1.1磁场对通电导线的作用力 同步练习 -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** 本同步练习围绕“磁场对通电导线的作用”，分层覆盖基础概念到综合应用，通过梯度设计巩固物理观念，培养科学思维与问题解决能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|安培力公式、左手定则等单一概念|单选2直接应用F=BIL计算B，填空14考查B的定义式，强化物理观念| |中档|磁场方向、受力平衡等情境分析|单选5结合斜面摩擦力判断，填空16分析导线间磁场力，提升科学推理能力| |提升|电路、磁场、力学多模块综合|解答题21融合电路计算、斜面平衡与磁场分析，培养综合应用与模型建构能力|

1.1磁场对通电导线的作用 同步练习 一、单项选择题 1．了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，是我们学习过程中重要的一环。下列说法符合事实的是（ ） A．安培首先通过实验发现了通电导线周围存在磁场，即发现“电生磁”的第一人 B．丹麦物理学家斯特首先提出用电场线来描述电场 C．库仑首先通过实验验证了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律 D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的规律 2．一根长度为20cm、通以1A电流的导线，垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中，通电导线受到的作用力为4N，则B的数值为（　　） A．0.8T B．20T C．0.2T D．80T 3．有一通电导线在赤道上方，沿东西方向水平放置，电流方向向东，它受到地磁场的作用力方向为（　　） A．向东 B．向西 C．向上 D．向下 4．同一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同方位，如图所示，则（ ） A．（c）中导线受的磁场力大于（a）中受的磁场力 B．只有（b）中通电导线不受磁场力的作用 C．（b）（c）中两种情况导线都不受磁场力的作用 D．（a）（d）中导线所受的磁场力大小相等 5．金属导体棒置于倾斜的粗糙绝缘的斜面上，有电流时，金属导体棒能在斜面上保持静止。如图所示，四个图中分别标出了四种可能的匀强磁场方向。其中金属棒与斜面之间的摩擦力一定不等于零的图是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距为1m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30º，且处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为0.4T的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势为1.5V，回路中的总电阻为2Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为（　　） A．0.1N B．0.3N C．0.5N D．0.6N 7．如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，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BIL，方向水平向左 B．图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向竖直向下 C．图丙中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向竖直向上 D．图丁中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向水平向右 8．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等于其受到的重力 9．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，（　　） A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．受到桌面向左的摩擦力 D．受到桌面向右的摩擦力 10．将一个弹簧线圈（俯视图为顺时针绕向）的上端固定在铁架台上，下端浸入导电液体中足够深。弹簧线圈上端通过开关接蓄电池正极，与蓄电池负极相连的导线浸入导电液体中，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．点的磁场方向为垂直纸面向里 B．点的磁场方向可能为竖直向上 C．弹簧线圈内部磁场方向为竖直向上 D．弹簧线圈通电后相邻导线之间作用力可能为排斥力 11．如图所示为电流天平，用来测量匀强磁场的磁感应强度，其右臂挂着匝数为的矩形线圈，线圈的水平边长为，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示方向的电流时，则需在某个托盘中加入质量为的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．天平重新平衡时，线圈所受安培力的大小为，方向竖直向上 B．应在左盘中加入小砝码才能使天平重新平衡 C．由题中数据可求出磁感应强度 D．若仅让电流反向，应在左盘中增加砝码，才能使天平再次平衡 12．在垂直纸面的匀强磁场中，坐标在纸面内，一通电直导线平行x轴放置在纸面内受到的安培力大小为F。若将该导线做成圆环如图放置在坐标平面内，并保持通过的电流不变，则圆环受到的安培力大小为（ ） A． B． C． D．F 二、填空题 13．如图所示，是置于通电螺线管正上方的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。在开关接通后，导线所受安培力方向___________。（选填“向下”、“向上”、“向右”或“向左”） 14．在垂直于磁场方向放入的通电导线长，电流强度，若它所受的磁场力，则该磁场的磁感应强度______T；若导线平行该磁场方向放置，则磁场力________N。 15．如图，用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小为_______，方向为__________。 16．如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I，此时a受到的磁场力为F，当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，b受到的磁场力恰好平衡，则直导线c中电流流向为______选填“向上”或“向下”，此时a受到的磁场力大小为______． 17．一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为L，线框下边部分处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，如图所示，垂直纸面向里。线框中通以电流，方向如图，开始时线框处于平衡状态，现令磁场反向，磁感应强度大小仍为B，线框达到新的平衡，在此过程中，线框位移的大小______，方向________。 18．如图甲，在匀强磁场中，有一通电直导线受到的安培力大小为15N。则其方向为_____。若将该导线做成圆环（导线的长度和粗细均不变，a、b为导线两端点），放置在同一匀强磁场中，如图乙所示，保持通过导线的电流值不变，则圆环受到的安培力大小为_____N。 19．如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ。从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是 ____________金属棒下落过程中动能最大的时刻t=_____ 。 三、解答题 20．如图所示，重为3N的导体棒，放在间距为的水平放置的导轨上，其中电源电动势，内阻，定值电阻，其它电阻不计。求： （1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为，此时导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力为多大？（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成角（仍与导体棒垂直），此时导体棒所受的摩擦力多大？ 21．如图所示，光滑的平行导轨与水平面的夹角为，两平行导轨间距为，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。导轨中接入电动势为、内阻为的直流电源，电路中有一阻值为的电阻，其余电阻不计。将质量为，长度也为的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，重力加速度为，（，），求： (1)通过导体棒的电流强度为多大？(2)画出导体棒的受力分析平面图，并求匀强磁场的磁感应强度大小；(3)若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，画出此时导体棒的受力分析平面图，并求导体棒的加速度大小及方向。 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C B C B B D B C A B B B 13．向上 14．0.5 0 15． 平行金属丝向上 16．向下 17． 方向向下 18．水平向左 或者4.50 19．金属棒由静止下滑过程中加速度是先减后增最后为零，速度是先增后减最后为零 20．（1）；（2） 21．(1) (2)； (3)；，方向沿斜面向上。 试卷第6页，共7页 第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $