1.1 磁场对通电导线的作用力 同步课时练 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

1.1 磁场对通电导线的作用力 同步课时练 安培力的应用遍布生活：高铁的牵引电机利用安培力驱动车轮转动，电磁起重机通过通断电控制安培力实现吸放重物，医院的核磁共振设备中，通电线圈在磁场中受安培力稳定转动，保障成像精度。 学科网（北京）股份有限公司 考点1·安培力的方向 1.一个可以自由运动的线圈和一个固定的线圈互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通过如图所示的电流时，从左向右看，则线圈将( ) A.不动 B.顺时针转动 C.逆时针转动 D.向纸面内平动 2.两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动或平动。它们通以图示方向的直流电流时，CD导线将( ) A.逆时针方向转动，同时靠近导线AB B.顺时针方向转动，同时靠近导线AB C.逆时针方向转动，同时离开导线AB D.顺时针方向转动，同时离开导线AB 安培力的大小 考点2·安培力的大小 3.如图所示，三根长为L的直线电流固定在等边三角形的三个顶点，A、B电流的方向垂直纸面向里，C电流的方向垂直纸面向外，电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为，则导线C受到的安培力的大小和方向是( ) A.，水平向左 B.B.，水平向右 C.，水平向左 D.，水平向右 4.如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的单匝圆形线框置于垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出）中，AB为线框上的两点且，恒压电源通过导线接在线框上的AB两点。闭合开关S后，整个圆形线框所受安培力大小为F，则线框ANB部分所受安培力的大小为( ) A. B. C. D. 5.如图所示，“L”型导线固定并垂直于磁场放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。已知，，垂直。导线通入恒定电流I时，导线受到的安培力大小为( ) A.0 B.BIl C. D. 6.如图所示，直角形导线abc通以恒定电流I，两段导线的长度分别为3L和4L，导线处于垂直于导线平面的磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线受到的安培力为( ) A.3BIL，方向 B.4BIL，方向 C.7BIL，方向垂直于ac连线斜向上 D.5BIL，方向垂直于ac连线斜向上 考点3·磁电式电流表 7.某磁电式电流表结构如图甲所示，圆柱形铁芯上绕有匝数为n，长边长为l的矩形线圈如图乙所示。长边所在处磁感应强度大小为B，当线圈中电流为I时，电流表指针偏转的角度为，则一侧长边受到的安培力大小为( ) A.BIl B.nBIl C. D. 8.如图甲所示为磁电式电流表的结构简图，线圈绕在一个与指针、转轴相连的铝框骨架上，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，同一圆周上磁感应强度大小处处相等，如图乙所示。当线圈通以如图乙所示方向电流时，下列说法正确的是( ) 19 世纪初，安培在研究电流相互作用时，首次发现磁场对通电导线的作用力，后人将其命名为 “安培力”。他通过精巧实验总结出安培定则与左手定则，为电动机、电磁起重机等设备的发明奠定了理论基础，推动电磁学迈入实用时代。 学科网（北京）股份有限公司 A.蹄形磁铁和铁芯间的磁场为匀强磁场 B.线圈转动过程中受到的安培力始终与线框平面垂直 C.线圈将按逆时针方向（正视）转动 D.增加线圈匝数会增大电流表的量程 能力拔高题 9.如图所示，边长为L的正方形线框abcd由粗细均匀的金属导线弯折而成，将线框固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里。现给线框通电，电流从线框的a点流入、b点流出，通过ab边电流为I，则线框abcd受到的安培力的合力大小为( ) A.BIL B. C.2BIL D.4BIL “探索电磁的奥秘，就是解锁科技的钥匙。”—— 安培 磁场与电流的相互作用藏着宇宙的精妙法则，用心钻研，你也能驾驭电磁力量，创造实用发明。 学科网（北京）股份有限公司 答案以及解析 1.答案：B 解析：根据安培定则可以判断出线圈在所在平面上产生的磁场方向竖直向上，根据左手定则可以分析出最上方所受安培力垂直纸面向外，最下方所受安培力垂直纸面向内，则从左向右看，线圈将顺时针转动。 故选B。 2.答案：A 解析：根据安培定则，电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，则CD导线逆时针方向转动；当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引，所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB，故选A。 3.答案：B 解析：A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小分别为，根据力的平行四边形定则，结合几何的菱形关系，可得C处磁感应强度方向为竖直向下，大小为 再由左手定则可知，安培力方向水平向右，大小为 故选B。 4.答案：D 解析：圆形导线框的部分的电阻部分电阻的3倍，若流过的电流为I，则流过的电流为部分和部分均可等效为长度为的直导线，故 导线框部分所受安培力 故选D。 5.答案：B 解析：bc导线电流方向与磁场平行，不受安培力。ab导线受的安培力为 导线abc受到的安培力大小为。 故选B。 6.答案：D 解析：导线受到的安培力相当于直线ac受到的安培力，由左手定则可知，安培力的方向垂直于ac连线斜向上，导线在磁场内有效长度为 故该通电导线受到安培力大小为 故选D。 7.答案：B 解析：电流与磁场方向始终垂直，故一侧长边受到的安培力大小为，故B正确，ACD错误； 故选：B。 8.答案：B 解析：A.蹄形磁铁和铁芯间的不同点的磁场方向并不是相同，不是匀强磁场，故A错误； B.根据左手定则可知，线圈转动过程中受到的安培力始终与线框平面垂直，故B正确； C.由左手定则可知，两导线受到的安培力大小相等、方向相反，左侧导线受到的安培力向上，右侧导线受到的安培力向下，则线圈按顺时针方向（正视）转动，故C错误； D.增加线圈匝数，会使得在相同电流情况下线圈所受安培力增大，则电流表的量程减小，故D错误。 故选B。 9.答案：B 解析：adcb边与ab边并联，电阻之比为3:1，电流之比为1:3，故adcb边中的电流为，计算adcb边所受安培力时，有效长度为L，所受安培力方向与ab边同向，故线框abcd受到的安培力的合力大小 故选B。 错题记录： 学科网（北京）股份有限公司 $