2025新課改-高中物理-選修第2冊(cè)（16講）01 A磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 基礎(chǔ)版

2025新課改-高中物理-選修第2冊(cè)（16講）01A磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力基礎(chǔ)版磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力知識(shí)點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力一、安培力的方向1．安培力：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力．2．左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．3．安培力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B與I所決定的平面．二、安培力的大小1．垂直于磁場(chǎng)B的方向放置的長(zhǎng)為l的通電導(dǎo)線，當(dāng)通過(guò)的電流為I時(shí)，所受安培力為F＝IlB.2．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與電流方向成θ角時(shí)，公式F＝IlBsin_θ.三、磁電式電流表1．原理：安培力與電流的關(guān)系．通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力而偏轉(zhuǎn)，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測(cè)電流就越大．根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)電流的方向．2．構(gòu)造：磁體、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴．3．特點(diǎn)：極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場(chǎng)沿半徑方向，線圈無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，且線圈左右兩邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．4．優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流．缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱．技巧點(diǎn)撥一、安培力的方向1．安培力方向的特點(diǎn)安培力的方向既垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向，即垂直于電流I和磁場(chǎng)B所決定的平面．(1)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力的方向、磁場(chǎng)方向和電流方向兩兩相互垂直．應(yīng)用左手定則判斷時(shí)，磁感線從掌心垂直進(jìn)入，拇指、其余四指和磁感線三者兩兩垂直．(2)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，安培力的方向仍垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向．應(yīng)用左手定則判斷時(shí)，磁感線斜著穿入掌心．2．判斷安培力方向的步驟(1)明確研究對(duì)象；(2)用安培定則或根據(jù)磁體的磁場(chǎng)特征，畫(huà)出研究對(duì)象所在位置的磁場(chǎng)方向；(3)由左手定則判斷安培力方向．3．應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用左手定則和安培定則可以判定平行通電直導(dǎo)線間的作用力：同向電流相互吸引，反向電流相互排斥．二、安培力的大小1．公式F＝IlBsinθ中B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來(lái)說(shuō)是外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)外加磁場(chǎng)的影響．2．公式F＝IlBsinθ中θ是B和I方向的夾角(1)當(dāng)θ＝90°時(shí)，即B⊥I，sinθ＝1，公式變?yōu)镕＝IlB.(2)當(dāng)θ＝0°時(shí)，即B∥I，F(xiàn)＝0.3．公式F＝IlBsinθ中l(wèi)指的是導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的“有效長(zhǎng)度”，彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l，等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度(如下圖所示)；相應(yīng)的電流沿導(dǎo)線由始端流向末端．推論：對(duì)任意形狀的閉合平面線圈，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，線圈的有效長(zhǎng)度l＝0，故通電后線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力的矢量和一定為零，如下圖所示．例題精練1．（2021?北京模擬）在兩個(gè)傾角均為α的光滑斜面上，放有兩個(gè)相同的金屬棒，分別通有電流I1和I2，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向分別為豎直向上和垂直于斜面向上，如圖甲、乙所示，兩金屬棒均處于平衡狀態(tài)。則兩種情況下的電流之比I1：I2為（）A．sinα：1 B．1：sinα C．cosα：1 D．1：cosα2．（2021?遼寧模擬）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線，折成互相垂直等長(zhǎng)的兩部分ab和bc后放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab段豎直，bc段與磁場(chǎng)平行，給導(dǎo)線通以大小為I的電流，導(dǎo)線受到的安培力為F；保持導(dǎo)線固定，將磁場(chǎng)以導(dǎo)線ab為軸轉(zhuǎn)過(guò)90°，則導(dǎo)線受到的安培力大小為F′。下列說(shuō)法正確的是（）A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 C．F′＝F D．F′＝F隨堂練習(xí)1．（2021?重慶模擬）如圖所示，質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬框通過(guò)兩根細(xì)繩豎直懸掛在房頂上靜止，邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬框的下邊框處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的正中間。當(dāng)給金屬框通入逆時(shí)針?lè)较颍笮镮的較小電流時(shí)，下列判斷正確的是（）A．金屬框所受安培力向上，每根繩上的拉力大小 B．金屬框所受安培力向下，每根繩上的拉力大小 C．當(dāng)電流大小不變，方向反向時(shí)，每根繩上的拉力大小 D．當(dāng)電流大小不變，方向反向時(shí)，每根繩上的拉力大小2．如圖所示，一個(gè)閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)正下方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A、B為該磁場(chǎng)的豎直邊界，O點(diǎn)在磁場(chǎng)中軸線上，將圓環(huán)拉離磁場(chǎng)從b邊界右側(cè)靜止釋放，圓環(huán)在拉動(dòng)過(guò)程中，若不計(jì)空氣阻力，則（）A．在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，圓環(huán)會(huì)受到水平方向的安培力 B．在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，圓環(huán)會(huì)受到與速度方向相反的安培力 C．圓環(huán)向左穿過(guò)磁場(chǎng)后，能擺到和釋放位置一樣的高度 D．圓環(huán)最終將靜止在O點(diǎn)正下方3．（2021春?湖南月考）如圖所示，足夠長(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN固定在相互平行且間距為1m的金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒MN與水平導(dǎo)軌的夾角為30°，且處于方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知該回路中的電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，回路中的總電阻為2Ω，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，則導(dǎo)體棒MN所受的安培力大小為（）A．0.1N B．0.33N C．0.6N D．0.8N綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021春?越秀區(qū)校級(jí)期中）圖（甲）中金屬線圈A繞在圓柱形塑料管上，a、b間通有（乙）圖所示的交變電流。電流從a流入為正、金屬線圈B通過(guò)絕緣細(xì)線豎直懸掛。I1為線圈B中感應(yīng)電流（從左往右側(cè)視）；F為線圈A與線圈B間的安培力（）A．0﹣時(shí)間內(nèi)，I1方向不變且為順時(shí)針 B．0﹣時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)表現(xiàn)為相互排斥 C．0﹣t0時(shí)間內(nèi)，I1方向不變且為逆時(shí)針 D．0﹣t0時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)均表現(xiàn)為相互排斥2．（2021?廣東）截面為正方形的絕緣彈性長(zhǎng)管中心有一固定長(zhǎng)直導(dǎo)線，長(zhǎng)管外表面固定著對(duì)稱分布的四根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線。若中心直導(dǎo)線通入電流I1，四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2，I1＞＞I2，電流方向如圖所示。下列截面圖中可能正確表示通電后長(zhǎng)管發(fā)生形變的是（）A． B． C． D．3．（2021?鐵嶺二模）下列說(shuō)法中正確的是（）A．在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中，不可以用牛頓第二定律“測(cè)”物體質(zhì)量 B．小燈泡伏安特性曲線（I﹣U圖像）上，某點(diǎn)的斜率為小燈泡在該電壓下電阻的倒數(shù) C．公式E＝、a＝都應(yīng)用了比值定義法，定義的物理量不隨定義所用的物理量大小而收變 D．“探究直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，采用了控制變量法4．（2021春?浙江期中）兩根電流大小相同的通電直導(dǎo)線A和B用相同的絲線懸掛在水平天花板上，導(dǎo)線A的電流方向向里如圖所示。在空間中加豎直方向的磁場(chǎng)可以使兩根絲線與天花板垂直，則B的電流方向和所加的磁場(chǎng)方向分別為（）A．向里豎直向上 B．向里豎直向下 C．向外豎直向上 D．向外豎直向下5．（2021?歷城區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的銅棒ab，用長(zhǎng)度也為l的兩根輕導(dǎo)線水平懸吊在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。未通電時(shí)，輕導(dǎo)線靜止在豎直方向上，通入恒定電流后，銅棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度為θ，則（）A．銅棒中電流的方向?yàn)閎→a B．銅棒中電流的大小為mgBltanθ C．銅棒中電流的大小為 D．若只增大輕導(dǎo)線的長(zhǎng)度，則θ變小6．（2021春?南城縣校級(jí)月考）一長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中的電流為I。下列說(shuō)法正確的是（）A．通電直導(dǎo)線受到安培力的大小為ILB B．無(wú)論通電直導(dǎo)線如何放置，它都將受到安培力 C．安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以安培力對(duì)通電直導(dǎo)線不做功 D．通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面7．（2021?寶山區(qū)二模）如圖所示，一位于xOy平面內(nèi)的矩形通電線圈，線圈的四條邊分別與x、y軸平行，線圈中的電流方向如圖所示。若在空間加上沿z軸方向的恒定磁場(chǎng)，則線圈（）A．繞Ox軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) B．繞Oy軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) C．繞Oz軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) D．不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)8．（2021春?成都月考）如圖所示，兩根在同一水平面內(nèi)且相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線M和N分別通有方向相同的電流I1和I2，且I1＜I2。a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)和c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反 B．b點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下 C．導(dǎo)線M對(duì)N的安培力小于導(dǎo)線N對(duì)M的安培力 D．導(dǎo)線M和N之間因安培力的作用而相互排斥9．（2021?湛江一模）如圖所示，正方形線框abcd由四根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，線框頂點(diǎn)a、d與直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）的負(fù)極和正極相接。若ab棒受到的安培力大小為F，則ad棒受到的安培力（）A．大小為3F，方向由b到a B．大小為3F，方向由a到b C．大小為F，方向由a到b D．大小為F，方向由b到a10．（2020秋?北碚區(qū)校級(jí)期末）圖甲中電桿上一對(duì)輸電線的電路結(jié)構(gòu)可以用圖乙表示，已知輸電線中的電流是正弦式交變電流，兩輸電線相互平行且距離始終不變，則（）A．兩輸電線間的作用力有時(shí)是排斥力，有時(shí)是吸引力 B．兩輸電線間的作用力總是吸引力 C．兩輸電線間的作用力大小不會(huì)隨時(shí)間變化 D．兩輸電線間的作用力F隨時(shí)間t變化圖象可用圖丙表示11．（2020秋?珠海期末）用兩個(gè)相同的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通以自左向右的電流（如圖所示），當(dāng)棒靜止時(shí)，兩彈簧的拉力大小均為F1；若將棒中的電流方向反向（大小保持不變），當(dāng)棒靜止時(shí)，兩彈簧的拉力大小均為F2，且F2＞F1。根據(jù)以上信息，可以確定（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B．磁場(chǎng)的方向 C．電流強(qiáng)度的大小 D．銅棒的長(zhǎng)度12．（2020秋?定遠(yuǎn)縣期末）如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相和質(zhì)量均相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，方向如圖中箭頭所示的電流，天平均處于平衡狀態(tài)，則哪個(gè)選項(xiàng)左盤(pán)中所加的砝碼質(zhì)量最小（）A． B． C． D．13．（2021春?歷城區(qū)校級(jí)月考）長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)線放在傾角為θ的光滑斜面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，當(dāng)B方向垂直斜面向上，電流為I1時(shí)導(dǎo)線處于平衡狀態(tài)；當(dāng)B方向改為豎直向上，電流為I2時(shí)導(dǎo)線處于平衡狀態(tài)。則電流強(qiáng)度比值為（）A．sinθ B． C．cosθ D．14．（2020秋?金臺(tái)區(qū)期末）如圖，條形磁鐵平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線，給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向里的電流，則下列說(shuō)法正確的是（）A．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 C．磁鐵對(duì)桌面的壓力不變 D．磁鐵對(duì)桌面有摩擦力15．（2020秋?內(nèi)江期末）如圖所示，某同學(xué)在玻璃皿中心放一個(gè)接電源負(fù)極的圓柱形電極，沿邊緣放一個(gè)接電源正極的圓環(huán)形電極，兩電極間的距離L＝0.1m然后，用這個(gè)裝置做“旋轉(zhuǎn)液體的實(shí)驗(yàn)”，若蹄形磁鐵兩極間正對(duì)部分的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝2V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，限流電阻R0＝4.5Ω，玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R＝1Ω，閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)液體旋轉(zhuǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)恒為1.5V，則下列判斷中正確的是（）A．流過(guò)液體中的電流是1.5A B．由上往下看，液體做順時(shí)針旋轉(zhuǎn) C．玻璃皿中兩電極間液體的發(fā)熱功率為2.25W D．流過(guò)液體中的電流所受安培力為2×10﹣3N16．（2020秋?九龍坡區(qū)期末）用兩個(gè)一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通以自左向右的電流（如圖所示），當(dāng)棒靜止時(shí)，兩彈簧的拉力大小分別為F1；若將棒中的電流方向反向（大小保持不變），當(dāng)棒靜止時(shí)，兩彈簧的拉力大小分別為F2，且F2＞F1。根據(jù)以上信息，可以確定（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B．電流強(qiáng)度的大小 C．銅棒的長(zhǎng)度與電流的乘積 D．磁場(chǎng)的方向17．（2020秋?濟(jì)南期末）如圖所示，pq為一段半徑為R圓弧導(dǎo)線，O點(diǎn)為圓心，夾角θ＝60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里。若導(dǎo)線中通有大小為I的電流，則通電導(dǎo)線所受安培力的大小為（）A．2BIR B．BIR C．BIR D．BIR18．（2020秋?番禺區(qū)期末）如圖所示，F(xiàn)是磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的示意圖是（）A． B． C． D．19．（2020秋?煙臺(tái)期末）如圖所示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒中通以由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。若僅改變下列一個(gè)條件，能夠使夾角θ變小的是（）A．減小金屬棒的質(zhì)量 B．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度 C．減小金屬棒中的電流 D．增大兩等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)線的長(zhǎng)度20．（2020秋?太原期末）如圖，平放的鋁鍋鍋邊上焊一接線柱a，鍋中央底部焊另一接線柱b，豎直向下的強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)鋁鍋。在鍋中倒入一定量的水銀，若a、b經(jīng)導(dǎo)線接直流電源，水銀將會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。下列判斷正確的是（）A．若a接正極、b接負(fù)極，水銀將順時(shí)針旋轉(zhuǎn) B．若a接正極、b接負(fù)極，水銀將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) C．若僅將磁場(chǎng)反向，水銀的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒉粫?huì)改變 D．若把鍋中的水銀換成鹽水則不會(huì)旋轉(zhuǎn)二．多選題（共10小題）21．（2021?重慶模擬）如圖所示，水平平行導(dǎo)軌固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左側(cè)與恒壓電源相連。一直導(dǎo)體棒ab靜止于粗糙的水平導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)體棒所受安培力和摩擦力大小分別為F1、f1?，F(xiàn)保持其他條件不變，僅改變磁場(chǎng)方向，如圖2所示，當(dāng)磁場(chǎng)與水平面夾角為θ斜向上且與導(dǎo)體棒ab垂直時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力和摩擦力大小分別為F2、f2。則（）A． B． C． D．22．（2020秋?梁園區(qū)校級(jí)期末）將一個(gè)細(xì)導(dǎo)電硅膠彈性繩圈剪斷，在繩圓中通入電流，并將其如圖置于光滑水平面上、垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知：磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這根硅膠繩勁度系數(shù)為k，通入電流前繩圈周長(zhǎng)為L(zhǎng)，通入電流并穩(wěn)定后，電流強(qiáng)度為I，方向?yàn)轫槙r(shí)針，繩圈周長(zhǎng)變?yōu)長(zhǎng)1，則下列說(shuō)法正確的是（）A．通電穩(wěn)定后繩圈中的總磁通量等于 B．繩圈周長(zhǎng)改變屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C．圖中A、B兩處的彈力大小均為 D．題中各量滿足關(guān)系式＝23．（2020秋?平頂山期末）如圖所示，用絕緣細(xì)線將一質(zhì)量為m、半徑為R的閉合圓環(huán)懸掛在天花板上，閉合圓環(huán)由超導(dǎo)材料制成。虛線ab是過(guò)圓環(huán)圓心的一條水平直線，在虛線的下方存在一垂直圓環(huán)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）。當(dāng)圓環(huán)中通有逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏鱅，細(xì)線的拉力恰好為零。重力加速度大小為g。關(guān)于磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小，下列說(shuō)法正確的是（）A．方向垂直紙面向外 B．方向垂直紙面向里 C．大小為 D．大小為24．（2020秋?荔灣區(qū)期末）超導(dǎo)電磁船是一種不需要螺旋槳推進(jìn)的低噪音新型船，如圖是電磁船的簡(jiǎn)化原理圖，MN和CD是與電源相連的導(dǎo)體板，MN與CD之間部分區(qū)域浸沒(méi)在海水中并有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)由固定在船上的超導(dǎo)線圈產(chǎn)生，其獨(dú)立電路部分未畫(huà)出），以下說(shuō)法正確的是（）A．使船前進(jìn)的力，是磁場(chǎng)對(duì)海水的安培力 B．要使船前進(jìn)，海水的電流方向從CD板流向MN板 C．僅改變超導(dǎo)線圈中電流的方向，可控制船前進(jìn)或倒退 D．船所獲得的推力，與通過(guò)海水的電流大小和超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)25．（2020秋?南開(kāi)區(qū)期末）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一傾角為θ的光滑斜面，在斜面上水平放置一根長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m的導(dǎo)線，通以如圖所示方向的電流，通電導(dǎo)線恰好靜止。重力加速度為g，關(guān)于該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中可能正確的是（）A．B＝，方向垂直斜面向上 B．B＝，方向垂直斜面向下 C．B＝，方向豎直向下 D．B＝，方向豎直向上26．（2020秋?普寧市期末）如圖，在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用兩根相同的細(xì)導(dǎo)線水平懸掛粗細(xì)均勻的直導(dǎo)體棒MN，棒中通以從M到N的電流I，此時(shí)導(dǎo)線受力是F，為使F＝0，可采用下列方法中的（）A．適當(dāng)增大電流值，其它不變 B．適當(dāng)減小電流值，其它不變 C．改變電流的方向，其它不變 D．適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，其它不變27．（2020秋?張掖期末）如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電導(dǎo)體棒靜止在絕緣水平桌面上，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小為I且垂直紙面向里，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與桌面成θ角，重力加速度為g，則導(dǎo)體棒受到的（）A．安培力的大小為BIL B．安培力的大小為BILcosθ C．支持力的大小為mg﹣BILsinθ D．靜摩擦力的大小為BILsinθ28．（2020?浙江模擬）某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量電流的裝置。如圖所示，質(zhì)量為m＝0.01kg的勻質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過(guò)一絕緣掛鉤與一豎直懸掛的勁度系數(shù)k＝2.0N/m的彈簧相連。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有垂直紙面向外、大小B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長(zhǎng)度大于ab。當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合；當(dāng)MN中有電流通過(guò)時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。若ab＝0.2m，bc＝0.05m（不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用），則下列說(shuō)法正確的是（）A．若要電流表正常工作，MN的N端應(yīng)與電源正極相接 B．當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為0.05m C．此電流表的量程是2.5A D．若將量程擴(kuò)大2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)?.10T29．（2020秋?山東月考）如圖所示，用細(xì)線將一條形磁鐵掛于天花板上，磁鐵處于水平且靜止的狀態(tài)，條形磁鐵的正下方固定一直導(dǎo)線ab，現(xiàn)將直導(dǎo)線中通入由a指向b的電流，在磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．條形磁鐵的N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn) B．條形磁鐵的N極向紙面外偏轉(zhuǎn) C．條形磁鐵受到的拉力小于其受到的重力 D．條形磁鐵受到的拉力大于其受到的重力30．（2019秋?陽(yáng)泉期末）2019年12月6日，時(shí)速600公里磁懸浮列車(chē)在杭州亮相；磁懸浮列車(chē)?yán)昧税才嗔Φ淖饔?。下列說(shuō)法中正確的是（）A．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用 B．安培力與導(dǎo)體所處區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比 C．安培力與處在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比 D．左手定則中，拇指所指方向?yàn)殡娏鞣较蛉羁疹}（共10小題）31．（2020秋?郴州期末）安培做了通電平行導(dǎo)線間相互作用的實(shí)驗(yàn)，證明通電導(dǎo)線間就像磁極和磁極之間一樣，也會(huì)發(fā)生相互作用（如圖所示），甲圖中兩導(dǎo)線通以相同方向的電流時(shí)，它們相互（選填“吸引”或“排斥”），乙圖中兩導(dǎo)線通以相反方向的電流時(shí)，它們相互（選填“吸引”或“排斥”）。32．（2020?湖南學(xué)業(yè)考試）垂直磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的通電導(dǎo)線長(zhǎng)L＝1cm，通電電流I＝10A，若它所受的磁場(chǎng)力F＝0.5N，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，若僅將通過(guò)的電流加倍，導(dǎo)線所受安培力大小將變?yōu)镹。33．（2020?湖南學(xué)業(yè)考試）如圖所示，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，有一段長(zhǎng)L＝0.3m的導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放置。當(dāng)導(dǎo)線中通以I＝2A的水平向右的電流，通電時(shí)間為20s，在該段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量為C，導(dǎo)線所受安培力的大小是N（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。34．（2020春?茶陵縣校級(jí)月考）若某通電導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電流大小為I，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線與磁感線平面平行時(shí)，所受安培力F為；當(dāng)導(dǎo)線與磁感線平面垂直時(shí)，所受安培力F為。35．（2020春?集寧區(qū)校級(jí)月考）在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根與磁場(chǎng)方向垂直放置、長(zhǎng)度L＝0.2m的通電導(dǎo)線中通有I＝0.4A的電流，則導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力大小為；若將導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90°與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力為，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。36．（2019秋?瀏陽(yáng)市期末）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段0.05m的導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直．當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)的電流是1A時(shí)，受磁場(chǎng)的作用力是0.1N，那么該勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T；當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)的電流是0時(shí)，那么該勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T．37．（2019秋?金山區(qū)校級(jí)期末）水平的平行軌道MN、PQ上有一輛小車(chē)G，俯視情況如圖所示，車(chē)上有一個(gè)通電線框，圖中虛線框A、B、C、D等是磁場(chǎng)區(qū)域，內(nèi)有垂直于紙面向里（實(shí)際是豎直向下）或向外（實(shí)際是豎直向上）的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相同．要使小車(chē)能向右行駛，此時(shí)A區(qū)域磁場(chǎng)方向?yàn)?，B區(qū)域磁場(chǎng)方向?yàn)椋?8．（2020?棲霞區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試）如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)通有自b到a的電流時(shí)受到向右的安培力作用，則磁鐵的上端是極．如磁鐵上端是S極，導(dǎo)體棒中的電流方向自a到b，則導(dǎo)體棒受到的安培力方向向．39．（2019秋?秦都區(qū)校級(jí)月考）與磁感線垂直放置的通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用，這個(gè)力的大小既跟導(dǎo)線的成正比，又跟流過(guò)導(dǎo)線的成正比。40．（2019秋?愛(ài)民區(qū)校級(jí)期中）一個(gè)通電導(dǎo)線長(zhǎng)10cm，通過(guò)1mA的電流后，垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，該導(dǎo)線所受的安培力的大小為N四．計(jì)算題（共10小題）41．（2021春?市中區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，質(zhì)量為m的通電導(dǎo)體桿ab置于傾角為θ＝37°的平行固定放置的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，軌道的頂端連接電阻R和電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源，導(dǎo)體桿的電阻為r，裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌、導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)。為使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上，請(qǐng)完成下面的判定和計(jì)算：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。42．（2021春?大武口區(qū)校級(jí)月考）如圖所示的三維直角坐標(biāo)系，x軸正方向水平面向右，y軸的正方向豎直向上?，F(xiàn)在三維直角坐標(biāo)系加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一質(zhì)量m＝10g、長(zhǎng)度L＝50cm的通電導(dǎo)體棒cd，由兩根絕緣等長(zhǎng)細(xì)線水平懸掛在x軸正方向上并保持靜止，重力加速度g＝10m/s2。（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與z軸負(fù)方向相同、大小B1＝1.0T細(xì)線中的張力恰好為零。求cd中電流I1的大小和方向；（2）若cd中通入方向由c到d、大小I2＝0.40A的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿z軸正方向、大小B2＝1.0T，求細(xì)線的張力大小。43．（2020秋?懷寧縣校級(jí)月考）如圖所示，一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)銅棒MN用兩根等長(zhǎng)的相同材質(zhì)的細(xì)線水平地懸吊在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)回答以下問(wèn)題。（1）通電后，當(dāng)細(xì)線的張力為不通電時(shí)的時(shí)，棒中電流的大小和方向；（2）如果電流大小不變，將磁場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向上，銅棒平衡后，則每根細(xì)線上張力的大小。44．（2020秋?南康區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝0.3m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)；金屬棒ab的質(zhì)量m＝0.6kg，電阻R0＝0.3Ω，與導(dǎo)軌接觸良好；電源電動(dòng)勢(shì)E＝5V，內(nèi)阻r＝0.2Ω。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面、金屬棒ab垂直。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）當(dāng)電阻箱接入電路的阻值為R＝2Ω時(shí)，金屬棒ab受到的安培力大??；（2）為使金屬棒ab不滑動(dòng)，電阻箱接入電路的阻值應(yīng)滿足的條件。45．（2020秋?潞州區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，在同一水平面內(nèi)的兩導(dǎo)軌相互平行，相距為2m，并處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為3kg的金屬棒放在導(dǎo)軌上。當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí)，金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中的電流增加到8A時(shí)，金屬棒獲得2m/s2的加速度，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大。46．（2020秋?南陽(yáng)期中）兩根平行、光滑的斜金屬導(dǎo)軌相距L＝0.1m，與水平面間的夾角為θ＝37°，有一根質(zhì)量為m＝0.1kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌搭在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，當(dāng)桿中通以從b到a的電流I＝3A時(shí)，桿可靜止在斜面上，取g＝10m/s2。（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）若保持其他條件不變，只是突然把磁場(chǎng)方向改為豎直向上，此時(shí)施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌方向的外力F，使金屬桿仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，求作用在金屬桿上的外力F的大?。╯in37°＝0.6，cos37°＝0.8）。47．（2020秋?啟東市期中）如圖所示，電阻不計(jì)的水平導(dǎo)軌間距0.5m，導(dǎo)軌處于方向與水平面成53°角斜向右上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置且處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量1kg，電阻0.9Ω，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。電源電動(dòng)勢(shì)10V，其內(nèi)阻0.1Ω，定值電阻的阻值4Ω。不計(jì)定滑輪摩擦，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，線對(duì)ab的拉力為水平方向，g取10m/s2。求：（1）通過(guò)ab的電流大小和方向；（2）ab受到的安培力大??；（3）重物重力G的取值范圍。48．（2020秋?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)月考）一根通電導(dǎo)線垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一直導(dǎo)線的長(zhǎng)度為0.5m，通以電流為2A，求導(dǎo)線所受到的安培力的大小。49．（2020?長(zhǎng)春模擬）如圖甲所示，水平導(dǎo)軌間距L＝1m，導(dǎo)軌電阻可忽略；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝1kg，電阻R0＝1.5Ω，與導(dǎo)軌接觸良好；電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，電阻R＝8Ω；外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝5T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面成夾角α＝37°，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。