第1章 第2节 第2课时 安培力的应用-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

选D. 压轴挑战 4.B解析：A.导体棒αb向右运动进入半圆轨道，由左手定则 可知，磁场方向竖直向下，故A错误；B.由题意可得mg= 弧，。，可得E=5V,故B正确：CD.安培力做功等于 能的变化，所以机械能最大时，安培力做功最大，由 BILRsin0=E机0=E机可知，安培力做功最大时，导体棒与圆 心的连线与竖直方向的夹角0=90°，此时导体棒与半圆导轨 圆心等高，由BILRsin90°=mgR(1-cos90)+Ek,可得E=0, 所以导体棒不能越过半圆导轨圆心等高处继续运动，故 CD错误故选B. 白题基础过关练 第2课时安培力的应用 1.B2.C3.B 4.AC解析：AB.根据右手螺旋定则可知，MN、PQ间有竖直向 上的磁场，但通电直导线产生的磁场为环形磁场，离导线越 远磁场越弱，故不是匀强磁场；沿导轨方向磁场不变，且 PBAM中电流恒定，导轨间距不变，由F=BL可知安培力大 小不变，由牛顿第二定律F=ma可知加速度不变，由v=at可 知弹射车的速度与运动的时间成正比，A正确，B错误；C当 电流方向沿MABP时，根据右手螺旋定则可知导轨之间产生 竖直向下的磁场，结合左手定则可知电磁弹射车所受安培力 方向依然向右，故电流的方向不改变电磁弹射车所受安培力 的方向，即电磁弹射系统能够正常工作，C正确：D.安培力 F=BL,当电流增大时，磁感应强度也增大，故弹射车所受的 安培力与电流的大小不是正比关系，D错误故选AC 黑题应用提优练 第2课时安培力的应用 1.ABC解析：AB.假设磁铁下端为N极，上端为S极，则线框 周围的磁感线向上，一定会有垂直导线向上的分量，由于线 框的下端靠近磁极，根据电池正负极画出电流的方向如图， 根据左手定则判断安培力的方向如图，说明线框从上向下 看，逆时针转动； F安 线框中有电流，就能够转动，所以导线框下面两端P、Q有一 端与磁铁表面不接触，线框中也有电流，能够转动：改变磁场 的方向，根据上述原理可知线框转动的方向改变，故AB正 确；C.电池的输出功率一部分转化为线圈转动的机械功率， 一部分用于电阻产生热量，故C正确：D.线框从静止开始旋 转达到稳定的过程中，导线框切割磁感线会产生反电动势， 电流会减小，故D错误.故选ABC 2.D解析：A.炮弹受安培力向右，由左手定则可知，匀强磁场 的方向竖直向上，选项A错误；B.由动能定理F= 2mw2,解 参考答案与解析 得金属框架受到的安培力大小为F=%,透项B错误：C.根 据安培力F=BL,可得通过金属框架的电流为I=m B,选项 C错误；D.根据E=I(R+r),可知电源的电动势为E= m(R+r,选项D正确.故选D. 2sBL 压轴挑战 3.D解析：A.要使电流表正常工作，金属杆应向下移动，所受 的安培力应向下，由左手定则知金属杆中的电流方向应从M 至N,故A正确，不符合题意；B.当该电流表的示数为零 时，MN与ab边重合，弹簧的弹力与杆的重力平衡，弹簧处于 伸长状态，故B正确，不符合题意；C.设当电流表示数为零 时，弹簧的伸长量为xo,由平衡条件得mg=k·o,解得x。= 学，当电流为1时，安培力为F段=8肌，静止时弹簧伸长量 F生_BLx1,故 的增加量为x,根据胡克定律F=c,得△x= 该电流表的刻度是均匀；当x=L2,则有B1L1=L2,得I= ,故C正确，D错误，本题选错误的，故选D 第3节洛伦兹力 白题基础过关练第1课时磁场对运动电荷的作用力 1.D2.C3.D 4(咖(2)坠 (3)0(4)Bqw 5.C 6.D解析：线框受到竖直向下的重力、竖直向上的安培力和 弹力，则有Mg=F+F,而线框中的安培力是由L个电子受 Mg-F 到的洛伦兹力的合力，所以F=nLF洛，解得F路= nL, 故ABC错误，D正确.故选D. 7.C 8.C解析：由安培定则知螺线管上端为S极，下端为N极， 两个螺线管在0点磁场方向均向上，合磁场方向仍向上，电 子束射向纸内，将向左偏转，故C选项正确。 9.C解析：判定通电直导线产生的环形磁场的方向应使用安 培定则，即四指的指向为磁场的方向，知通电导线的位置和 电流方向变化前后，在示波管区域磁场的方向都垂直纸面向 里，且越靠近导线磁场强度越大，如图所示，则根据左手定 侧，电子束在导线平移前后都受到竖直向下的洛伦兹力，但 平移前电子在靠近通电导线，磁感应强度增大，而平移后电 子在远离通电导线，磁感应强度减小，由F=qB,知洛伦兹力 减小，因此平移后电子束竖直向下偏转的距离达不到原来的 距离，所以电子束将打在荧光屏的MO'之间的某个点，洛伦 兹力始终与速度方向垂直，不做功，所以速度大小不变，故 黑白题03白题基础过关练 第1课时安 题型1直流电动机 1.(2023·江西九江期末)如图甲为市面上常见 的一种电动车，图乙为这种电动车的电动机 的工作示意图.电动机电路两端电压为10V, 额定功率为200W,A、B为线圈上的两点.下 列选项中不正确的是 ( 电刷a 半铜环 A.在额定功率下运行时，电动机电路中的电 流大小为20A B.电刷a接入电路正极，电刷b接入电路负极 C.A点与B点间电流方向在不断变化 D.直流电源可以驱动该电动机正常工作 题型2电磁炮 2.(2024·江苏靖江高级中学质检)电磁炮是利 用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤 武器如图为某国试验所采用的电磁轨道，该 轨道长7.5m,宽1.5m.若发射质量为50g的 炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当 回路中的电流恒为20A时，最大速度可达 3km/s.轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空 气及摩擦阻力.下列说法正确的是 电流方向 发射方向 平行轨道 电流方向 A.磁场方向为竖直向下 B.磁场方向为水平向右 C.磁感应强度的大小为103T D.电磁炮的加速度大小为3×10m/s2 题型3磁电式电流表 3.(2024·江苏盐城中学质检)电流计等磁电式 电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理 制成的，其优点是灵敏度高.构造如图甲所示， 圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间，其中磁 场是均匀辐向分布，铁芯外面套有缠绕着线 圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针 选择性必修第二册·JK 培力的应用 限时：l5min 和游丝（又称螺旋弹簧）.下列说法中正确的是 () 螺旋弹簧 线圈 A.图乙中当线圈通以如图所示电流，图中指 针往左偏 B.线圈中电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧 的形变也越大，线圈偏转的角度也越大 C.极靴和铁质圆柱之间磁场是匀强磁场 D.线圈无论转到什么角度，它的平面都跟磁 感线平行，所以线圈不受安培力 题型4电磁弹射 4.(2023·云南玉溪一中质检)（多选）航空母舰 的舰载机在起飞的过程中，仅靠自身发动机 喷气不足以在飞行甲板上达到起飞速度，如 果安装辅助起飞的电磁弹射系统（如图甲所 示)就能达到起飞速度.电磁弹射系统的一种 设计可简化为图乙所示，在M、P之间加一电 源，图中MN、PQ是光滑平行金属直导轨（电 阻忽略不计)，AB是电磁弹射车，PBAM中电 流恒定，PB和AM中的电流产生的磁场对弹 射车施加安培力的作用，从而带动舰载机由 静止开始向右加速起飞，不计空气阻力，关于 该系统，下列说法正确的是 () -V 电磁弹射车 电源 +飞机 -) 轨道 甲（侧视图） 乙（俯视图） A.弹射车的速度与运动的时间成正比 B.MN、PQ间的磁场是匀强磁场 C.改变PBAM中的电流方向，弹射车仍能正 常加速 D.弹射车所受的安培力与电流的大小成正比 黑白题006 黑题应用提优练 第2课时 1.(2023·北京十九中质检)（多选）将一段裸铜 导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于 一节5号干电池的正极上（线框上端的弯折 位置与正极良好接触)，一块圆柱形强磁铁吸 附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q 与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会 发生转动，从而制成了一个“简易电动机”，如 图乙所示关于该“简易电动机”，下列说法中 正确的是 乙 A.如果导线框下面的两端P、Q有一端与磁 铁表面不接触，线框也会发生转动 B.如果磁铁吸附在电池负极的磁极调换 下，线框转动的方向也应该改变 C.电池的输出功率一定大于线圈转动的机械 功率 D.线框由静止开始转动的过程中，通过线框 中的电流大小始终不变 2.（2022·山东济宁三 炮弹 只发射方向 模)电磁炮的原理如 轨道 图所示，两根平行长电源 直金属导轨沿水平方向固定，导轨平面内有 垂直于导轨平面的匀强磁场，带有炮弹的金 属框架垂直放在导轨上，且始终与导轨保持 良好接触.已知磁场的磁感应强度大小为B, 电源的内阻为r,两导轨间距为L,金属框架和 炮弹的总质量为m,金属框架的电阻为R.通 电后，炮弹随金属框架滑行距离s后获得的发 射速度为.不计空气阻力、金属框架与导轨间 的摩擦和导轨电阻，不考虑金属框架切割磁 感线产生的感应电动势，下列说法正确的是 第一章 培力的应用 限时：20min A.匀强磁场的方向竖直向下 B.金属框架受到的安培力大小为F=m C.通过金属框架的电流为=m L D.电源的电动势为E=m(R+r） 2sBL 压轴挑战 3.(2023·陕西咸阳一模)如图所示是某同学 自制的电流表原理图，质量为m的均匀金属 杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹 簧劲度系数为k,在边长为ab=L1,bc=L2的 矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大 小为B,方向垂直纸面向外.MN的右端连接 一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，MW 的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处 于静止状态时，MN与ab边重合，且指针指 在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示 数可表示电流大小，MN始终在纸面内且保 持水平，重力加速度为g,设该电流表的量程 为Im,则下列说法中错误的是 uiiiiusuuuiu WWWW ai····1b A.要使电流表正常工作，金属杆中电流方向 应从M至N B.当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量 不为零 C.该电流表的刻度在0~Im范围内是均匀的 kLt D.该电流表的量程是LB, 进阶突破拔高练P02 黑白题007