作业(一) 磁场对通电导线的作用力-【假期作业】2026年高二物理暑假假期作业

[每日格言]只有一条路不能选择一那就是放弃的路；只 ........................................................................ 参考 作业（一）磁场对通电导线的作用力 [考点突破]一跟踪训练 1.B2.A3.B 4.BD根据左手定则可知，通电后半圆环AB受到的安 培力竖直向下，根据受力分析可知，通电后两绳拉力变 大，故A错误，B正确；半圆环AB所受安培力的等效 长度为直径AB,则安培力大小为F=BI·2r=2BIr, 故C错误，D正确。 5,C接通开关，由线圈电流方向和安培定则，可知电磁 铁左端为N极，右端为S极。则通电直导线左半部分 磁场斜向右上方，右半部分磁场斜向右下方。根据左 手定则，通电导线左半部分受安培力向里，右半部分受 安培力向外，即A端向纸内运动，B端向纸外运动。通 电导线旋转至垂直纸面向里方向，而磁场向右，则安培 力向下，悬线张力变大，故选C 6.A根据安培定则可知，通电导线在左侧产生的磁场方 向垂直纸面向外。采用电流元法，将圆形线圈分成前 后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向 上，内侧受到的安培力向下，圆形线圈将转动。再用特 殊位置法：圆形线圈转过90°时，通电直导线对左半圆 形线圈产生吸引力，对右半圆形线图产生排斥力，圆形 线圈靠近通电直导线，所以圆形线圈向左运动。故A 正确，B、C、D错误。 [综合训练] 1.B 2.D设圆弧形导线的半径为R,则题图甲中圆孤形导线 在垂直于磁感线方向的投影长度为R,则有F=BIR 题图乙中圆孤形导线在垂直于磁感线方向的授影长度 为√2R,圆孤形导线受到的安培力大小为F=BI·√2R =√2BIR=√2F,故选D 3.BC如图甲所示，导体棒处的磁场方向指向右上方，根据 左手定则可知，导体棒受到的安培力方向垂直于磁场方向 指向右下方，对条形磁铁受力分析，如图乙所示，F1> F2,即台秤示数F1>F2,在水平方向上，由于F有向左的 分力，磁铁压缩弹簧，所以弹簧长度将变短。 00 0001 甲 乙 4.C根据右手螺旋定则可知导线框所在磁场方向向里， 由于I1>I2,可知左侧的磁场强度大，同一竖直方向上 的磁场强度相等，故导线框水平方向导线所受的安培 力相互抵消，根据左手定则结合F=BIL可知左半边 竖直方向的导线所受的水平向左的安培力大于右半边 竖直方向的导线所受的水平向右的安培力，故导线框 所受安培力的合力方向水平向左，故选C。 5.C平行电流间的作用规律：同向电流相互吸引，反向 电流相排斥。所以导线O受到导线C的吸引力和导线 A、B的排斥力，合力不为0且方向沿O指向导线C, A错误，C正确；导线A、B中的电流同向，相互吸引，且 距离大于C、O间的距离，引力小于F,B错误；根据对 称性可知，导线A、O之间的作用力大小为F,且电流异 向，故导线A、O之间的作用力为斥力，D错误。 6.AC由题意线圈底边所受安培力方向竖直向下，由左 手定则，可知线圈中电流为逆时针方向；滑轮两边平 衡，有G线圈=mg,C我圈十nBL=mg,m=m十nBL1,对 应图像，可知m0=b,k=nBL,即B=g,故A,C正确， nL D错误；该装置是利用通电线圈在磁场中受安培力的 原理，而非电磁感应，故B错误。 有一条路不能拒绝一一那就是成长的路。 高二物理 答案 7.BC若B沿之正向，则从O向O'看，导线受到的安培 力F=ILB,方向水平向左，如图甲所示，导线无法平 衡，A错误；若B沿y正向，导线受到的安培力竖直向 上，如图乙所示。当FT=0,0=0且满足ILB=mg,即 B=时，导线可以平衡，B正确；若B沿之负向，导线 IL 受到的安培力水平向右，如图丙所示，若满足FTsin0= ILB,FTcos日=mg,即B=mgan9,导线可以平衡， IL C正确；若B沿悬线向上，导线受到的安培力垂直于导 线指向左下方，如图丁所示，导线无法平衡，D错误。 故选BC 0 ILB F B ILB B mg mg B ILB mg mg 甲 乙 丙 丁 8.B设导体棒MN长度为L,MN棒中电流为I,则其受 到的安培力大小F=BIL。