山东省春季高考电气技术类-安培力及左手定则 《电工技术基础及应用考点双析卷》第27卷

编写说明：山东省春季高考电气技术类《电工技术基础及应用》，依据《山东省电气技术类专业知识考试标准》（2025年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第27、第28卷精准对标《山东省电气技术类专业知识考试标准》考纲，知识模块1.电工技术基础及应用： 5.电磁感应、自感及互感原理与应用：理解安培力及左手定则。 山东省春季高考电气技术类 《电工技术基础及应用考点双析卷》第27卷 安培力及左手定则 学生练习卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．两根平行导线通过同向电流时，导体之间相互（    ） A．排斥 B．产生磁场 C．产生涡流 D．吸引 2．如果通电直导体在匀强磁场中受到的磁场力最大，则说明该导体与磁力线夹角为 度。（    ） A．90 B．60 C．30 D．0 3．如图所示，要使矩形回路产生逆时针的感应电流，则其上方的通电长直导线（   ） 4．图所示的匀强磁场中，当导体AB在外力作用下在两平行金属导轨上无摩擦地快速向右运动时，置于导轨右边的CD杆将（   ） A．静止不动 B．向左运动 C．向右运动 D．左右振动 5．图中，A、B、C三根导线通有大小和方向都相同的电流，则它们的相互作用为（   ） A．A向上弯曲，B、C二线向下弯曲 B．A向下弯曲，B、C二线向上弯曲 C．A向上弯曲，B线不动，C向下弯曲 D．A向下弯曲，B线不动，C向上弯曲 6．把一根通电直导线放在磁场中，它受到安培力的作用，下列说法正确的是（   ） A．安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直 B．安培力的方向一定和电流方向垂直，但不一定和磁场方向垂直 C．安培力的方向一定和磁场方向垂直，但不一定和电流方向垂直 D．若通电直导线受到安培力的作用，则安培力方向，磁场方向、方向三者之间相互垂直 7．如图所示，处在匀强磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为（   ） A．垂直向上 B．垂直向下 C．水平向左 D．水平向右 8．在匀强磁场中，原来载流导线所受磁场力为F，若电流减少一半，而导线的长度增加一倍，则载流导线所受的磁场力为(    ）。 A．2F B．F C．F/2 D．4F 9．如图所示，纸面内有一通电导线，要使该导线受到沿纸面向右的安培力，则磁场的方向可能为（   ）     A．垂直于导线向右 B．与纸面成一定角度（不等于零）向里 C．垂直于纸面向内 D．垂直于纸面向外 10．在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流I的关系图像正确的是（   ） A． B． C． D． 11．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如图中箭头所示，当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是（   ） A． B． C． D． 12．如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（   ） A．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动 B．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动 C．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动 D．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动 13．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（   ） A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向下 D．竖直向上 14．电磁继电器中，控制电路的作用是（   ） A．产生强大的磁场 B．控制工作电路的通断 C．提供大电流 D．改变工作电路的电压 15．一通电导线在磁场中受到的安培力为零，则可能的原因是（   ） A．没有电流 B．电流方向与磁场方向平行 C．电流方向与磁场方向垂直 D．磁场强度为零 16．在电磁继电器中，电磁铁的作用是（   ） A．产生磁场，控制工作电路的通断 B．产生电流，为工作电路供电 C．改变磁场强度，调节工作电路的电流 D．以上都不对 17．电流表的量程与____有关。（   ） A．线圈的匝数 B．磁场强度 C．安培力大小 D．以上都是 18．通电矩形线圈在磁场中受最大力偶矩的放置位置是:矩形线圈的平面法线方向与磁感线（   ） A．成90°夹角 B．成0°夹角 C．成45°夹角 D．成30°夹角 19．如图所示，闭合回路 ABCD 竖直放在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，AB段可沿导轨自由向下滑动，当AB由静止开始向下滑动时，则（   ） A．A端电位较低，B端电位较高 B．AB 段在重力和磁场力的作用下最后匀速下滑 C．AB 段在磁场力作用下，以大于g的加速度下滑 D．AB 段在磁场力作用下，速度逐渐减小 20．当通电导线处于磁场中时，如果电流方向与磁场方向相同，则导线会受到哪种力的作用？（   ） A．排斥力 B．引力 C．无作用力 D．吸引力 二、计算题（本大题共2小题，每题20分，共40分） 21．把一根通有4A电流、长为30cm的导线放在匀强磁场中，当导线和磁感线垂直时，测得所受的磁场力是0.06N，求： (1)磁场的磁感应强度； (2)如果导线和磁场方向成30°角，求导线所受到的磁场力的大小。 22．如图所示，一矩形导电框架两端各串联一电阻，R1=1Ω，R2=2Ω，放在匀强磁场中，其磁感应强度B=5T，方向如图所示。今有一导体AB，长0．2m，以1m/s的速度在框架上向右滑动，求： (1)通过R1、R2的电流大小； (2)磁场对导体AB的作用力； (3)电阻R1、R2上消耗的功率； (4)外力作用于导体AB的功率。 试卷第6页，共7页 试卷第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：山东省春季高考电气技术类《电工技术基础及应用》，依据《山东省电气技术类专业知识考试标准》（2025年）（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第27、第28卷精准对标《山东省电气技术类专业知识考试标准》考纲，知识模块1.电工技术基础及应用： 5.电磁感应、自感及互感原理与应用：理解安培力及左手定则。 山东省春季高考电气技术类 《电工技术基础及应用考点双析卷》第27卷 安培力及左手定则 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．两根平行导线通过同向电流时，导体之间相互（    ） A．排斥 B．产生磁场 C．产生涡流 D．吸引 【答案】D 【详解】两根平行导线通过同向电流时，根据安培定则（右手螺旋定则）可以判断出两导线周围的磁场分布情况，再根据左手定则判断导线在对方磁场中所受安培力的方向，会发现两根导线所受安培力都指向对方，所以两根平行导线通过同向电流时，导体之间相互吸引。同理，若两根平行导线通过反向电流时，导体之间相互排斥。 2．如果通电直导体在匀强磁场中受到的磁场力最大，则说明该导体与磁力线夹角为 度。（    ） A．90 B．60 C．30 D．0 【答案】A 【详解】F=BILsin 当在0~90°中间时，sin为单调递增函数 所以当时F最大。 3．如图所示，要使矩形回路产生逆时针的感应电流，则其上方的通电长直导线（   ） 【答案】D 【解析】略 4．图所示的匀强磁场中，当导体AB在外力作用下在两平行金属导轨上无摩擦地快速向右运动时，置于导轨右边的CD杆将（   ） A．静止不动 B．向左运动 C．向右运动 D．左右振动 【答案】C 【解析】略 5．图中，A、B、C三根导线通有大小和方向都相同的电流，则它们的相互作用为（   ） A．A向上弯曲，B、C二线向下弯曲 B．A向下弯曲，B、C二线向上弯曲 C．A向上弯曲，B线不动，C向下弯曲 D．A向下弯曲，B线不动，C向上弯曲 【答案】D 【解析】略 6．把一根通电直导线放在磁场中，它受到安培力的作用，下列说法正确的是（   ） A．安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直 B．安培力的方向一定和电流方向垂直，但不一定和磁场方向垂直 C．安培力的方向一定和磁场方向垂直，但不一定和电流方向垂直 D．若通电直导线受到安培力的作用，则安培力方向，磁场方向、方向三者之间相互垂直 【答案】A 【详解】安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直，但是磁场和电流的方向不一定垂直，安培力是垂直于磁场和电流决定的平面，所以A正确。故选A。 7．如图所示，处在匀强磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为（   ） A．垂直向上 B．垂直向下 C．水平向左 D．水平向右 【答案】A 【详解】要确定处在匀强磁场中的载流导线所受的磁场力方向，我们需要应用左手定则。左手定则的具体步骤如下： 伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内。 让磁感线穿过手心。四指指向电流的方向。 拇指所指的方向就是载流导线在磁场中所受力的方向。 磁场方向水平向左，而电流方向垂直纸面向里，则根据左手定则，载流导线所受的磁场力方向将是垂直向上。 8．在匀强磁场中，原来载流导线所受磁场力为F，若电流减少一半，而导线的长度增加一倍，则载流导线所受的磁场力为(    ）。 A．2F B．F C．F/2 D．4F 【答案】B 【详解】磁场力F的大小与电流I和导线长度L成正比，即F=BIL（其中B是磁感应强度）。因此，如果电流减半而导线长度加倍，磁场力将会保持不变。 9．如图所示，纸面内有一通电导线，要使该导线受到沿纸面向右的安培力，则磁场的方向可能为（   ）     A．垂直于导线向右 B．与纸面成一定角度（不等于零）向里 C．垂直于纸面向内 D．垂直于纸面向外 【答案】D 【详解】根据左手定则∶伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，四指指向电流方向向上，拇指指向安培力方向向右，所以磁感线向外穿过手心。所以磁场的方向可能垂直于纸面向外，也可能与纸面成一定角度（不等于零）向外。故选D。 10．在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力F的大小与通过导线的电流I的关系图像正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，导线方向与磁场方向垂直，则导线受到的安培力大小与通过导线的电流大小之间的关系满足F＝BIL，故选A。 11．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如图中箭头所示，当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A选项图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故A错误；B选项由左手定则判得，安培力的方向水平向左，导线向左弯曲，故B正确；C选项由左手定则判得，安培力的方向垂直向里，故导线不弯曲，故C错误；D选项由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故导线应向右弯曲，故D错误。故选B。 12．如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（   ） A．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动 B．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动 C．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动 D．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动 【答案】C 【详解】在图示位置时，根据左手定则判断可得：ad边左半边所受磁场力方向向里，右半边所受磁场力方向向外，则ab边转向纸里，cd边转向纸外；从图示位置转过90°时，根据左手定则判断可得∶ad边所受磁场力方向向下（cd边离磁铁较远，受到的磁场力较小），所以线圈ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动。故选C。 13．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（   ） A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向下 D．竖直向上 【答案】D 【详解】首先根据安培定则判断通电螺线管产生的磁场的方向向右，所以在A处产生的磁场方向为水平向左。根据左手定则判断可知∶A受到通电螺线管磁场的作用力的方向为竖直向上。故选D。 14．电磁继电器中，控制电路的作用是（   ） A．产生强大的磁场 B．控制工作电路的通断 C．提供大电流 D．改变工作电路的电压 【答案】B 【详解】控制电路通过小电流、低电压控制电磁铁的磁性有无，从而控制工作电路的通断。故选B。 15．一通电导线在磁场中受到的安培力为零，则可能的原因是（   ） A．没有电流 B．电流方向与磁场方向平行 C．电流方向与磁场方向垂直 D．磁场强度为零 【答案】B 【详解】当电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力。故选B。 16．在电磁继电器中，电磁铁的作用是（   ） A．产生磁场，控制工作电路的通断 B．产生电流，为工作电路供电 C．改变磁场强度，调节工作电路的电流 D．以上都不对 【答案】A 【详解】电磁铁在电磁继电器中产生磁场，控制工作电路的通断。故选A。 17．电流表的量程与____有关。（   ） A．线圈的匝数 B．磁场强度 C．安培力大小 D．以上都是 【答案】D 【详解】电流表的量程与线圈的匝数、磁场强度、安培力大小等都有关。故选D。 18．通电矩形线圈在磁场中受最大力偶矩的放置位置是:矩形线圈的平面法线方向与磁感线（   ） A．成90°夹角 B．成0°夹角 C．成45°夹角 D．成30°夹角 【答案】A 【详解】通电矩形线圈在磁场中受到的力偶矩公式为M=NBLsin，是线圈平面法线方向与磁感线的夹角。 当时，，力偶矩M=0，此时力偶矩最小；当时，，力偶矩M=1，此时力偶矩最大。所以矩形线圈的平面法线方向与磁感线成 90° 夹角时受最大力偶矩。 19．如图所示，闭合回路 ABCD 竖直放在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，AB段可沿导轨自由向下滑动，当AB由静止开始向下滑动时，则（   ） A．A端电位较低，B端电位较高 B．AB 段在重力和磁场力的作用下最后匀速下滑 C．AB 段在磁场力作用下，以大于g的加速度下滑 D．AB 段在磁场力作用下，速度逐渐减小 【答案】B 【详解】 当AB段向下滑动时，根据右手定则，可判断感应电流方向是从B到A，在电源内部电流是从低电位流向高电位，所以A端电位较高，B端电位较低，A错误 AB段下滑时，受到重力和安培力的作用，随着速度增大，安培力增大，当安培力等于重力时，AB段做匀速直线运动，B正确。 根据牛顿第二定律F=ma，AB段受到重力mg和安培力F安，开始时重力大于安培力，加速度低a=<g，C错误。   AB段下滑过程中，由于重力做正功，安培力做负功，开始时重力大于安培力，速度会逐渐增大，D错误。    20．当通电导线处于磁场中时，如果电流方向与磁场方向相同，则导线会受到哪种力的作用？（   ） A．排斥力 B．引力 C．无作用力 D．吸引力 【答案】D 【详解】根据安培定律，当电流与磁场方向相同时，导线会受到磁场的吸引力。 二、计算题（本大题共2小题，每题20分，共40分） 21．把一根通有4A电流、长为30cm的导线放在匀强磁场中，当导线和磁感线垂直时，测得所受的磁场力是0.06N，求： (1)磁场的磁感应强度； (2)如果导线和磁场方向成30°角，求导线所受到的磁场力的大小。 【答案】(1)0.05T (2)0.03N 【详解】（1） （2） 22．如图所示，一矩形导电框架两端各串联一电阻，R1=1Ω，R2=2Ω，放在匀强磁场中，其磁感应强度B=5T，方向如图所示。今有一导体AB，长0．2m，以1m/s的速度在框架上向右滑动，求： (1)通过R1、R2的电流大小； (2)磁场对导体AB的作用力； (3)电阻R1、R2上消耗的功率； (4)外力作用于导体AB的功率。 【答案】(1)1A，0.5A (2)1.5N (3)1W，0.5W (4)1.5W 【详解】（1）AB棒中感应电动势；则中电流为，中电流为。 （2）磁场对导体AB的作用力。 （3）电阻、上消耗的功率和。 （4）外力作用于导体AB做功的功率。 试卷第6页，共7页 试卷第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $$