课时测评1 磁场对通电导线的作用力-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评1　磁场对通电导线的作用力 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－5题，每题4分，6－13题，每题5分，共60分) 1.下列各选项图中，电流I和磁感应强度B的方向均已标出，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：根据左手定则，可知选项图A中通电直导线所受安培力的方向垂直导线斜向上，选项图B中通电直导线所受安培力的方向水平向右，选项图C中通电直导线所受安培力的方向竖直向下，选项图D中通电直导线所受安培力的方向水平向左。故选B。 2.一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，下列描述导线状态的四个图示中正确的是(　　) 　 答案：D 解析：根据左手定则可判断出选项图A中导线所受安培力为零，选项图B中导线所受安培力垂直纸面向里，选项图C、D中导线所受安培力向右，由导线受力以后的弯曲方向与受力方向的关系可知，选项图D正确。故选D。 3.在赤道正上方有一根沿东西方向水平放置的通电导线，导线中电流的方向向东，它受到地磁场的安培力的方向为(　　) A.水平向东 B.水平向西 C.竖直向上 D.竖直向下 答案：C 解析：赤道正上方的磁场方向沿着水平方向由南向北，由左手定则可知，通电导线受到地磁场的安培力的方向竖直向上。故选C。 4.(多选)如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，匀强磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I，则下列选项正确的是(　　) A.图甲中导体棒所受的安培力大小为ILB B.图乙中导体棒所受的安培力大小为ILB C.图丙中导体棒所受的安培力大小为ILB D.图丁中导体棒所受的安培力大小为ILB 答案：BD 解析：题图甲中，电流方向与磁场方向平行，所以导体棒所受安培力为零；题图乙中，电流方向与磁场方向垂直，则导体棒所受安培力的大小为F乙＝ILB；题图丙中，电流方向与磁场方向垂直，则导体棒所受安培力的大小为F丙＝ILB；题图丁中，电流方向与磁场方向成60°角，则导体棒所受安培力的大小为F丁＝ILBsin 60°＝ILB。故选BD。 5.长为4l的直导线等分成四等份，折成如图所示的形状，各段之间的夹角已在图中标注，整个图形置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当在该导线中通以大小为I的电流时，该通电导线受到的安培力大小为(　　) A.IlB B.2IlB C.3IlB D.4IlB 答案：C 解析：V形导线在磁场中的有效长度为 2lsin 30°＝l，故该V形通电导线受到的安培力大小为F＝IlB，整个通电导线受到的安培力大小为3IlB。故选C。 6.(2023·江苏高考)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.IlB C.2IlB D.IlB 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＝I·2lB＝2IlB，则该导线受到的安培力为2IlB。故选C。 7.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，A错误；由题图乙可知穿过该线圈的磁通量为零，B错误；根据左手定则可知，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。故选D。 8.在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，a、c两点间接一直流电源，电流方向如图所示，则(　　) A.导线ab受到的安培力大于导线ac受到的安培力 B.导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力 C.线框受到的安培力的合力为零 D.线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下 答案：D 解析：设等边三角形的边长为l，导线abc与导线ac并联，流过导线abc的电流I1与流过导线ac的电流I2的关系为I1＝I2，导线ab受到的安培力大小为Fab＝I1lB＝I2lB，导线ac受到的安培力大小为Fac＝I2lB＝2Fab，故A错误；导线abc在磁场中的有效长度为l，受到的安培力大小为Fabc＝I1lB＝I2lB＝Fac，故B错误；根据左手定则可知，导线abc受到的安培力垂直于ac向下，导线ac受到的安培力也垂直于ac向下，故线框受到的安培力的合力垂直于ac向下，合力不为零，故C错误，D正确。故选D。 9.(2024·浙江温州高二期中)如图所示，三根长为L的通电直导线在空间构成以导线A为顶点的等腰直角三角形，其中导线A、B电流的方向垂直纸面向里，导线C电流的方向垂直纸面向外，导线B、C电流的大小为I，在A处产生的磁场的磁感应强度的大小均为B0，导线A中通过的电流大小为2I，则导线A受到的安培力是(　　) A.2ILB0，方向竖直向上 B.2ILB0，方向水平向右 C.2ILB0，方向竖直向上 D.2ILB0，方向水平向右 答案：C 解析：导线B、C在导线A处产生的磁场的磁感应强度的大小均为B0，根据磁感应强度的叠加，导线A处的磁感应强度大小为BA＝B0，方向水平向左，由左手定则可知，导线A受到的安培力的方向竖直向上，大小为F＝2IL×B0＝2ILB0。故选C。 10.(多选)(2024·湖北武汉高二期中)如图所示，天花板下方用绝缘细线系着长直导线，水平桌面有一条形磁体放在导线的正下方，磁铁正上方吊着的导线与磁体垂直，当导线中通入垂直纸面向里的电流时，则(　　) A.悬线上的拉力变大 B.悬线上的拉力变小 C.条形磁体对桌面的压力不变 D.条形磁体对桌面的压力变小 答案：AD 解析：以导线为研究对象，导线所在位置的磁场方向水平向右，导线中电流方向垂直纸面向里，由左手定则可知，导线所受安培力的方向竖直向下，悬线上的拉力变大，故A正确，B错误；由牛顿第三定律知，导线对磁体的力方向竖直向上，则磁体对桌面的压力变小，故C错误，D正确。故选AD。 11.电流天平是一种测量磁场力的装置，其原理如图所示。两相距很近的多匝通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是(　　) A.两线圈电流方向相同时，天平示数为正数 B.两线圈电流方向相反时，天平示数为负数 C.线圈Ⅰ的匝数越少，天平越灵敏 D.线圈Ⅱ的匝数越多，天平越灵敏 答案：D 解析：两线圈电流方向相同时，两线圈相互吸引，天平示数为负数；两线圈电流方向相反时，两线圈相互排斥，天平示数为正数，故A、B错误。多匝通电平行线圈之间的安培力与匝数有关，匝数越多，安培力越大，由于线圈Ⅱ放在天平托盘上，所以线圈Ⅱ的匝数越多，相同情况下受到的安培力越大，则天平越灵敏，故C错误，D正确。故选D。 12.一正方形的中心O和四个顶点均固定着平行长直导线，若所有平行长直导线均通入大小相等的恒定电流，电流方向如截面图所示，下列截面图中中心长直导线所受安培力最大的是(　　) 答案：D 解析：根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，则各中心长直导线所受安培力分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示，设四根导线对中间导线的作用力大小均为F，由图可知，各中心长直导线所受安培力大小分别为0、2F、2F、2F。故选D。 13.(多选)如图是电子天平的原理简略示意图。秤盘上不放重物时弹簧处于压缩状态，弹簧的长度为l，此时外界通入线圈中的电流为0；重物放在秤盘上后，在安培力作用下弹簧长度恢复为l，可认为此时外界通入线圈的电流为I，数据处理系统可以根据I的大小计算出托盘上物体的质量M。已知线圈的匝数为N，磁极宽度为L，两极间的磁感应强度为B，重力加速度为g，则以下说法正确的是(　　) A.电流从C端流入线圈，从D端流出 B.线圈所受的安培力方向向下 C.重物的质量为 D.在其他条件都不变的情况下，增加线圈的匝数，可以扩大电子天平的量程 答案：CD 解析：秤盘和线圈向上恢复到未放重物时的位置并静止，说明线圈所受的安培力方向向上，由左手定则可判断出电流的方向是逆时针方向(从上向下看)，电流从C端流出，从D端流入，故A、B错误；两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，线圈匝数为N，左、右两侧受到的安培力大小相等，有Mg＝2NILB，可得M＝，在其他条件都不变的情况下，当N增大时，M也随之增大，所以增加线圈的匝数，可以扩大电子天平的量程，故C、D正确。故选CD。 学科网（北京）股份有限公司 $