MLN的电阻是MN棒电阻 的两倍，二者并联，两端电压相同，则流过MLN的电流 为0.5I,MLN受到的安培力的合力为F2=0.5BIl= 0.5F,MN棒和MLN受到的安培力方向相同，故线框 LMN受到的安培力大小为1.5F,B正确。 9.解析(1)由P匀速下降可知，P处于平衡状态，所受 合力为0，设导线的拉力大小为T,对P有2T=2mg, 解得T=mg。 (2)设Q所受安培力大小为F,对P、Q整体受力分析， 有mg十F=2mg,又F=BIL, 解得I=瓷。 答案(1)mg(2)器 10.解析(1)电流方向M→N,根据左手定则，金属棒所 受安培力方向沿导轨向下，对金属棒与秤盘和盘上的 待测物体进行分析，根据平衡条件有(m十mo)g= Mgsin 0BIL 结合题中数据，解得m=0.025-m0+0.01BI 结合m-I图像有m=0.05I一0.005 联立解得o=0.03kg。 (2)结合上述，根据m-I图像有0.01B=0005 0.1 解得B=5T 结合上述可知，当滑动变阻器接入电阻为0时，回路 中电流最大达到4.5A>3A,超电流表量程，故电流 最大值Ime .=3A 此时金属棒所受安培力最大，结合上述可知，此时待 测物体质量最大Cmgx十mo)g=Mgsin9+BImxL 解得物体的最大质量mmax=0.145kg。 答案(1)0.03kg(2)0.145kg 作业（二）磁场对运动电荷的作用力 [考点突破]一跟踪训练 1.B2.B3.D 4.解析(1)由题意可知粒子沿顺时针方向运动，根据左 手定则可得粒子带负电。 (2)粒子的运动轨迹如图中虚线 所示，根据几何关系可得 ××x a=R+Rsin30,R=号a X R ×X X3的× 根据牛顿第二定律有 .9=3 quB-m R'm 2aB 答案(1)带负电(2)2aB[每日格言]在世界的历史中，每一伟大而高贵的时刻都是某种热忱的胜利。 高二物理 作业（一） 月 日 台 星期 磁场对通电导线的作用力 天气 1考点突破 C.若I>I2,则AB受到的力大于CD受 到的力 知识点一安培力的方向 D.I1产生的磁场在CD所在位置方向垂 1.安培力的方向：不管电流方向与磁场方向 直纸面向里 是否垂直，安培力的方向总是垂直于磁场 2.（2025·福建卷)如图 方向和电流方向所决定的平面，即总有 所示，空间中存在两 F⊥I和F⊥B。 根无限长直导线L (1)已知I、B的方向，可唯一确定F的 与L2,其中通有大小 方向。 相等、方向相反的电流。导线周围存在 (2)已知F、B的方向，且导线的位置确定 M、O、N三点，M与O关于L1对称，O与 时，可唯一确定I的方向。 N关于L2对称，且OM=ON,初始时， (3)已知F、I的方向时，磁感应强度B的 M处的磁感应强度大小为B1,O点的磁感 方向不能唯一确定。 应强度大小为B2。现保持L中电流不变，仅 2.安培定则（右手螺旋定则）与左手定则的 将L2撤去，N点的磁感应强度大小为( 比较 A.B:-B B.7B:-Ba 安培定则（右手螺旋定则） 左手定则 C.B2-B D.B-B, 判断电流在磁 用途 判断电流的磁场方向 场中的受力 知识点二安培力的大小 方向 1.同一通电导线，按不同方式放在同一磁场 适用 环形电流或在磁场中的 中，受力情况不同，如图所示。 对象 直线电流 通电螺线管 电流 四指弯曲的 磁感线垂直穿 拇指指向 应用 方向表示电 过掌心，四指 电流的方 方法 流的环绕方 指向电流的 乙 丙 向 向 方向 (1)如图甲所示，通电导线与磁场方向垂 四指弯曲 直，此时安培力最大，F=IB。 拇指指向轴 拇指指向电流 结果 的方向表 (2)如图乙所示，通电导线与磁场方向平 线上磁感线 受到的安培力 示磁感线 的方向 的方向 行，此时安培力最小，F=0。 的方向 (3)如图丙所示，通电导线与磁场方向成日 ■跟踪训练 角，此时可以分解磁感应强度，如图丁所 1.两条平行的通电直导线AB、CD 示，于是有安培力大小为F=IlBsin0,这 通过磁场发生相互作用，电流方 是一般情况下安培力的表达式。 向如图所示。下列说法正确的是 2.电场力与磁场力的比较：与磁场力相比，电 B D 场力是纵向力，其方向总是与电场方向平 A.两根导线之间将相互排斥 行，而磁场力是横向力，其方向总是与磁场 B.AB受到的力是由I2的磁场施加的 方向垂直。 暑假作业攀登高峰要不畏艰险，实现梦想要勇于奋斗。 [每日格言] ■跟踪训练 C.A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬 3.(2026·江苏扬州期末)如图所示，一根通 线张力变大 电导线弯折后固定在匀强磁场中，bc与磁 D.A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬 感线垂直，则导线ab、bc所受安培力大小 线张力变小 之比及方向为 6.如图所示，一个可以自 由运动的圆形线圈水平 放置并通有电流i,电流 方向俯视为顺时针方 向，一根固定的竖直放 A.1:1相同 B.1:1 相反 置直导线通有向上的电流I,线圈将 C.sin0:1相同 D.1:sin 0 相反 4.(多选)(2024·福建 A.a端向上，b端向下转动，且向左运动 卷)将半径为x的铜 B.a端向上，b端向下转动，且向右运动 导线半圆环AB用两 C.a端向下，b端向上转动，且向左运动 根不可伸长的绝缘线 D.a端向下，b端向上转动，且向右运动 a、b悬挂于天花板上， 2综合训练 AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场 1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培 中，现给导线通以自A到B大小为I的电 力，下列说法正确的是 流，则 A.安培力的方向可以不垂直于直导线 A.通电后两绳拉力变小 B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向 B.通电后两绳拉力变大 C.安培力的大小与通电导线和磁场方向 C.安培力为πBI 的夹角无关 D.安培力为2BIr D.将直导线从中折成直角，安培力的大小 判断导体在磁场中运动情况的 一定变为原来的一半 知识点三 常规思路 2.(2026·江苏常州期末)通以恒定电流的一 1.不管是电流还是磁体，对通电导体的作用 段四分之一圆弧形导线放置在平行于导线 都是通过磁场来实现的，因此必须要清楚 平面的匀强磁场中，受到安培力为F,如图 导体所在位置的磁场分布情况。 甲所示；现将导线绕圆心O在原平面内转 2.结合左手定则准确判断导体所受安培力的 过45°，如图乙所示，则安培力变为( 方向。 3.由导体的受力情况判定导体的运动方向。 ■跟踪训练 0 02 5.如图所示，将通电直导线 AB用悬线悬挂在电磁铁 图甲 图乙 的正上方，直导线可自由转 A.F B.2F 动，则接通开关 ( A.A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬 C混 D.√2F 线张力变小 3.(多选)(2024·恩施质检)如图所示，台秤 B.A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬 上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻 线张力变大 质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此 [每日格言]世上最快乐的事，莫过于为梦想而奋斗。 高二物理 时台秤读数为F,现在磁铁上方中心偏左 6.(多选)(2026·广东汕头期末)小亮设计了 位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向 一个装置测量磁场的磁感应强度大小。如 如图所示的电流后，台秤读数为F2,则以 图1所示，虚线方框内为垂直线圈平面向 下说法正确的是 外的被测匀强磁场B,线圈未通电时，往轻 质托盘内加入质量为m。的细沙，线圈保 000 持静止，线圈中通以特定方向电流I后，需 往托盘内增加细沙使线圈再次静止。记录 细沙总质量m和电流大小I,作出m-I图 像如图2所示，已知线圈匝数为n,水平底 边长度为L,图像斜率为，纵轴截距为b, A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短 C.F>F, D.F<F2 重力加速度为g,下列说法正确的是() 4.(2024·贵州卷)如 光滑轻滑轮 图，两根相互平行的 绝缘 细线 长直导线与一“凸”形 轻绳 支架 导线框固定在同一竖 轻质 托盘 直平面内，导线框的 对称轴与两长直导线间的距离相等。已 0 知左、右两长直导线中分别通有方向相反 图1 图2 的恒定电流I1、I2,且I1>I2,则当导线框 A.线圈的质量m。=b 中通有顺时针方向的电流时，导线框所受 B.装置的原理是电磁感应 安培力的合力方向 ( C.线圈中电流方向为逆时针 A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右 D,被测磁场的磁感应强度B= kg 5.(2026·甘肃兰州期4⊙ ⊙B 7.(多选)如图所示，质 中)如图所示，A、B、 ⊕0 量为m、长为L的直 0 C、O是四根平行等长 导线用两绝缘细线悬 且固定的金属导线，四 ☒C 挂于O、O,并处于匀 根导线中的电流大小 相等，方向如图所示。AB、BC、AC构成一 强磁场中。当导线中通以沿x正方向的 个正三角形，O是正三角形的中心，若已知 电流I,且导线保持静止时，悬线与竖直方 导线C给导线O的磁场力大小为F,则下 向的夹角为。则磁感应强度的方向和大 列说法正确的是 小可能为 A.导线O所受其他导线的合力为零 B.导线B对导线A的磁场力为斥力，大小 A.之正向，瓷an0 也为F C.导线O受到其他导线的合力方向沿O By正向，瓷 指向C Cx负向，2an0 D.导线A受到导线O的磁场力为引力， 大小也为F D.沿悬线向上咒sin0 3 暑假作业生活的智慧大概就在于遇事问个为什么。 [每日格言】 8.如图所示，等边三角形线框××x×× 10.(2026·江苏苏州高二期中)某同学在学 LMN由三根相同的导体棒 习了磁场对电流的作用后产生想法，设计 连接而成，固定于匀强磁场 了一个简易的“电磁秤”。如图(a)所示 中，线框平面与磁感应强度 两平行金属导轨CD、EF间距为L=0.1m, 方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两 与电动势为E。=9V(内阻不计)的电源、 端相接。已知导体棒MN受到的安培力 电流表（量程0~3A)、开关S、滑动变阻 器R(阻值范围为0~1002)相连，质量 大小为F,则线框LMN受到的安培力的 为M=0.05kg、电阻为R。=22的金属 大小为 () 棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路， A.2F B.1.5F 回路平面与水平面成0=30°角，垂直接在 C.0.5F D.0 金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过 9.(2024·重庆卷)小明设计了如图所示的方 定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直 案，探究金属杆在磁场中的运动情况，质量 于导轨平面向上的匀强磁场，在秤盘中放 分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可 入待测物体，闭合开关S,调节滑动变阻 伸长的导线相连，形成闭合回路，两根导线 器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的 的间距和P、Q的长度均为L,仅在Q的运 读数I就可以知道待测物体的质量m。 动区域存在磁感应强度大小为B、方向水 m与I的图像如图(b)所示，其余电阻、摩 平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向 擦以及轻绳质量均不计，重力加速度g 取10m/s2,求： 的竖直面内向上运动，P、Q始终保持水 altitta 平，不计空气阻力、摩擦和导线质量，忽略 回路电流产生的磁场。重力加速度为g, B 当P匀速下降时，求： 图(a) ↑m/kg (1)P所受单根导线拉力的大小； (2)Q中电流的大小。 0005 -IA 图(b) (1)求秤盘的质量mo; (2)求此“电磁秤”的称量物体的最大 质量。