第一章 1.1. 安培力-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019 江苏专用)

第一章 安培力与洛伦兹力 第1节 磁场对通电导线的作用力 第1课时安培力 第1关练速度 30min为准，你的时间： 的通电导线，电流强度为1，磁感应强度为B, 题型1曲线运动的速度方向与特点 求各导线所受到的安培力。 1.(2023·广东汕尾质检)关于通电导线所受安 A: .B: C 培力F的方向、磁场B的方向和电流I的方 向之间的关系，下列说法正确的是( A.F、B、I三者必须保持互相垂直 B B.F必须垂直B、I,但B、/可以不相互垂直 5.(2022·湖北新高考联考协作体期中)如图所 C.B必须垂直F、I,但F、/可以不相互垂直 示，甲、乙、丙、丁四幅图中，平行导轨间距均 D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直 为L,回路中电流大小均为1，磁感应强度大小 2.如图所示，将四根通电直导线分别放在四个 均为B.甲、乙、丙图中导轨处在水平面内，丁 匀强磁场中，图中给出了磁感应强度B的方 图中导轨倾斜，倾角为：甲、乙、丁图中磁场 向、导线中电流1的方向，某同学分别画出了 方向竖直向上，丙图中磁场与水平方向夹角 通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确 为6，且与导轨垂直：甲、丙、丁图中导体棒垂 的是 ( 直导轨放置，乙图中导体棒与导轨夹角为0. 则甲、乙、丙、丁四图中导体棒所受安培力的 I 大小分别为 A B C D 3.竖直面内有一易形变的轻质正 方形导线框ABCD,将四角固 定在匀强磁场中.当线框中通 A.BlL、BlL、BILsin 0、BIL 有如图所示的电流时，其形状 B.BIL、BlL、BILsin0、BILcos 0 BIL 变为图中虚线所示，该磁场磁感应强度的方 、BILcos6、BILcos0 向可能为 ( ) BIL A.平行AB边向上B.平行AB边向下 D.BIL 'sin 0 BILsin0、BlL C.垂直线框平面向里D.垂直线框平面向外 6.如图所示，一段通电的直导线平行于磁场方 题型2安培力的大小 向放人匀强磁场中，导线中的电流方向由左 4.如图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状 向右.将导线从图示位置在纸面内转过90°， 第一章学霸001 在此过程中导线所受安培力的大小 ( A.保持不变 B.由零逐渐增大 C.由最大逐渐减小到零 C D.先增大再减小到零 9.(2022·浙江“山水联盟”期 题型3磁电式电流表 初)如图，纸面内同一材料 7.(2023·广东珠海期中)图甲为实验室里某型 号磁电式电流表结构.矩形线圈匝数为，电 制作的粗细均匀的正方形 阻为R矩形线圈处在均匀辐射状磁场中，如 金属线框，如图接入电路，电源电动势恒定， 图乙所示，线圈左右两边所在之处的磁感应 导线及电源内阻不计，整个空间磁场垂直纸 强度大小均为B.若线圈受到的安培力和螺旋 面向里，导线框受安培力F,若将接入点从两 弹簧的弹力达到平衡时，指针达到稳定.下列 侧中点A、B换成对角点M、N,则导线框受安 说法正确的是 培力变为多大 ( ) 指针 A.F B.2F C.2F D.V2F 0 线图 10.(2023·内蒙古呼市 二中期末)如图所 A.如图甲新示，线圈顺时针转动过程中，穿过 示，间距为d的水平 铝框的磁通量诚少 导轨接有电源，导轨 6 B.在线圈转动范围内，线圈所受安培力大小 上固定三根用同种材料制作的导体棒a、 与电流大小有关，而与所处位置无关 b、c,导体棒的横截面积均为S,其中b最 C.通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转 短，c弯成了直径与b等长的半圆，导体的电 角度就越小 阻与其长度成正比，导轨电阻不计.现将装 D.更换劲度系数更小的螺旋弹簧，可以减小 置置于竖直向下的匀强磁场中，接通电源 电流表的灵敏度（灵敏度即A 后，三根导体棒中均有电流通过，则它们所 受安培力的大小关系为 ( 重难题型非直导线的安培力分析 A.F>F=F B.F=F>F 8.(2023·江苏南京期末)等边三角形电阻丝与 C.F=F。=F D.F >F>F 电源构成如图所示电路，D、E分别是BC、AC 第2关练准确率 准确率>90%，你做对 题 的中点，当线圈处在同一匀强磁场的不同位 置时，线圈所受安培力最小的是 11.水平面有一通有恒定电流的直 导线，电流方向如图所示，导线 B 处于水平向右的匀强磁场B,中.如果在该空 间再加一个匀强磁场B,使得导线所受安培 B 力为零不考虑导线产生的磁场及地磁场的 选择性必修第二册学霸002 影响，则B,的方向可能为 导线间隔棒，图乙为其截面图.间隔棒将6条 输电导线分别固定在一个正六边形的顶点 B. a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心.已知 D 通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与 12.(2023·安微滁州联考)如图所示，用一段导 电流大小成正比，与到导线的距离成反比， 线围成半径为R的圆弧AB,圆弧AB所对应 某瞬时，6条输电导线中通过垂直纸面向外、 的圆心角为0=300°，导线中通有顺时针方 大小相等的电流，其中a导线中的电流对b 向的电流，在导线所在的平面内加某一方向 导线中电流的安培力大小为F,该时刻 范围足够大的匀强磁场，此时导线受到的磁 场力最大且方向垂直纸面向外.则下列说 法正确的是 A.磁场方向垂直AB向下 B.若圆弧在纸面内绕O点顺 时针转过30°，安培力变为 A.O点的磁感应强度方向垂直于c矿向下 原来的 B.b,c、d、ef处5根导线在a处产生磁场磁 C.若圆弧在纸面内绕O点顺时针转过90°， 感应强度方向沿a0,由a指向O 安培力的大小不变 C.c导线所受安培力方向沿Oc指向c D.仅将磁场方向变为垂直纸面向外，磁场力 D.a导线所受安培力为2.5F 的大小和方向均发生变化 第3关练思维宽度 难度级别：☆安女 13.(2023·江西九江十校联考)将一个粗细均 15.(2023·湖南益阳模拟)如 匀的“、”形导体环放置在粗 P 图所示，由粗细均匀的金 糙绝缘的水平面上，俯视图4·B1 属导线围成的一个正六边 形线框abedef,它的六个顶 如图所示，范围足够大的磁 ×Q× 点均位于一个半径为R的 感应强度大小为B的匀强磁场垂直水平面 圆形区域的边界上，be为圆形区域的一条直 向下.导体环的一部分APB为正方形的三 径，be上方和下方分别存在方向相反的匀强 边，另一部分AQB为等边三角形的两边，将 磁场，磁场方向垂直于圆形区域，b加上方磁 间距为L的A、B两端接入电路并通以从左 感应强度大小为2B,下方磁感应强度为B. 向右的电流I,导体环的APB部分和AQB部 现给线框接入从a点流入、从f点流出的大 分受到的安培力大小之比为 () 小为/的恒定电流，则金属线框受到的安培 A.2:5B.2:3C.3:5 D.3:2 力的大小为 () 14.(2023·重庆西南大附中期末)如图甲所示 2BIR B. C.BIR D.0 为安装在某特高压输电线路上的一个六分 3 第一章学霸003c66644 参考答案 ANSWER 第一章 安培力与洛伦兹力 第1节 磁场对通电导线的作用力 到的安塔力大小之比为R:=号肌： 2 Bm=2:3. 故选B. 第1课时安培力 14.D解析：A.根据安培定则，4，d两条导线在0点的磁感 第1关（练速度） 应强度等大反向，b,e两条导线在O点的磁感应强度等大 1.B2.A3.D 反向，c∫两条导线在O点的磁感应强度等大反向，所以 4.BILeos a BIL.0 O点的磁感应强度为零，A错误：BD根据安培定则，b,c、 5.D解析：甲图导体棒有效长度为L,磁场与导体棒垂直， def处5根导线在a处产生磁场的磁感应强度方向如 故安培力大小为F=B肌：图乙导体排有效长度为品。蓝 图所示，设b在a处产生的磁感应强度大小为B,则f在a 处磁感应强度大小为B,c、e在a处磁感应强度大小为 场与导体棒垂直.故安培力大小为F一。图丙导体棒有 d在a处产生的磁感应强度大小为 B ,根据磁感应强 3 2 效长度为L,磁场与导体棒夹角为8，故安培力大小为F= 度的叠加可知，b,c,de∫处5根导线在a处产生磁场的 BILsin0:图丁导体棒有效长度为L,磁场与导体棒垂直，导 磁感应强度方向垂直于a0斜向左下，合磁感应强度大小 轨倾角不影响安培力大小，故安培力大小为F=BL:故 为2.5B,方向垂直a0:根据左手定则和安培力公式可知， ABC错误，D正确.故选D. a受安培力方向为沿a0,由a指向0，大小为2.5F,B错 6.B解析：设电流与磁场的夹角为8，导体棒受到的安培力 误，D正确：C同理可得c导线所受安培力方向沿c0,由c 为F=BILsin0,其中0从0增大到90°，sin0由0增大到1， 指向0，C错误故选D. 故可知安培力由零逐渐增大，故B正确，ACD错误.故选B 7.B8.C 9.C解析：设正方形边长为L,开始时通过线框总电流为/， 则导线框受安培力为F=B,将接入点从两侧中点A,B换 成对角点M,N,则导线框的电阻不变，电流仍为1，导线框 的等效长度为2L,则导线框受安培力为F=BM2L=√2F, B 故选C. 10.B解析：设a,b两导体棒的长度分别为L。和L4,c导体 第3关（练思维宽度） 棒弯成半圆的直径为d:由于导体棒都与匀强磁场垂直， 15.D解析：根据串并联电路的特点可知线框流过a边的 则a、b两导体棒所受的安培力大小分别为F=BHL,F= 电流：山=名，流过边的电流：山=名 、BHL=B1d.因1=配，则F=L=L .= pL. de,ab边受到的安培力同向，斜向左下方，同理bc,gf边受 到的安培力同向，斜向右下方，大小分别为F=F=2B· B因1期F=MdA因国 名那=f=B·名R=脉则k,hc,寸 p 则R=m=B2-2B U 2US 边所受的安培力合力为R=8R:R=R,方向 ,则F=F>F,放 pud TP 向下： p25 本题选B. 边受到的安培方R=2B,×=歌，方向向下。 第2关（然准确率）】 11.A12.B 可边受到的安培力上=B1xR=6,方向向自 所以线框受到的合力F=F,-F,-F,=0, 13.B解析：设匀强磁场的磁感应强度大小为B,“”形导 D正确，ABC错误故选D. 体环两端接入电路部分有效长度均为L,由电阻定律可 第2课时通电导线在磁场中的平衡与运动 知，帮体环两部分的电凰之比为是号曲并联电路特店 第1关（练速度） 可知，=子.山=子，导体环的APB部分和40B部分受 1.D 5 2.D解析：①2由左手定则可知，电流从b端流入a端流出， 参考答案学霸01