1.1 安培力 相关习题练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 本练习通过单选、多选、解答题三级分层，聚焦安培力公式应用、磁场叠加及动态受力分析，构建从基础概念到综合问题解决的知识巩固路径，强化科学思维与物理观念。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-5）|安培力公式、有效长度计算|以V形/三角形导线等模型，夯实F=BIL核心公式应用| |提升层（单选6-11、多选）|磁场叠加、楞次定律、动态受力|结合铝环摆动、导线旋转等情境，培养科学推理能力| |综合层（解答题）|多过程分析、定量计算|通过L形导线、电流方向变化等问题，深化模型建构与问题解决能力|

安培力相关习题练习(一） 一、单选题 1．如图甲所示，长为3l的直导线折成边长相等、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，磁感应强度大小为B。当在导线中通以电流I时，该V形通电导线受到的安培力为F，若将该直导线折成正三角形，如图乙所示，其他条件不变，当电流I从A端流入、C端流出时，则三角形通电导线所受的安培力大小为（　　） A．F B．F C．F D．F 2．如图所示，弯曲金属棒ACDE固定在匀强磁场中，金属棒所在平面与磁场垂直，AC段和CDE段是半径相等的四分之一圆弧和半圆弧，A、C、D、E为正方形的四个顶点，在A、E两端给金属棒通入恒定电流，CDE段受到的安培力为F，则整个金属棒受到的安培力大小为（    ） A． B． C． D．2F 3．如图所示，“L”形导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为，则（　　） A．， B．， C．， D．， 4．如图所示，abc是半径为R的四分之三圆形金属导体，O为圆心，abc中通有图示方向、大小为I的恒定电流，在abc平面内有沿Oa方向范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。则abc所受安培力为（　　） A．，垂直于纸面向外 B．，垂直于纸面向里 C．，垂直于纸面向外 D．，垂直于纸面向里 5．如图所示，两根长直导线和平行放置，分别通有大小为、的电流，电流方向相反，若的磁场对的作用力的大小为，则的磁场对的作用力的大小和方向分别为（　　） A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右 6．如图所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近或者远离铝环，下列判断正确的是（　　） A．磁体向右侧靠近铝环时，铝环向左摆动 B．使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力 C．若磁体向左侧远离铝环，铝环不会摆动 D．若换用磁体S极向右侧靠近铝环时，铝环向左摆动 7．若用细线将一条形磁体悬挂于天花板上，条形磁体处于水平且静止的状态。当磁体正下方导线ab中通有如图所示的电流时，则（　　） A．条形磁体的N极将向上偏转 B．条形磁体的N极将向内偏转 C．条形磁体受到细线的拉力大于其受到的重力 D．条形磁体受到细线的拉力小于其受到的重力 8．如图所示，用细橡皮筋悬吊一轻质线圈，置于固定直导线上方，两者在同一竖直平面内，线圈可以自由运动，当给两者通以图示电流时，线圈将（　　） A．远离直导线，两者仍在同一竖直平面内 B．靠近直导线，两者仍在同一竖直平面内 C．靠近直导线，同时发生旋转 D．远离直导线，同时发生旋转 9．蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流I的轻质直导线ab，则ab运动的情况是（　　） A．a端转向纸外，b端转向纸里，同时向上运动 B．a端转向纸外，b端转向纸里，同时向下运动 C．a端转向纸里，b端转向纸外，同时向上运动 D．a端转向纸里，b端转向纸外，同时向下运动 10．如图所示，将通电直导线AB（电流方向由A到B）用绝缘丝线悬挂在电磁铁的正上方，直导线水平且可自由转动，则接通开关S的瞬间（　　） A．直导线A端向下运动，B端向上运动 B．直导线A端向纸面外运动，B端向纸面内运动 C．直导线A、B端都向纸面内运动 D．直导线A、B端都向纸面外运动 11．如图所示，两根成任意角的直导线和，其中固定不动，可自由移动，向导线中通入方向如图所示的电流，的运动情况是（　　） A．沿顺时针方向转动，同时靠近 B．沿顺时针方向转动，同时远离 C．沿逆时针方向转动，同时靠近 D．沿逆时针方向转动，同时远离 二、多选题 12．如图所示，绝缘光滑直角三棱柱固定在水平地面上，ABC为其截面，∠C为90°，AC面与水平面夹角为θ1，BC面与水平面夹角为θ2。通电直导线a放在AC面上，电流方向垂直纸面向里；通电直导线b放在BC面上。两导线位于同一高度，且均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．通电导线b在导线a处产生的磁场方向水平向右 B．通电导线b在导线a处产生的磁场方向竖直向上 C．通电导线a、b的质量之比为 D．通电导线a、b的质量之比为 13．如图所示，放置在水平面上的条形磁铁上方，以O点所在竖直线为轴可以水平自由旋转的轻弹簧悬挂了一直导线，某一时刻给该导线通以由a向b方向的电流。磁铁始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A．a端向外转动，b端向里转动 B．当导体棒最终达到稳定时，条形磁铁受到地面的支持力不变 C．当导体棒最终达到稳定时，弹簧的弹力变大 D．当导体棒最终达到稳定时，弹簧可能被压缩 14．如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内。当线圈中通以图示方向的电流时，将会出现的现象是（　　） A．线圈向左摆动 B．线圈向右摆动 C．从上往下看，线圈顺时针转动 D．从上往下看，线圈逆时针转动 15．一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，如图所示，当两线圈中通以图示方向大小相同的电流的一瞬间（已知每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度为），则（　　） A．O处的磁感应强度大小为 B．O处的磁感应强度大小为 C．从左向右看，线圈将顺时针转动 D．从左向右看，线圈将逆时针转动 三、解答题 16．如图所示，一段L形通电导线abc垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，通过该导线的电流大小为I，方向从a经b到c，导线两条边的长度均为l。 (1)求导线abc所受安培力的大小和方向； (2)若有一段电流大小为I、方向从a到c的通电直导线ac，直导线ac所受安培力与导线abc所受安培力有什么关系？ 17．长L=20cm的直导线，通以的电流，匀强磁场的磁感应强度都为，图1中磁场方向水平向右，图2中磁场方向垂直纸面向里，求： (1)图1中导线所受的安培力大小和方向； (2)图2中导线所受的安培力大小和方向。 18．下列图中，计算通有电流大小为I的导体ab所受安培力的大小。 (1) (2) (3) (4) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《安培力相关习题练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D B B B C B B B 题号 11 12 13 14 15 答案 A BD AC AD BC 1．B 【详解】折成V形时，通电导线在磁场中的有效长度为1.5l，其所受的安培力F＝1.5IlB 折成正三角形后，三角形通电导线所受的安培力F′等于ABC段、AC段所受安培力之和，而ABC段和AC段在磁场中的有效长度均为l，根据并联分流规律知，通过ABC段、AC段的电流分别为I、I，则F′＝Bl·I＋Bl·I＝F。 故选B。 2．A 【详解】设金属棒中的电流为，圆弧的半径为，则有 整个金属棒的有效长度为，则整个金属棒受到的安培力的大小为 联立解得 故选A。 3．D 【详解】通电导线在匀强磁场中受到的安培力，其有效长度为ac连线的长度 根据安培力公式 根据左手定则，安培力的方向垂直于ac连线，方向与bc夹角的正切值 故选D。 4．B 【详解】通电后整个金属导体的有效长度为Oc，所以abc所受安培力大小为 根据左手定则可知，安培力的方向垂直纸面向里。 故选B。 5．B 【详解】对的作用力与对的作用力是一对相互作用力，大小相等；则的磁场对的作用力大小为；根据安培定则可知，的磁场在处垂直纸面向里，根据左手定则可知，受到的安培力向右。 故选B。 6．B 【详解】A．根据楞次定律“来拒去留”可知，磁体向右侧靠近铝环时，铝环向右摆动，A错误； B．磁铁靠近或者远离线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化从而在线圈中产生感应电流，从而受到安培力作用，故使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力，B正确； C．根据楞次定律“来拒去留”可知，若磁体向左侧远离铝环，铝环一定向左摆动，C错误； D．根据楞次定律“来拒去留”可知，磁体向右侧靠近铝环时，铝环向右摆动，D错误。 故选B。 7．C 【详解】AB．直导线通入电流时，直导线的左端受到方向垂直纸面向里的安培力，根据牛顿第三定律可知，磁铁的N极受到方向垂直纸面向外的作用力，应向纸面外偏转，故AB错误； CD．由上分析可知，磁铁会逆时针（从上向下看）转动，在转过90°时对直导线有向上的作用力，所以磁铁受到向下的作用力，故磁铁受到的拉力大于其受到的重力，故C正确，D错误。 故选C。 8．B 【详解】由右手螺旋定则判断出直导线的磁场，线圈在直导线上边，所处的磁场方向垂直纸面向里，由左手定则判断线圈的受力情况，左右部分大小相等，方向相反，相互抵消；上边所受安培力向上，下边所受安培力向下，但由于直导线周围磁感应强度的大小与它到导线的距离成反比，线圈下边受力比上边受力大，则合力向下，所以线圈向下运动靠近通电长直导线，而不会发生转动，仍在同一竖直平面内。 故选B。 9．B 【详解】如图所示 将导线ab分成左、中、右三部分，中间一段开始时电流方向与磁场方向一致，不受力；左端一段所在处的磁场方向斜向右上，根据左手定则知其受力方向向外；右端一段所在处的磁场方向斜向右下，受力方向向里；当转过一定角度时，中间一段电流不再与磁场方向平行，由左手定则可知其受力方向向下，所以a端转向纸外，b端转向纸里，同时向下运动。 故选B。 10．B 【详解】由题意可判断，U形磁铁左边为N极，右边的S极，画一条经过导线AB的磁感线，在导线左边的磁感线大致斜向右上方，由左手定则可知，此处导线所受安培力垂直纸面向外，同理可知，在导线右边的磁感线大致斜向右下方，由左手定则可知，此处导线所受安培力垂直纸面向里，则直导线A端向纸面外运动，B端向纸面内运动 故选B。 11．A 【详解】电流AB产生的磁场在右上方垂直纸面向里，在左下方垂直纸面向外，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垂直CD向上，右边的电流元所受安培力方向垂直CD向下，知CD导线顺时针方向转动。当CD导线转到与AB导线平行后，两电流为同向电流，相互吸引。所以导线CD顺时针方向转动，同时靠近导线AB。 故选A。 12．BD 【详解】AB．由于两通电导线均处于静止状态，对两导线受力分析可知，两导线间的安培力应为吸引力，所以两导线中电流方向相同，即导线b中的电流方向垂直纸面向里，根据右手螺旋定则可知，通电导线b在导线a处产生的磁场方向竖直向上，故A错误，B正确； CD．根据平衡条件可得，对a导线，有 对导线b，有 根据牛顿第三定律可知，ab导线间相互作用力大小相等，则 所以，故C错误，D正确。 故选BD。 13．AC 【详解】A．在a端选一小段长度，用左手定则可知，这一小段所受安培力垂直纸面向外，同理在b端选一小段长度，由左手定则可知，这一小段所受安培力垂直纸面向里，故a端向外转动，b端向里转动，故A正确； BCD．当导体棒稳定时，a端在外，b端在里，即电流方向垂直纸面向里，由左手定则可知，导线所受安培力竖直向下，通电前，弹簧弹力等于导线重力，弹簧处于伸长状态。通电后，弹簧弹力等于导线重力加安培力，即弹簧的弹力变大，当导体棒最终达到稳定时，弹簧依然处于伸长状态，故C正确，BD错误。 故选AC。 14．AD 【详解】线圈通以顺时针的电流，由于处于S极的磁体附近，根据左手定则可得，线圈左边安培力垂直纸面向外，右边安培力垂直纸面向里。从上往下看，导致线圈逆时针转动。将通电线圈等效成小磁针，根据右手螺旋定则，可知左端为小磁针的N极，异名磁极相互吸引，因此线圈向左摆动，故BC错误，故AD正确。 故选AD。 15．BC 【详解】AB．根据安培定则以及磁感应强度的叠加法则可知通电一瞬间，O处的磁感应强度大小为 故A错误，B正确； CD．根据左手定则可知L1上半部分受到的安培力方向垂直纸面向外，下半部分受到的安培力方向垂直纸面向里，所以从左向右看，线圈将顺时针转动，故C正确，D错误。 故选BC。 16．(1)，方向垂直ac连线向上 (2)见解析 【详解】（1）直导线ab所受安培力大小为 方向垂直ab向右； 直导线bc所受安培力大小为 方向垂直bc向上； 则导线abc所受安培力的大小为 方向垂直ac连线向上。 （2）若有一段电流大小为I、方向从a到c的通电直导线ac，直导线ac的长度为，则直导线ac所受安培力大小为 根据左手定则可知，直导线ac所受安培力方向垂直ac连线向上。 则直导线ac所受安培力与导线abc所受安培力大小相等，方向相同。 17．(1)，方向垂直纸面向外 (2)F=0.2N，方向垂直导线向下 【详解】（1）图1中与不垂直，安培力大小为 代入数据得 根据左手定则可知，安培力方向垂直纸面向外。 （2）图2中与方向垂直，故安培力大小为 代入数据得F = 0.2N 根据左手定则可知，安培力方向垂直导线向下。 18．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）由题图可知，导体ab与磁场方向垂直等效长度为，则导体ab所受安培力的大小为 （2）由题图可知，导体ab与磁场方向垂直等效长度为，则导体ab所受安培力的大小为 （3）由题图可知，导体ab与磁场方向垂直等效长度为，则导体ab所受安培力的大小为 （4）由题图可知，导体ab与磁场方向垂直，则导体ab所受安培力的大小为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $