩擦力不计的两根水平平行的金属导轨上。

磁感应强度B=0.5T，方向竖直向上。

电容，电源电动势E=16V，导轨离地面的高度，单刀双掷开关先掷向1，然后掷向2，金属棒MN被抛到地面上，落地点距抛出点的距离S=0.064m。

问电容两端的电压还有多大？图5解析：金属棒MN被抛出时，具有水平初速度，由平抛运动知识可知，棒下落的时间，棒的水平初速度设磁场力作用的时间为，由动量定理有而通过金属棒的电荷量所以这部分电荷量是电容器通过金属棒放电的电荷量，电容器原来所带电荷量为电容器放电后剩余的电荷量为所以电容器放电后两极间的电压为例4、在磁感应强度B＝0.08T，方向竖直向下的匀强磁场中，一根长度，质量m＝24g的金属横杆水平地悬挂在两根长度均为L＝12cm的轻细导线上，电路中通以如图6所示方向的电流，电流强度保持为2.5A不变，横杆在悬线偏离竖直位置处由静止开始摆下，求横杆通过最低位置时的瞬时速度大小？（）图6解析：此问题结合摆模型，解题关键是受力分析，尤其是安培力，一定要知道其方向，即其和磁感应强度B又和通电导线垂直，根据左手定则知安培力总是水平的，受力分析的侧面图如图7。

1.1安培力-高二物理(粤教版2019选择性必修第二册)

同学甲：适当增加两导轨间的距离。
同学乙：换一根横截面积相同但更长的金属棒。
同学丙：适当增大金属棒中的电流。谁的建议可行?为什么?
解：(1)由于金属棒与磁场方向垂直，金属棒受到安培力大小为 F=BIL
根据左手定则，可知金属棒受到的安培力方向为水平向右
(2)由于金属棒受到的摩擦力忽略不计，设从开始滚动到离开导轨
1. B的方向与IL方向平行时，F=＿＿；
新课引入
安培力方向
安培力大小
2. B的方向与IL方向垂直时，F=＿＿；
BIL
BILsin θ
3. B的方向与IL方向夹角为θ时，F=＿＿＿＿。
对安培力大小计算公式的深刻理解
新课引入
①公式F＝BIL中L指的是“有效长度”
当B与I垂直时，F 最大，F＝BIL；
蹄形磁铁两极中间的磁场可近似看成是匀强磁场，磁感应强度为B且垂
直导轨平面，金属棒长度为l(L<l)，测得电路中电流大小为I。金属棒由
干受到安培力作用而沿轨道向前滚动，忽略金属棒与导轨之间的摩擦。
(1)求此时金属棒受到的安培力.
(2)为了使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，
同学们提出了以下不同的建议:
止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为(
mgsin α
A．B＝
，方向垂直于斜面向下
IL
mgsin α
B．B＝
，方向垂直于斜面向上
IL
mgtan α
C．B＝
，方向竖直向下
IL
mgsin α
D．B＝
，方向水平向右
IL
)．
AC
图3－4－12
课堂练习
解析根据电流方向和所给定磁场方向的关系，可以

高二物理：安培力(答案)

高二物理：安培力（参考答案）一、选择题1．【答案】A 。

【解析】先将半圆形粗铜线圈的左右两个端点连接起来，即是半圆形线圈在磁场中的等效长度，电流方向从左到右，再通过左右定则，即可判断出铜线圈所受安培力的方向为前方，选A. 2．【答案】 A【解析】 ABC 项，圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动，产生环形电流，在导体棒ab 处会产生磁场，根据右手螺旋定则可知，磁场垂直于ab 向外，根据左手定则可知，受到的安培力竖直向下，根据共点力平衡可知，细线所受到的弹力变大，故A 项正确，B 项错误，C 项错误；D 项，若改变圆盘转动方向，环形电流的方向相反，磁场方向相反，安培力变为向上，故细线上的张力变小，故D 项错误． 3．【答案】D【解析】先根据安培定则判断通电螺线管在A 处的磁场方向为水平向左，再根据左手定则可判断A 受力的方向为竖直向上． 4．【答案】B【解析】根据电路可知，液体中的电流方向是由边缘流向中心；由左手定则可知，各个液体“半径”都受到使液体逆时针转动的安培力，故液体将逆时针旋转，选项B 正确． 5．【答案】C【解析】首先要知道地球自转为自西向东而地表带负电荷所以地球磁场为s 到n 也就是从下到上接着电子流动方向与电流反向所以电流方向也是自西向东将点设置在你面对地球的右边的话四指向前手心向下大拇指往右所以在地球上是竖直向上 6．【答案】D【解析】设a 、b 两棒的长度分别为L a 和L b ，c 的直径为d 。

由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a 、b 三棒所受的安培力大小分别为：F a ＝BIL a ；F b ＝BIL b ＝BId ；c 棒所受的安培力与长度为直径的直棒所受的安培力大小相等，则有：F c ＝BId ；因为L a ＞d ，则有：F a ＞F b ＝F c 。

7．【答案】 A【解析】磁场发生微小变化时，因各选项中载流线圈在磁场中的面积不同，由法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt＝n ΔB ·S Δt 知载流线圈在磁场中的面积越大，产生的感应电动势越大，感应电流越大，载流线圈中的电流变化越大，所受的安培力变化越大，天平越容易失去平衡，由题图可知，选项A 符合题意． 8．【答案】C【解析】并联部分的总电阻为R 并＝3R 0·2R 03R 0＋2R 0＝65R 0，电路中的总电流I ＝ER 并＋r，所以线框受到的合外力F ＝BI ·2L ＝10BEL11R 0，C 正确．9．【答案】A【解析】最初金属细杆受到三个力作用，且合力为零，如图所示：由平衡可知，安培力，若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，则安培力，根据牛顿第二定律，，故金属细杆以沿着斜面加速上滑，故A正确10．【答案】C【解析】假设磁铁不动，导线运动，根据安培定则可知，通电导线左边的磁场斜向下，而右边的磁场斜向上，那么在导线两侧取两小段，根据左手定则可知，左边一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，导线顺时针转动．如今导线不动，磁铁运动，根据相对运动，则知磁铁逆时针转动(从上向下看)，即N极向纸外转动，S极向纸内转动．当转动90°时，导线所受的安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线向下的作用力，故绳子对磁铁的拉力增大，C正确．11．【答案】B【解析】方法一(电流元法)把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转动．方法二(等效法)把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动．方法三(结论法)环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止．据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动．12．【答案】A【解析】题图可等效为如图，所以线圈左、右两边所受安培力合力为零，由结论法及直线电流磁场的分布情况可知同向电流的吸引力大于反向电流的排斥力，即线圈所受安培力的合力向下，A对．13．【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，，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，逆解得B＝mgIL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 tanθ，解得B＝mgIL tanθ，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 错误。

光山二高高二物理练习(安培力)

绝密★启用前光山二高高二物理练习（安培力）命题：安永刚审题：李超一、多选题1．如下图所示，质量为m 的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d ，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，当有电流通过细杆，细杆恰好静止于导轨上．细杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是A ．B ．C ．D ．2．如图，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．当导线中通以沿x 正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。

则磁感应强度方向和大小可能为（）A ．z 正向，mg IL tan θ B ．y 正向，mg ILC ．z 负向，mg IL tan θD ．沿悬线向下，mg IL sin θ 二、单选题3．如图所示，两平行导轨ab 、cd 竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ 放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触，现在金属棒PQ 中通以变化的电流I ，同时释放金属棒PQ 使其运动．已知电流I 随时间t 变化的关系式为I kt =、k 为常数，0k >），金属棒与导轨间的动摩擦因数一定．以竖直向下为正方向，则下面关于棒的速度v 、加速度a 随时间t 变化的关系图象中，可能正确的有A ．B ．C ．D ． 4．如图，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有N 匝，线圈由粗细均匀、单位长度质量为2克的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO ′垂直于线圈平面且通过其圆心O ，测得线圈的导线所在处磁感应强度B 的方向与水平线成60°角，线圈中通过的电流为0.1 A ，要使三条细线上的张力为零，重力加速度g 取10 m/s2.则磁感应强度B的大小应为A．4 T B．0.4 T C．23T D．23T5．如图所示，质量为m、长为L的导体棒MN电阻为R，初始时静止于光滑平行的水平轨道上，轨道间距也为L，电源电动势为E，内阻不计.匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上，开关闭合后导体棒开始运（）A ．导体棒向左运动B．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BEL RC．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为sin BELRθD．开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为BEL mR6．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将固定挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通有垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2，则以下说法正确的是（）A．弹簧长度将变长，N1> N2B．弹簧长度将变短，N1> N2C．弹簧长度将变长，N1< N2D．弹簧长度将变短，N1< N27．如图所示，半径为R、质量为m的半圆形导线框用两根绝缘细线悬挂，静止时直线边水平，导线框中通有沿顺时针方向的电流，图中水平虚线为匀强磁场的上边界线，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导线框向里，处于磁场区域的导线框对应的圆心角为120°，此时每根细线的拉力大小为F1。

高二物理探究安培力练习题及答案

高中物理选修3-1第五章第四节《探究安培力》练习题一、填空题1、一根长2m 的直导线；通有1A 的电流；把它放在B=0.2T 的匀强磁场中；并与磁场方向垂直；导线所受的安培力是 N 。

2、如图1所示；放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab ；当通有由b 向a 的电流时；受到的安培力方向向右；则磁铁的上端是极；如果磁铁上端是S 极；导体棒中的电流方向由a 向b ；则导体棒受到的安培力方向为．(选填“向左”、“向右”)3、如图2所示；在同一水平面内宽为2m 的两导轨互相平行；并处在竖直向上的匀强磁场中；一根质量为3.6kg 的金属棒放在导轨上；当金属棒中的电流为2A 时；金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A 时；金属棒获得2m/s 2的加速；则磁场的磁感应强大小为 T 。

4、在匀强磁场中；放有一半径为r 的闭合单匝线圈；线圈电阻为R ；线圈平面与磁场方向垂直．当线圈在磁场中迅速转动180°的过程中；通过导线横截面的电量为q ；则该匀强磁场的磁感强大小为．5、如图3所示；“U ”形导轨宽L ；与水平面夹角为α；垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强为B.一根质量为m 、长也是L 的金属棒搭在导轨上；金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ；回路中的电流强为I ；这时金属棒保持水平静止但有下滑趋势；则金属棒受到的摩擦力的大小为_________.二、选择题6、对磁感应强的定义式Ｂ＝Ｆ／ＩＬ的理解；下列说法正确的是（）A ．磁感应强B 跟磁场力F 成正比；跟电流强I 和导线长L 的乘积成反比B ．公式表明；磁感应强B 的方向与通电导体的受力F 的方向相同C ．磁感应强B 是由磁场本身决定的；不随F 、I 及L 的变化而变化D ．如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F 等于0；则该处的磁感应强也等于07、下列关于磁感应强的说法中；正确的是（）A.一小段通电直导线放在磁场中某点不受磁场力作用；则该点的磁感应强一定为零B.一小段通电直导线放在磁场中某点不受磁场力作用；则该点的磁感应强一定不为零C.一小段通电直导线放在磁感应强为零的地方；受到的磁场力一定为零图1 图2图3D.一小段通电直导线放在磁场中受到的安培力为F ；通电电流为I ；导线长为L ；则磁感应强B 的大小一定等于Ｆ／ＩＬ8、如图4；在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线；且导线中电流方向水平向右；则阴极射线将会（）A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸内偏转D ．向纸外偏转9、如图5；用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ；电流I 方向从M 到N ；绳子的拉力均为F 。

高二物理安培力问题题型归纳同步练习粤教版

高二物理安培力问题题型归纳同步练习粤教版（答题时间：40分钟）1、下列说法中正确的是（）。

A. 磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到磁场力F 与该导线的长度L 、通过的电流I 乘积的比值即IL F B = B. 通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C. 磁感应强度ILF B =只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F 、I 、L 以及通电导线在磁场中的方向无关D. 通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向2、如图1所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈。

宽度为l ，共N 匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。

当线圈中通有电流I （方向如图1）时，在天平左右两边加上质量各为21m m 、的砝码，天平平衡，当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平重新平衡，由此可知（）。

图1A. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为NIl /g )m m (21-B. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为NIl 2/mgC. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为NIl /g )m m (21-D. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为NIl 2/mg3、关于通电导线所受安培力F 的方向与磁场磁感应强度B 的方向和电流的方向之间的关系。

下述说法正确的是（）。

A. F 、B 、I 三者总是互相垂直的B. F 总与B 和I 垂直，但B 、I 之间可以不垂直C. B 总与F 和I 垂直，但F 、I 之间可以不垂直D. I 总与F 和B 垂直，但F 、B 之间可以不垂直4、如图2所示，两个同样的通电导线环同轴平行，相隔一小段距离悬挂，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将（）。

图2A. 吸引B. 排斥C. 保持静止D. 边吸引边转动5、通电矩形导线框abcd 与无限长通电直导线MN 在同一平面内，电流方向如图3所示，ab 边与MN 平行，关于MN 的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）。

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