课时跟踪检测(一) 安培力及其应用（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版）

课时跟踪检测(一)　安培力及其应用 1．(2025·福州高二阶段检测)电风扇的核心部件是电动机，电风扇通电后电动机线圈开始转动，使电动机线圈发生转动的力是(　　) A．库仑力 B．电场力 C．万有引力 D．安培力 2．(双选)下面的各图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是(　　) 3．两根互相平行的通电直导线P、Q的横截面如图所示，电流方向已在图中标出，则导线P中的电流产生磁场的磁感线环绕方向和导线Q所受的安培力方向分别为(　　) A．逆时针，向上 B．逆时针，向下 C．顺时针，向上 D．顺时针，向下 4．(2025·东营高二阶段检测)如图所示，金属杆ab处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向上，ab静止于水平导轨上。则关于金属杆所受安培力的方向，下列说法中正确的是(　　) A．水平向左 B．水平向右 C．斜向上方 D．斜向下方 5.如图所示，通电导线在纸面内由Ⅰ位置绕垂直纸面的固定轴转到Ⅱ位置，则该导线所受安培力大小(　　) A．变大 B．变小 C．不变 D．不能确定 6.如图为一台直流电动机的简化示意图。已知转子为n匝、长L、宽d的矩形线圈，ab边所处的磁场的磁感应强度为B。当线圈中通有恒定电流I，转子绕线圈平面内垂直于磁场的轴，由图示位置顺时针(从a看向b)转过θ角时(转动过程中线圈平面与磁场方向始终平行)，转子的ab边受到的安培力大小为(　　) A．nILBsin θ B．nILBcos θ C．nIdB D．nILB 7.如图所示为演示平行电流之间的作用力的实验装置的电路简图。M和N为两根平行放置的导体棒，S2为单刀双掷开关，下列说法正确的是(　　) A．闭合S1，S2接a，M、N相互吸引 B．闭合S1，S2接b，M、N相互吸引 C．断开S1，S2接a，M、N相互吸引 D．断开S1，S2接b，M、N相互吸引 8．(双选)如果直流电动机转子线圈按如图所示方式连接，则闭合开关后(　　) A．转子线圈能持续转动 B．应该使用换向器，转子线圈才会持续转动 C．电动机的线圈在左图位置时不会转动 D．电动机的线圈在右图位置时最终会停止转动 9.(2025·湖北高二联考)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 10.如图，平放的铝锅锅边上焊一接线柱a，锅底部中央处焊另一接线柱b，竖直向下的强磁场穿过铝锅。在锅中倒入一定量的水银，若a、b经导线接直流电源，水银将会旋转起来。下列判断正确的是(　　) A．若a接正极、b接负极，水银将顺时针旋转 B．若a接正极、b接负极，水银将逆时针旋转 C．若仅将磁场反向，水银的旋转方向将不会改变 D．若把锅中的水银换成盐水，则不会旋转 11.如图所示的装置可以用来测量磁场的磁感应强度大小。将白纸置于电子秤上，电子秤水平放置，先将电子秤示数清零，然后将多粒纽扣型强磁铁叠加后固定于纸上。将匝数为800匝、下边长为L＝0.07 m的线圈竖直固定于铁架台上，置于磁铁上方，线圈下边框处的磁场恰好水平且垂直于线框所在平面。实验开始后，线圈中电流为I＝0.16 A时，电子秤示数为F1＝4.77×10－3 N；仅改变线框中电流的方向，电子秤的示数为F2＝3.56×10－3 N。忽略磁场对其余边框以及边框与边框之间的作用力，下边框所在区域磁场可视为匀强磁场，则下边框所在区域磁场的磁感应强度大小约为(　　) A．5.4×10－2 T B．6.8×10－5 T C．4.6×10－4 T D．3.7×10－1 T 12．(10分)赤道上的地磁场可视为由南向北的水平匀强磁场，磁感应强度B＝5.0×10－5 T。假设赤道上有一根沿东西方向放置的直导线，长L＝2.0 m，通有方向由东向西、大小I＝10 A的电流。 (1)判断导线所受安培力方向是竖直向上还是竖直向下；(2分) (2)求导线所受安培力的大小；(4分) (3)如果将上述通电导线沿南北方向放置，则导线所受安培力大小为多少？(4分) 13．(10分)如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂悬挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向垂直于线圈平面向里。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡。重力加速度g取10 m/s2。 (1)导出用n、m、l、I、g计算B的表达式；(6分) (2)当n＝9、l＝10.0 cm、I＝0.10 A、m＝8.78 g时，磁感应强度是多少？(结果保留2位有效数字)(4分) 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 配套检测卷答案 课时跟踪检测(一) 1．选D　电动机线圈会转动是由于通电线圈受到安培力的作用，故选D。 2．选BC　题图A，磁场方向竖直向上，电流方向垂直纸面向里，由左手定则可知，磁场对通电直导线的作用力方向水平向右，A错误；题图B，磁场方向水平向右，电流方向垂直纸面向外，由左手定则可知，磁场对通电直导线的作用力方向竖直向上，B正确；题图C，磁场方向垂直纸面向里，电流方向水平向左，由左手定则可知，磁场对通电直导线的作用力方向竖直向下，C正确；题图D，磁场方向垂直纸面向外，电流方向垂直纸面向外，磁场方向与电流方向平行，磁场对通电直导线不产生作用力，D错误。 3．选A　根据右手螺旋定则可知导线P中电流产生的磁场为逆时针方向，根据左手定则可知导线Q所受的安培力方向为向上，故A正确。 4．选C　根据题图可知，金属杆中的电流方向从a→b，根据左手定则可知，金属杆所受安培力的方向为垂直于磁场斜向左上方，故选C。 5．选C　通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置，导线仍然与磁场垂直，则安培力大小F＝IlB不变，故C正确，A、B、D错误。 6．选D　转动过程中线圈平面与磁场方向始终平行，根据安培力公式可得转子的ab边受到的安培力大小为F＝nILB，选项D正确。 7．选A　闭合S1，S2接a，则两导体棒中电流方向相同，M、N表现为相互吸引，故A正确；闭合S1，S2接b，两导体棒被短路，则导体棒中无电流通过，M、N间无吸引力，故B错误；断开S1，S2接a，导体棒N中无电流通过，M、N间无吸引力，故C错误；断开S1，S2接b，则两导体棒串联，由于平行放置，电流方向相反，M、N间表现为相互排斥，故D错误。 8．选BD　直流电动机转子线圈想要持续转动，必须使用换向器，否则最终将停止在题图中的右图所示位置，A错误，B、D正确；电动机的线圈在题图中的左图位置时，ab边受到向上的安培力，cd边受到向下的安培力，所以将会顺时针转动，C错误。 9．选D　AB边电阻小于ADCB边的电阻，则AB边电流大于CD边电流，则根据F＝BIL可知AB边与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＝BIL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。 10．选A　由左手定则可知，若a接正极、b接负极，水银将顺时针旋转，所以A正确，B错误；若仅将磁场反向，水银的旋转方向将会改变，因为安培力的方向与磁场的方向有关，所以C错误；若把锅中的水银换成盐水，则也会旋转，因为盐水也能导电，也相当于通电导线在磁场中受到安培力作用，所以D错误。 11．选B　设磁铁的总质量为m，由平衡条件，电流方向改变前，mg＋nILB＝F1，电流方向改变后，mg－nILB＝F2，联立并代入数据可得B≈6.8×10－5 T，选项B正确。 12．解析：(1)由左手定则可知，其安培力的方向为竖直向下。 (2)由安培力公式得F＝BIL＝5.0×10－5×10×2.0 N＝1.0×10－3 N。 (3)因通电导线与磁场方向平行，所以导线所受安培力大小为F＝0。 答案：(1)竖直向下　(2)1.0×10－3 N　(3)0 13．解析：(1)设电流方向未改变时，等臂天平左盘内砝码的质量为m1，右盘内砝码和线圈的质量为m2，则由等臂天平的平衡条件，有m1g＝m2g－nIlB 同理可得电流方向改变后，有(m＋m1)g＝m2g＋nIlB 联立两式得B＝。 (2)将n＝9、l＝10.0 cm＝0.1 m、I＝0.10 A、m＝8.78 g＝8.78×10－3 kg代入B＝，得B≈0.49 T。 答案：(1)B＝　(2)0.49 T $