1. 安培力（分层作业）物理沪科版选择性必修第二册

1．安培力 目 录 【攻核心·技能提升】 1 一、安培力的方向 1 二、安培力的大小 2 三、安培力的应用 4 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 8 一、安培力的方向 1.下列各选项图中，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是(　　) 答案　B 解析　让磁感线垂直穿入掌心，并使四指指向电流的方向，根据左手定则，可知A图中通电直导线所受安培力的方向垂直导线斜向上，B图中通电直导线所受安培力的方向水平向右，C图中通电直导线所受安培力的方向竖直向下，D图中通电直导线所受安培力的方向水平向左，故正确的示意图为B。 2.有一通电导线在赤道上方，沿东西方向水平放置，电流方向向东，它受到地磁场的作用力方向为 (　　) A.向东 B.向西 C.向上 D.向下 答案　C 解析　赤道处的磁场与地表平行，由南极指向北极，由左手定则可知，通电导线受到地磁场的作用力方向垂直地面向上。故选C。 3.如图，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吊起水平通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，闭合开关S，A受到的通电螺线管产生的磁场的作用力的方向是(　　) A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向右 D.水平向左 答案　A 解析　首先根据安培定则判断出通电螺线管右端为N极，左端为S极，所以在A处产生的磁场方向水平向左。根据左手定则判断可知A受到的通电螺线管产生的磁场的作用力的方向竖直向上，选项A正确，B、C、D错误。 二、安培力的大小 4.如图所示，粗细均匀的正方形导线框ABCD处于匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。将线框两端接入电路中，让恒定电流从A端流入、B端流出，关于磁场对线框四条边作用力的分析，下列选项正确的是(　　) A.AB边与CD边受到的力大小相等，方向相同 B.AB边与CD边受到的力大小相等，方向相反 C.AD边与BC边受到的力大小相等，方向相同 D.AD边与BC边受到的力大小相等，方向相反 答案　D 解析　AB边电阻小于ADCB的电阻，则AB边电流大于CD边电流，则根据F＝IlB可知AB与CD边受到的力大小不相等，方向相同，选项A、B错误；AD边与BC边电流相等，根据F＝IlB可知，受到的力大小相等，由左手定则可知，安培力方向相反，选项C错误，D正确。 5.如图所示，在空间中分布着沿x轴正方向、磁感应强度大小为B的匀强磁场，将一金属导线制成半径为r的圆环以O为圆心放置在xOy平面内。当圆环中通过由a到b的电流I时，圆环受到的安培力大小和方向分别为(　　) A.BIr，垂直xOy平面向里 B.BIr，垂直xOy平面向外 C.BIr，垂直xOy平面向外 D.BIr，垂直xOy平面向里 答案　A 解析　圆环在磁场中的有效长度为ab直线段长度r，由题意知B和I方向的夹角为45°，则有F=BI·r·sin 45°，解得安培力大小为BIr，由左手定则可知，安培力方向垂直xOy平面向里，故选A。 6.如图所示，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，则导线abcd受到的磁场的作用力的合力(　　) A.方向沿纸面向上，大小为(+1)BIL B.方向沿纸面向上，大小为3BIL C.方向沿纸面向下，大小为(+1)BIL D.方向沿纸面向下，大小为3BIL 答案　A 解析　导线abcd在磁场中的有效长度为a点到d点之间距离，即l=2Lsin 45°+L=(+1)L；根据安培力公式可得导线abcd受到的磁场的作用力的合力大小F=BIl=(+1)BIL；再根据左手定则可判断F的方向为沿纸面向上，故选A。 7.如图甲所示，长为2l的直导线MN折成两边相等、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。当导线中通以电流I时，该“V”形通电导线受到的安培力大小为F。若如图乙所示，在M、N间接上长为l的相同直导线，使从M点流入、N点流出的电流仍为I，则该三角形通电导线受到的安培力大小为 (　　) A.0 B.0.5F C.F D.1.5F 答案　C 解析　根据题意，对弯折的导线，其所受安培力的有效长度为电流流入端、电流流出端两点连线的线段长度，对于题图甲有F甲=BIl=F，对于题图乙F乙=F1+F2=BI1l+BI2l，又有I=I1+I2，则有F乙=BIl=F，故选C。 三、安培力的应用 8.如图甲是磁电式电流表的结构示意图，极靴和铁质圆柱间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为l的正方形线圈中通以电流I，线圈中的a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则(　　) A.该磁场是匀强磁场 B.穿过该线圈的磁通量为Bl2 C.a导线受到的安培力方向向下 D.b导线受到的安培力大小为IlB 答案　D 解析　匀强磁场的磁感线应该是平行的，方向相同，该磁场明显不是匀强磁场，A错误；由图乙分析知穿过线圈的磁通量为零，B错误；a导线电流向外，所在处磁感线向右，根据左手定则知，a导线受到的安培力方向向上，C错误；b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为IlB，D正确。 9.如图(a)所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的半径为R的N匝圆形线圈（线圈平面即纸面），线圈所在处的磁感应强度为B，磁场方向如图中箭头所示，在图(b)中当沿顺时针方向电流大小为I时。线圈所受安培力大小为(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　把线圈看成一小段一小段的直导线连接而成，当电流沿顺时针方向时，由左手定则可知，每小段直导线受到安培力方向都是垂直纸面向外，则线圈所受安培力方向垂直纸面向外，设一匝线圈分成n小段，则线圈受安培力的大小为,ABC错误，D正确。故选D。 10.电磁炮原理简图如图所示，间距为L的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场；电源电动势为E、内阻为r，导电金属杆安装上炮弹垂直放在导轨上，已知炮弹与金属杆总质量为m，电阻为R，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。闭合开关后，炮弹沿图示方向运动，下列说法正确的是(　　) A.磁场方向竖直向下 B.炮弹运动中安培力对金属杆不做功 C.开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小 D.若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向也改为反向 答案　C 解析　A．炮弹受安培力方向向右，根据左手定则可知，磁场方向竖直向上，选项A错误；B．炮弹运动中安培力方向与其运动方向相同，安培力做正功，选项B错误；C．开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小，选项C正确；D．由左手定则，若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向不变，选项D错误。故选C。 11.如图所示，纸面内A、B两点之间连接有四段导线：ACB、ADB、AEB、AFB，四段导线的粗细相同、材料相同；匀强磁场垂直于纸面向里，现给AB两端加上恒定电压，则下列说法正确的是(　　) A.四段导线受到的安培力的方向不同 B.四段导线受到的安培力的大小相等 C.ADB段受到的安培力最大 D.AEB段受到的安培力最小 答案　C 解析　这四段导线的有效长度相同，等于AB的长度，根据左手定则可知，四段导线受到的安培力方向相同，A错误；四段导线的粗细相同、材料相同，ADB段最短，所以ADB段电阻最小，同理，AEB段的电阻小于AFB段电阻，给AB两端加上恒定电压，这四段导线是并联，所以流过ADB段的电流最大，流过AEB段的电流大于流过AFB段的电流，由安培力公式F＝IlB知，ADB段受到的安培力最大，同理，AEB段受到的安培力大于AFB段受到的安培力，C正确，B、D错误。 12.(多选)电流传感器是一种测量磁场力的装置，如图所示。两相距很近的线圈Ⅰ和Ⅱ，其线圈绕向相同，线圈Ⅱ固定在水平绝缘底座M上，线圈Ⅰ置于线圈Ⅱ上，两个线圈之间用厚度均匀的绝缘薄膜隔开。P是固定在线圈Ⅰ上的微小激光灯，N是固定在底座M上且带有刻度的显示屏(显示磁场力的大小)，当两线圈均无电流通入时，激光灯发射的水平激光刚好指向零刻度。当两线圈均通入电流时，下列说法正确的是(　　) A.当两线圈电流方向相同，激光灯发射的水平激光指向零刻度下方某一刻度 B.当两线圈电流方向相反，激光灯发射的水平激光指向零刻度上方某一刻度 C.当两线圈电流方向相同，激光灯发射的水平激光指向零刻度上方某一刻度 D.当两线圈电流方向相反，激光灯发射的水平激光指向零刻度下方某一刻度 答案　AB 解析　根据通电电流“同向相吸、异向相斥”原理，两线圈电流方向相同，两线圈相互吸引，P向下移动，所以激光灯发射的水平激光指向零刻度下方某一刻度，故A正确，C错误；同理，两线圈电流方向相反，两线圈相互排斥，P向上移动，所以激光灯发射的水平激光指向零刻度上方某一刻度，故B正确，D错误。 13.(多选)常导磁吸式利用装在车辆两侧转向架上的常导电磁线圈和铺设在线路导轨上的磁铁，在两者的相互作用下产生的吸引力使车辆浮起，轨道磁铁受列车速度影响，速度大磁性强，轨道磁铁外部磁感应强度随距离增大而减小。车体运行时，通过精确控制车身线圈中的电流I磁，形成稳定的吸引力，使车体与轨道之间始终保持10 mm的悬浮间隙，如图所示。下列选项正确的是 (　　) A.车身悬浮时受到的竖直方向安培力大小等于重力大小 B.当悬浮间隙小于10 mm时，应增大电流I磁使之恢复 C.车体满载时悬浮较空载所需的电流I磁较小 D.列车高速时更难悬浮 答案　AB 解析　根据平衡条件可知车身悬浮时受到的竖直方向安培力大小等于重力大小，A正确；当悬浮间隙小于10 mm时，应增大电流I磁，从而增大向上的安培力，使之恢复，B正确；车体满载时会使车重增加，要增大安培力稳定悬浮，根据F=BIL可知，应增大电流，即车体满载时悬浮所需的电流I磁较大，C错误；轨道磁铁受列车速度影响，速度大，磁性强，根据F=BIL，安培力增大，更容易磁悬浮，D错误。 14.如图所示，位于纸面内的细直导线长L=5 m，通有I=3 A的恒定电流，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=2 T。当导线与B成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B'的可能值为 (　　) A. T B. T C.2 T D. T 答案　C 解析　通电导线所受安培力为零，则电流方向与合磁场方向平行，说明该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B'与B的合磁场的磁感应强度方向沿导线方向，由平行四边形定则可知，当B'与合磁场(通电导线)垂直时，B'最小，最小值为Bsin 60°= T，则B'≥ T，所以B'的可能值为2 T，故C正确，A、B、D错误。 15.电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度大小，装置如图所示。其右臂悬挂着匝数n=10的矩形线圈，线圈水平边长l=10 cm，处于匀强磁场中，磁感应强度的方向垂直于线圈平面向外。当线圈中通过I=0.1 A、顺时针方向的电流时，调节砝码使天平达到平衡，此时左盘中砝码质量m1=0.4 kg，右盘中砝码质量m2=0.5 kg。若悬挂矩形线圈的轻杆及矩形线圈的质量均不计，重力加速度g=10 m/s2，求： (1)线圈所在处磁场的磁感应强度大小； (2)若仅使线圈中电流反向，需要再向左盘中添加质量为多少的砝码，才能使此天平两臂再达到平衡。 答案　(1)10 T　(2)0.2 kg 解析　(1)根据左手定则可知，线圈所受安培力方向竖直向上； 安培力大小为FA=nBIl 由平衡条件得m1g=m2g-FA 代入数据解得B=10 T (2)若电流反向，则由左手定则可知，线圈所受安培力方向竖直向下。设还需要在左盘中添加质量为m的砝码，由平衡条件得 m1g+mg=m2g+nBIl 代入数据解得m=0.2 kg。 16.(2021·江苏卷，5)将长为πL的软导线两端固定在光滑桌面上，固定点间的距离为2L，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为(　　) A.BIL B.2BIL C.πBIL D.2πBIL 答案　A 解析　假设导线中通有如图所示的电流，导线的有效长度为2L，则所受的安培力大小F＝2BIL。若把通电导线均分为n小段，每小段通电线均受安培力且向外，所以稳定后导线形状为圆弧。设导线的张力为T，由力的平衡条件可知T＝，解得T＝BIL，A正确。 17.(2022·江苏卷·3)如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向(　　) A．平行于纸面向上 B．平行于纸面向下 C．左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里 D．左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外 答案　C 解析　根据安培定则，可判断出导线a左侧部分所在处磁场方向斜向右上方，右侧部分的磁场方向斜向右下方，根据左手定则可判断出左半部分所受安培力垂直纸面向外，右半部分所受安培力垂直纸面向里，故C正确，A、B、D错误。 18.(2023·江苏卷)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为 (　　) A.0 B.Bil C.2BIl D.BIl 答案　C 解析　因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则所受安培力为Fab=BI·2l=2BIl，则该导线受到的安培力为2BIl，故选C。 19.(2023·北京卷·19)2022年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录。一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒。金属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流i的关系式为B＝ki(k为常量)。金属棒被该磁场力推动。当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I。已知两导轨内侧间距为L，每一级区域中金属棒被推进的距离均为s，金属棒的质量为m。求： (1)金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F； (2)金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比a1∶a2； (3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v。 答案　(1)kI2L　(2)1∶4　(3) 解析　(1)由题意可知，第一级区域中磁感应强度大小为B1＝kI 金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小为 F＝B1IL＝kI2L (2)根据牛顿第二定律可知，金属棒经过第一级区域的加速度大小为a1＝＝ 第二级区域中磁感应强度大小为B2＝2kI 金属棒经过第二级区域时受到安培力的大小为 F′＝B2·2IL＝4kI2L 金属棒经过第二级区域的加速度大小为 a2＝＝ 则金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比为a1∶a2＝1∶4 (3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后，根据动能定理可得Fs＋F′s＝mv2－0 解得金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小为v＝。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 1．安培力 目 录 【攻核心·技能提升】 1 一、安培力的方向 1 二、安培力的大小 2 三、安培力的应用 4 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 8 一、安培力的方向 1.下列各选项图中，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是(　　) 2.有一通电导线在赤道上方，沿东西方向水平放置，电流方向向东，它受到地磁场的作用力方向为 (　　) A.向东 B.向西 C.向上 D.向下 3.如图，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吊起水平通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，闭合开关S，A受到的通电螺线管产生的磁场的作用力的方向是(　　) A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向右 D.水平向左 二、安培力的大小 4.如图所示，粗细均匀的正方形导线框ABCD处于匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。将线框两端接入电路中，让恒定电流从A端流入、B端流出，关于磁场对线框四条边作用力的分析，下列选项正确的是(　　) A.AB边与CD边受到的力大小相等，方向相同 B.AB边与CD边受到的力大小相等，方向相反 C.AD边与BC边受到的力大小相等，方向相同 D.AD边与BC边受到的力大小相等，方向相反 5.如图所示，在空间中分布着沿x轴正方向、磁感应强度大小为B的匀强磁场，将一金属导线制成半径为r的圆环以O为圆心放置在xOy平面内。当圆环中通过由a到b的电流I时，圆环受到的安培力大小和方向分别为(　　) A.BIr，垂直xOy平面向里 B.BIr，垂直xOy平面向外 C.BIr，垂直xOy平面向外 D.BIr，垂直xOy平面向里 6.如图所示，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，则导线abcd受到的磁场的作用力的合力(　　) A.方向沿纸面向上，大小为(+1)BIL B.方向沿纸面向上，大小为3BIL C.方向沿纸面向下，大小为(+1)BIL D.方向沿纸面向下，大小为3BIL 7.如图甲所示，长为2l的直导线MN折成两边相等、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。当导线中通以电流I时，该“V”形通电导线受到的安培力大小为F。若如图乙所示，在M、N间接上长为l的相同直导线，使从M点流入、N点流出的电流仍为I，则该三角形通电导线受到的安培力大小为 (　　) A.0 B.0.5F C.F D.1.5F 三、安培力的应用 8.如图甲是磁电式电流表的结构示意图，极靴和铁质圆柱间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为l的正方形线圈中通以电流I，线圈中的a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则(　　) A.该磁场是匀强磁场 B.穿过该线圈的磁通量为Bl2 C.a导线受到的安培力方向向下 D.b导线受到的安培力大小为IlB 9.如图(a)所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的半径为R的N匝圆形线圈（线圈平面即纸面），线圈所在处的磁感应强度为B，磁场方向如图中箭头所示，在图(b)中当沿顺时针方向电流大小为I时。线圈所受安培力大小为(　　) A. B. C. D. 10.电磁炮原理简图如图所示，间距为L的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场；电源电动势为E、内阻为r，导电金属杆安装上炮弹垂直放在导轨上，已知炮弹与金属杆总质量为m，电阻为R，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。闭合开关后，炮弹沿图示方向运动，下列说法正确的是(　　) A.磁场方向竖直向下 B.炮弹运动中安培力对金属杆不做功 C.开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小 D.若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向也改为反向 11.如图所示，纸面内A、B两点之间连接有四段导线：ACB、ADB、AEB、AFB，四段导线的粗细相同、材料相同；匀强磁场垂直于纸面向里，现给AB两端加上恒定电压，则下列说法正确的是(　　) A.四段导线受到的安培力的方向不同 B.四段导线受到的安培力的大小相等 C.ADB段受到的安培力最大 D.AEB段受到的安培力最小 12.(多选)电流传感器是一种测量磁场力的装置，如图所示。两相距很近的线圈Ⅰ和Ⅱ，其线圈绕向相同，线圈Ⅱ固定在水平绝缘底座M上，线圈Ⅰ置于线圈Ⅱ上，两个线圈之间用厚度均匀的绝缘薄膜隔开。P是固定在线圈Ⅰ上的微小激光灯，N是固定在底座M上且带有刻度的显示屏(显示磁场力的大小)，当两线圈均无电流通入时，激光灯发射的水平激光刚好指向零刻度。当两线圈均通入电流时，下列说法正确的是(　　) A.当两线圈电流方向相同，激光灯发射的水平激光指向零刻度下方某一刻度 B.当两线圈电流方向相反，激光灯发射的水平激光指向零刻度上方某一刻度 C.当两线圈电流方向相同，激光灯发射的水平激光指向零刻度上方某一刻度 D.当两线圈电流方向相反，激光灯发射的水平激光指向零刻度下方某一刻度 13.(多选)常导磁吸式利用装在车辆两侧转向架上的常导电磁线圈和铺设在线路导轨上的磁铁，在两者的相互作用下产生的吸引力使车辆浮起，轨道磁铁受列车速度影响，速度大磁性强，轨道磁铁外部磁感应强度随距离增大而减小。车体运行时，通过精确控制车身线圈中的电流I磁，形成稳定的吸引力，使车体与轨道之间始终保持10 mm的悬浮间隙，如图所示。下列选项正确的是 (　　) A.车身悬浮时受到的竖直方向安培力大小等于重力大小 B.当悬浮间隙小于10 mm时，应增大电流I磁使之恢复 C.车体满载时悬浮较空载所需的电流I磁较小 D.列车高速时更难悬浮 14.如图所示，位于纸面内的细直导线长L=5 m，通有I=3 A的恒定电流，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=2 T。当导线与B成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B'的可能值为 (　　) A. T B. T C.2 T D. T 15.电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度大小，装置如图所示。其右臂悬挂着匝数n=10的矩形线圈，线圈水平边长l=10 cm，处于匀强磁场中，磁感应强度的方向垂直于线圈平面向外。当线圈中通过I=0.1 A、顺时针方向的电流时，调节砝码使天平达到平衡，此时左盘中砝码质量m1=0.4 kg，右盘中砝码质量m2=0.5 kg。若悬挂矩形线圈的轻杆及矩形线圈的质量均不计，重力加速度g=10 m/s2，求： (1)线圈所在处磁场的磁感应强度大小； (2)若仅使线圈中电流反向，需要再向左盘中添加质量为多少的砝码，才能使此天平两臂再达到平衡。 16.(2021·江苏卷，5)将长为πL的软导线两端固定在光滑桌面上，固定点间的距离为2L，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为(　　) A.BIL B.2BIL C.πBIL D.2πBIL 17.(2022·江苏卷·3)如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向向右，b垂直于纸面，电流方向向里，则导线a所受安培力方向(　　) A．平行于纸面向上 B．平行于纸面向下 C．左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里 D．左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外 18.(2023·江苏卷)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为 (　　) A.0 B.Bil C.2BIl D.BIl 19.(2023·北京卷·19)2022年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录。一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒。金属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流i的关系式为B＝ki(k为常量)。金属棒被该磁场力推动。当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I。已知两导轨内侧间距为L，每一级区域中金属棒被推进的距离均为s，金属棒的质量为m。求： (1)金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F； (2)金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比a1∶a2； (3)金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v。 / 学科网（北京）股份有限公司 $