導(dǎo)體ab通過(guò)絕緣細(xì)線繞過(guò)光滑的定滑輪與一重物相連，細(xì)線對(duì)ab棒的拉力方向水平向右，ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2．求：（1）通過(guò)ab棒的電流大小和方向。（2）ab棒受到的安培力大小。（3）重物的重力G的取值范圍。50．（2019秋?銀川校級(jí)期末）如圖所示，在傾角θ＝37°的斜面上，固定一寬L＝0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝2Ω，一質(zhì)量m＝100g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.8T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g＝10m/g2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使金屬棒在導(dǎo)軌上保持靜止，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)。求：（1）滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值范圍；（2）滿足題中要求條件下，滑動(dòng)變阻器R的最大功率。磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力知識(shí)點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力一、安培力的方向1．安培力：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力．2．左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．3．安培力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B與I所決定的平面．二、安培力的大小1．垂直于磁場(chǎng)B的方向放置的長(zhǎng)為l的通電導(dǎo)線，當(dāng)通過(guò)的電流為I時(shí)，所受安培力為F＝IlB.2．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與電流方向成θ角時(shí)，公式F＝IlBsin_θ.三、磁電式電流表1．原理：安培力與電流的關(guān)系．通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力而偏轉(zhuǎn)，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測(cè)電流就越大．根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)電流的方向．2．構(gòu)造：磁體、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴．3．特點(diǎn)：極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場(chǎng)沿半徑方向，線圈無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，且線圈左右兩邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．4．優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流．缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱．技巧點(diǎn)撥一、安培力的方向1．安培力方向的特點(diǎn)安培力的方向既垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向，即垂直于電流I和磁場(chǎng)B所決定的平面．(1)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力的方向、磁場(chǎng)方向和電流方向兩兩相互垂直．應(yīng)用左手定則判斷時(shí)，磁感線從掌心垂直進(jìn)入，拇指、其余四指和磁感線三者兩兩垂直．(2)當(dāng)電流方向跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，安培力的方向仍垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向．應(yīng)用左手定則判斷時(shí)，磁感線斜著穿入掌心．2．判斷安培力方向的步驟(1)明確研究對(duì)象；(2)用安培定則或根據(jù)磁體的磁場(chǎng)特征，畫(huà)出研究對(duì)象所在位置的磁場(chǎng)方向；(3)由左手定則判斷安培力方向．3．應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用左手定則和安培定則可以判定平行通電直導(dǎo)線間的作用力：同向電流相互吸引，反向電流相互排斥．二、安培力的大小1．公式F＝IlBsinθ中B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來(lái)說(shuō)是外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)外加磁場(chǎng)的影響．2．公式F＝IlBsinθ中θ是B和I方向的夾角(1)當(dāng)θ＝90°時(shí)，即B⊥I，sinθ＝1，公式變?yōu)镕＝IlB.(2)當(dāng)θ＝0°時(shí)，即B∥I，F(xiàn)＝0.3．公式F＝IlBsinθ中l(wèi)指的是導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的“有效長(zhǎng)度”，彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l，等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度(如下圖所示)；相應(yīng)的電流沿導(dǎo)線由始端流向末端．推論：對(duì)任意形狀的閉合平面線圈，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，線圈的有效長(zhǎng)度l＝0，故通電后線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力的矢量和一定為零，如下圖所示．例題精練1．（2021?浙江模擬）如圖所示，兩平行直導(dǎo)線通有同向電流I1、I2，下列判斷正確的是（）A．兩導(dǎo)線之間存在著靜電斥力作用 B．兩導(dǎo)線之間存在著相互排斥的磁力作用 C．導(dǎo)線2受到電流I1和I2共同產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用力 D．導(dǎo)線2上PQ段受到的磁場(chǎng)力由整根導(dǎo)線1產(chǎn)生的磁場(chǎng)所施加2．（2021?溫州模擬）如圖所示，導(dǎo)體棒a水平放置在傾角為45°的光滑斜坡上的P處，導(dǎo)體棒b固定在右側(cè)，與a在同一水平面內(nèi)，且相互平行。當(dāng)兩棒中均通以電流強(qiáng)度為Ⅰ的同向電流時(shí)，導(dǎo)體棒a恰能在斜面上保持靜止。兩導(dǎo)體棒粗細(xì)不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩導(dǎo)體棒受到的安培力相同 B．b棒中的電流在P處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下 C．將導(dǎo)體棒b沿虛線豎直下移到某一位置，導(dǎo)體棒a不可能保持靜止 D．將導(dǎo)體棒b沿虛線豎直上移到某一位置，導(dǎo)體棒a對(duì)斜面的壓力可能不變隨堂練習(xí)1．（2021?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬）已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與導(dǎo)線上的電流I成正比，與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比.如圖所示，兩根相互絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流大小分別為I1、I2，方向相反，兩導(dǎo)線正中間O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；若將I2中電流反向，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?，方向不變。那么I1與I2之比為（）A．3：1 B．2：1 C．3：2 D．4：12．（2021春?虹口區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，半徑為R、質(zhì)量為m且分布均勻的閉合金屬圓環(huán)用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線懸掛于天花板下，在其下方橫放著一根通電直導(dǎo)線，今將環(huán)拉至擺線與豎直方向成θ的位置（θ＜5°），無(wú)初速釋放，設(shè)環(huán)在擺動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，則（）A．環(huán)能擺到右側(cè)同一高度處（不計(jì)空氣阻力） B．環(huán)第一次擺到最低點(diǎn)所用時(shí)間等于 C．環(huán)運(yùn)動(dòng)中所受安培力始終與速度方向相反 D．環(huán)運(yùn)動(dòng)中所受安培力始終沿豎直方向3．（2021春?臨沂期中）如圖所示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以由N向M的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為β，則（）A．其他條件不變，僅使兩懸線等長(zhǎng)變短，β變大 B．其他條件不變，僅使磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，β變小 C．其他條件不變，僅使金屬棒質(zhì)量變小，β變小 D．其他條件不變，僅使棒中的電流變大，β變大綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021?南京模擬）歷史上，電流的單位“安培”是利用電流間的相互作用力來(lái)定義的，定義方式為：真空中相距1米的兩根無(wú)限長(zhǎng)的平行細(xì)直導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)相同大小的恒定電流，當(dāng)兩導(dǎo)線每米長(zhǎng)度之間產(chǎn)生的力等于2×10﹣7牛頓時(shí)，則規(guī)定導(dǎo)線中通過(guò)的電流為1安培?？紤]兩根平行的高壓輸電線，假設(shè)其距離為1米，輸電電流為1000安培，已知電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)正比于電流大小，空氣對(duì)導(dǎo)線間作用力的影響可以忽略，則兩根輸電線每米長(zhǎng)度之間的相互作用力大小約為（）A．2×10﹣7牛頓 B．2×10﹣4牛頓 C．4×10﹣4牛頓 D．2×10﹣1牛頓2．（2021?湛江校級(jí)模擬）如圖，邊長(zhǎng)L、不計(jì)重力、各邊完全相同的硬正三角形導(dǎo)線框abc置于豎直平面內(nèi)，ab邊水平，一重物通過(guò)絕緣細(xì)線懸掛于框下端c點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直框所在平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)將兩頂點(diǎn)a、b分別接在恒流源的正負(fù)極上，當(dāng)ab邊的電流強(qiáng)度為I，重物恰好對(duì)地面沒(méi)有壓力，則重物的重力為（）A．BIL B．2BIL C． D．3．（2021?清城區(qū)校級(jí)模擬）如圖，由相同導(dǎo)體連接而成的正方形線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，a、b與直流電源兩端相接，則導(dǎo)體ab、cd受到的安培力（）A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向相反 C．大小不等，方向相反 D．大小不等，方向相同4．（2021?綦江區(qū)校級(jí)模擬）某同學(xué)自制一電流表，其原理如圖所示。質(zhì)量為m的均勻細(xì)金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab＝L1，bc＝L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標(biāo)尺上的刻度。MN的長(zhǎng)度大于ab，當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于靜止時(shí)，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標(biāo)尺的零刻度；當(dāng)MN中有電流時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g。下列說(shuō)法中正確的是（）A．當(dāng)電流表的示數(shù)為零時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為 B．標(biāo)尺上的電流刻度是均勻的 C．為使電流表正常工作，流過(guò)金屬桿的電流方向?yàn)镹→M D．電流表的量程為5．（2021春?市中區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的剛性正三角形導(dǎo)線框abc在豎直平面內(nèi)，且a、b水平，導(dǎo)線框的重力忽略不計(jì)。各邊導(dǎo)線材料及粗細(xì)完全相同，處在方向垂直導(dǎo)線框所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通過(guò)絕緣細(xì)線在c點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體，將兩頂點(diǎn)a、b分別接在恒流源的正負(fù)極上，重物恰好對(duì)地面沒(méi)有壓力。某時(shí)刻由于故障導(dǎo)致線框的水平邊ab失去電流，其他條件不變，則穩(wěn)定后物塊對(duì)地面的壓力是（）A． B．0 C． D．6．（2021春?市中區(qū)校級(jí)月考）關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受到的安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I三者之間的方向關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A．安培力F的方向一定垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I所在的平面 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向一定垂直于安培力F和電流I所在的平面 C．電流I的方向一定垂直于安培力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B所在的平面 D．安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I三者之間的方向一定互相垂直7．（2021?湖南模擬）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平向右，將一段圓弧形導(dǎo)體ab置于磁場(chǎng)中，圓弧圓心為O，半徑為r?，F(xiàn)在導(dǎo)體ab中通以方向從b→a的恒定電流I，并將磁場(chǎng)從圖示位置沿順時(shí)針?lè)较蛟诩埫鎯?nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．圓環(huán)受到的安培力方向始終垂直紙面向內(nèi) B．圓環(huán)受到的安培力大小可能為零 C．圓環(huán)受到的安培力最小為BIr D．圓環(huán)受到的安培力最大值為πBIr8．（2021?合肥三模）如圖所示，空間分布著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，xOy面內(nèi)有一通電導(dǎo)線AO，導(dǎo)線與Ox軸夾角為45°，電流由A流向O。有關(guān)安培力與磁場(chǎng)方向關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A．若磁場(chǎng)沿x軸正向，則安培力沿z軸負(fù)向 B．若磁場(chǎng)沿y軸正向，則安培力沿z軸負(fù)向 C．若磁場(chǎng)沿z軸正向，則安培力沿x軸正向 D．若磁場(chǎng)沿z軸負(fù)向，則安培力沿x軸負(fù)向9．（2021?永州模擬）如圖所示．質(zhì)量m＝20g的導(dǎo)體棒ab垂直放在寬度l＝0.5m的平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌下端與一電源和電阻連接，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為37°，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）方向垂直導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)體棒中通有0.4A的電流時(shí)恰好能保持靜止，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A．0.05 B．0.25 C．0.5 D．0.810．（2021?保定一模）如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α，質(zhì)量為m的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，通以電流I時(shí)恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的是（）A．電流從B流向A，金屬桿長(zhǎng)度為 B．電流從A流向B，金屬桿長(zhǎng)度為 C．電流從B流向A，金屬桿長(zhǎng)度為 D．電流從A流向B，金屬桿長(zhǎng)度為11．（2021?黃岡模擬）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平向右，將一段圓弧形導(dǎo)體ab置于磁場(chǎng)中，圓弧圓心為O，半徑為r。現(xiàn)在導(dǎo)體ab中通以方向從b→a的恒定電流I，并將磁場(chǎng)從圖示位置沿順時(shí)針?lè)较蛟诩埫鎯?nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．圓環(huán)受到的安培力方向始終垂直紙面向外 B．圓環(huán)受到的安培力大小不可能為零 C．圓環(huán)受到的安培力大小可能為BIr D．圓環(huán)受到的安培力最大值為πBIr12．（2021?紹興二模）如圖所示，在架子上吊著一根絕緣導(dǎo)線，右側(cè)導(dǎo)線下部某處裝有一個(gè)鉛墜，使導(dǎo)線保持豎直狀態(tài)，下端連接著一個(gè)鋁箔刷子，刷子下方放置一張鋁箔，調(diào)整刷子的高度使之下端剛好與鋁箔接觸。將左側(cè)導(dǎo)線接到電源的正極上，電源的負(fù)極連接鋁箔，用可移動(dòng)的夾子水平地夾住一根強(qiáng)磁鐵，右端N極正對(duì)右側(cè)導(dǎo)線，接通電源，發(fā)現(xiàn)右側(cè)導(dǎo)線在擺動(dòng)。下列判斷正確的是（）A．右側(cè)導(dǎo)線開(kāi)始時(shí)垂直紙面向里擺動(dòng) B．右側(cè)導(dǎo)線在擺動(dòng)過(guò)程中一直受到安培力作用 C．右側(cè)導(dǎo)線在整個(gè)擺動(dòng)過(guò)程中安培力對(duì)其做正功 D．同時(shí)改變電流方向及磁鐵的磁極方向，右側(cè)導(dǎo)線開(kāi)始擺動(dòng)方向與原來(lái)相同13．（2021春?浙江月考）如圖所示，把一根通電的硬直導(dǎo)線ab，用輕繩豎直懸掛在通電螺線管正上方，直導(dǎo)線中的電流方向由a向b，忽略導(dǎo)線對(duì)硬直導(dǎo)線兩端的彈力，下列說(shuō)法中正確的是（）A．閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，硬直導(dǎo)線a端所受安培力向上 B．閉合開(kāi)關(guān)S后，從上往下看，硬直導(dǎo)線順時(shí)針旋轉(zhuǎn) C．閉合開(kāi)關(guān)S后，輕繩中的拉力會(huì)變小 D．若只增加通電螺線管的線圈匝數(shù)，則硬直導(dǎo)線處于同一位置時(shí)所受安培力減小14．（2021?虹口區(qū)二模）如圖，粗細(xì)均勻的正六邊形線框abcdef由相同材質(zhì)的導(dǎo)體棒連接而成，直流電源的兩端與頂點(diǎn)a、b相連，整個(gè)裝置處于垂直于線框的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若ab棒受到的安培力大小為2N，則六邊形線框受到安培力的總和為（）A．0N B．1.6N C．2.4N D．4N15．（2021?廣東模擬）如圖所示，通電直導(dǎo)線a與金屬圓環(huán)b位于同一豎直平面內(nèi)，相互絕緣。若a中通有方向水平向右的電流時(shí)，其受到的安培力方向豎直向上，則下列分析正確的是（）A．a(chǎn)中的電流一定在減小 B．a(chǎn)中的電流可能恒定不變 C．b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且感應(yīng)電流一定在減小 D．b中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且感應(yīng)電流可能恒定不變16．（2021?浙江模擬）通有電流I的直導(dǎo)線豎直放置，且可繞O點(diǎn)向各個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，電流方向如圖所示，O為直導(dǎo)線的中心，下列哪種情況將會(huì)發(fā)生（）A．導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的作用，繞O點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) B．導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的作用，繞O點(diǎn)上端向外，下端向里轉(zhuǎn)動(dòng) C．導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的作用，繞O點(diǎn)上端向里，下端向外轉(zhuǎn)動(dòng) D．導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力的作用，故不轉(zhuǎn)動(dòng)17．（2021?溫州模擬）如圖所示，半徑為r的金屬環(huán)放在光滑絕緣水平桌面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直桌面向上。當(dāng)環(huán)中通入逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏鱅后，以下說(shuō)法正確的是（）A．金屬環(huán)將發(fā)生移動(dòng) B．金屬環(huán)有收縮的趨勢(shì) C．金屬環(huán)內(nèi)部張力為BIr D．金屬環(huán)內(nèi)部張力為零18．（2021?青浦區(qū)二模）如圖所示，導(dǎo)體棒Ⅰ和Ⅱ互相垂直放于光滑的水平面內(nèi)，導(dǎo)體棒Ⅰ固定，Ⅱ可以在水平面內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)。給導(dǎo)體棒Ⅰ、Ⅱ通以如圖所示的恒定電流，僅在兩導(dǎo)體棒之間的相互作用下，較短時(shí)間后導(dǎo)體棒Ⅱ出現(xiàn)在虛線位置。下列關(guān)于導(dǎo)體棒Ⅱ位置（俯視圖）的描述可能正確的是（）A． B． C． D．19．（2021?海原縣校級(jí)二模）電流天平是一種測(cè)量磁場(chǎng)力的裝置，如圖所示，兩相距很近的通電平行線圈Ⅰ和Ⅱ，線圈Ⅰ固定，線圈Ⅱ置于天平托盤(pán)上，當(dāng)兩線圈均無(wú)電流通過(guò)時(shí)，天平示數(shù)恰好為零，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩線圈電流方向相反 B．當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩線圈電流方向相反 C．線圈Ⅰ與線圈Ⅱ之間的作用力是通過(guò)電場(chǎng)傳遞的 D．線圈Ⅰ對(duì)線圈Ⅱ的作用力與托盤(pán)對(duì)線圈Ⅱ的作用力是一對(duì)相互作用力20．（2021?豐臺(tái)區(qū)一模）兩條平行的通電直導(dǎo)線AB、CD通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，電流方向如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．兩根導(dǎo)線之間將相互排斥 B．I2在I1位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 C．AB受到的力是由I2的磁場(chǎng)施加的 D．若I1＞I2，則AB受到的力大于CD受到的力二．多選題（共10小題）21．（2021春?成都期末）如圖所示，兩條相同的平行直導(dǎo)線A、B中通入大小相等、方向相反的電流IA、IB，導(dǎo)線A、B所受的安培力分別為FA、FB，則（）A．在導(dǎo)線A的位置，導(dǎo)線B產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里 B．導(dǎo)線A所受安培力FA的方向向左 C．若電流IA＞IB，則FA＞FB D．若電流IA、IB同時(shí)反向，F(xiàn)A、FB方向仍然不變22．（2021?東湖區(qū)校級(jí)三模）如圖所示，間距為L(zhǎng)＝0.3m的平行光滑金屬導(dǎo)軌上端接有電動(dòng)勢(shì)E＝3.0V、內(nèi)阻r＝1.0Ω的直流電源，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝37°角，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向沿豎直方向，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝0.1kg、電阻為R＝2.0Ω的金屬棒ab垂直放在金屬導(dǎo)軌上，金屬棒恰好靜止。已知g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則（）A．金屬棒ab的發(fā)熱功率為3.0W B．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2.5T C．磁場(chǎng)方向豎直向上 D．改變磁場(chǎng)方向，仍使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為2.0T23．（2021?肇慶三模）如圖甲所示為電流天平，圖乙為電流天平的電路連接圖，它可以用來(lái)研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的安培力與哪些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開(kāi)S1、S2，調(diào)節(jié)等臂天平橫梁，使指針指到刻度盤(pán)中央位置；然后閉合S1并在勵(lì)磁線圈中通入電流，線圈內(nèi)部產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)；閉合S2并給橫梁上的E型導(dǎo)線通入電流，此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)通電E型導(dǎo)線產(chǎn)生安培力作用，破壞了橫梁的平衡，使指針向右偏轉(zhuǎn)，這時(shí)在砝碼鉤上掛質(zhì)量為m的砝碼，使天平恢復(fù)平衡。已知重力加速度為g，不計(jì)E型導(dǎo)線電阻。下列說(shuō)法正確的是（）A．天平平衡時(shí)，E型導(dǎo)線受到的安培力大小為mg B．天平平衡后，若僅將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向上移動(dòng)，指針向右偏 C．天平平衡后，若僅將滑動(dòng)變阻器R2的滑片向上移動(dòng)，指針向右偏 D．天平平衡后，若僅將開(kāi)關(guān)S3撥到2，指針向左偏24．（2021?3月份模擬）如圖所示，正方形框架ABCD固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，框架由四根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的相同導(dǎo)體棒首尾連接而成，框架平面與磁場(chǎng)方向垂直；電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，導(dǎo)體棒AB的電阻也為r，用導(dǎo)線將電源與框架的C、D兩點(diǎn)連接，不計(jì)導(dǎo)線的電阻。下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)電源的電流為 B．通過(guò)導(dǎo)體棒AB和導(dǎo)體棒CD的電流之比為1：3 C．導(dǎo)體棒CD受到的安培力大小為 D．框架受到的安培力大小為25．（2021春?大武口區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，有兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的細(xì)導(dǎo)體棒a、b，a被水平放置在傾角為45°的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行。當(dāng)兩細(xì)棒中均通以電流強(qiáng)度為I的同向電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止，則下列關(guān)于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度及a的狀態(tài)說(shuō)法正確的是（）A．方向豎直向下 B．大小為 C．若使b下移，a將不能保持靜止 D．同時(shí)增大細(xì)導(dǎo)體棒a、b的電流，a棒仍可靜止26．（2021春?順慶區(qū)校級(jí)月考）關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說(shuō)法中正確的是（）A．兩種力的方向均可以用左手定則判斷 B．運(yùn)動(dòng)電荷的速度大小相同，所受的洛倫茲力就相同 C．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零 D．洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，安培力是所有運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的總和，因此安培力也不做功27．（2021?河南模擬）如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直磁場(chǎng)方向固定一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd，線框每邊電阻均為R。將線框的頂點(diǎn)a、b接在電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為R的電源上，開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后（）A．線框的ad邊和bc邊受到的安培力方向相反 B．線框的ab邊與dc邊受到的安培力方向相反 C．整個(gè)線受到的安培力大小為0 D．整個(gè)線框受到的安培力大小為28．（2021?黃山二模）將一段銅制裸導(dǎo)線彎折成如圖甲所示形狀的線框，將它置于一節(jié)干電池的正極上（線框上端的彎折位置與正極良好接觸），一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵N極向上吸附于電池的負(fù)極，使導(dǎo)線框下面的兩端P、Q套在磁鐵上并與磁鐵表面保持良好接觸，放手后線框就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而制成了一個(gè)“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”，如圖乙所示。關(guān)于該電動(dòng)機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（）A．俯視，線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B．若將磁鐵吸附在負(fù)極的磁極對(duì)調(diào)，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的方向不變 C．電池的輸出功率一定大于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械功率 D．若線圈電阻不受發(fā)熱影響，則線圈從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，線框中電流保持不變29．（2021?青秀區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，一固定光滑絕緣半圓弧槽C處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，槽內(nèi)放有質(zhì)量不變、電流方向垂直紙面向外的通電導(dǎo)體棒靜止于A位置，已知D位置為圓弧槽最低點(diǎn)。現(xiàn)使導(dǎo)體棒的電流緩慢增加時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒受的安培力方向緩慢改變 B．導(dǎo)體棒將向圓弧槽最低點(diǎn)D移動(dòng) C．導(dǎo)體棒對(duì)圓弧槽的壓力增加 D．導(dǎo)體棒所受的安培力與圓弧槽對(duì)導(dǎo)體棒的支持力的合力不變30．（2021春?成都月考）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一傾角為θ的光滑斜面，在斜面上水平放置一根長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m的導(dǎo)線，通以如圖所示方向的電流I，通電導(dǎo)線恰好靜止。重力加速度為g，關(guān)于該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)線所受的安培力方向可能垂直于斜面向下 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為B＝，方向垂直于斜面向上 C．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向水平向左、大小為時(shí)，導(dǎo)體棒對(duì)斜面無(wú)壓力 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝，方向豎直向下三．填空題（共10小題）31．（2021?閔行區(qū)二模）用如圖等臂天平可測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，天平右側(cè)下方懸掛的矩形線圈寬為L(zhǎng)，共N匝。虛線框中勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面，線圈通以圖示方向的電流I時(shí)，天平平衡。保持電流大小不變，改變其方向，從左盤(pán)中移動(dòng)質(zhì)量為m的砝碼至右盤(pán)，使天平重新平衡。由此可知磁場(chǎng)的方向垂直紙面向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝。（已知重力加速度g）32．（2021?長(zhǎng)寧區(qū)二模）勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一根長(zhǎng)度為0.5m重力為5N垂直于紙面水平放置的導(dǎo)體棒，用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。當(dāng)導(dǎo)體棒通入方向垂直紙面向內(nèi)的4A電流時(shí)，處于如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)，圖中細(xì)線與豎直方向成30°夾角。磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為T(mén)，方向是。33．（2020秋?長(zhǎng)寧區(qū)期末）電磁炮的主要結(jié)構(gòu)原理如圖所示。假設(shè)某電磁炮能把m＝2g的彈體（包括金屬桿CD的質(zhì)量）由靜止加速到v＝10km/s。已知軌道寬l＝2m，長(zhǎng)s＝100m，通過(guò)的電流為I＝10A，則軌道間所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，磁場(chǎng)力的最大功率P＝W（軌道摩擦不計(jì)）。34．（2020春?應(yīng)縣校級(jí)月考）電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為2.0g的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到6km/s。若這種裝置的軌道寬2m，長(zhǎng)為100m，通過(guò)的電流為10A，則軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T(mén)，磁場(chǎng)力的最大功率P＝W（軌道摩擦不計(jì)）。35．（2020?郴州學(xué)業(yè)考試）如圖所示，水平放置的兩平行金屬導(dǎo)軌ab、cd，間距為0.5m，其上垂直于導(dǎo)軌放置質(zhì)量為0.05kg的直金屬棒ef，整個(gè)裝置放在方向跟導(dǎo)軌平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，金屬棒中的電流為2.0A時(shí)，它對(duì)軌道的壓力恰好為零，取g＝10m/s2，則金屬棒所受到的安培力大小為N，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為T(mén)。36．（2019秋?孝義市期末）如圖所示為電流天平，可以用來(lái)測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。它的右臂掛著匝數(shù)為n的矩形線圈，線圈的水平邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過(guò)電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變，這時(shí)需要在左盤(pán)中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂達(dá)到新的平衡。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝。（用已知量和測(cè)量得到的量n、m、L、I表達(dá)）（2）當(dāng)n＝9，L＝10.0cm，I＝0.10A，m＝9.0g，g＝10m/s2時(shí)，可計(jì)算得B＝T。37．（2019秋?楊浦區(qū)校級(jí)期中）在磁場(chǎng)中的同一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場(chǎng)方向垂直。先后在導(dǎo)線中通入不同的電流，導(dǎo)線所受的力也不一樣。圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線受力的大小F與通過(guò)導(dǎo)線的電流I的關(guān)系。a、b各代表一組F、I的數(shù)據(jù)。在A、B、C三幅圖中，正確的是，請(qǐng)說(shuō)明道理。38．（2018秋?雨花區(qū)期末）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端掛有一個(gè)單匝矩形線框abcd，質(zhì)量為m，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線框的下半部分處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線框平面垂直，在圖中垂直于紙面向里，線框中通以電流I，方向如圖所示。線框處于平衡狀態(tài)。此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則此時(shí)bc棒所受的安培力的大小為，方向（選填“豎直向上”或“豎直向下”）；今磁場(chǎng)反向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小仍為B，線框重新達(dá)到平衡時(shí)彈簧的彈力大小為。從開(kāi)始的平衡狀態(tài)到重新達(dá)到平衡過(guò)程中，彈簧的形變量增加了（重力加速度為g）。39．（2019秋?常德期中）如圖所示，一個(gè)通電矩形線圈abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線圈的OO′軸與磁場(chǎng)垂直，線圈平面與磁場(chǎng)平行。ab邊所受的安培力方向向（填“內(nèi)”或“外”），cd邊所受的安培力方向向（填“內(nèi)”或“外”），bc邊安培力（填“受”或“不受”）。40．（2019春?平安區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，把長(zhǎng)L＝0.25m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10﹣2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，使導(dǎo)體棒和磁場(chǎng)方向垂直，若通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I＝2.0A，則導(dǎo)體棒所受安培力的大小是N，1min內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒某一橫截面的電量是C。四．計(jì)算題（共10小題）41．（2021春?阜陽(yáng)期末）如圖所示，寬為L(zhǎng)＝0.5m的光滑導(dǎo)軌與水平面成θ＝37°角，質(zhì)量為m＝0.1kg、長(zhǎng)也為L(zhǎng)＝0.5m的金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，電源電動(dòng)勢(shì)E