第1章 专题课：安培力的应用(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第二册学生用书（人教版）

专题课:安培力的应用 1.C　[解析] 根据条形磁铁的磁场分布规律,并由左手定则可知,通电导线左半部分受到的安培力方向垂直于纸面向里,右半部分受到的安培力方向垂直于纸面向外,因此从上向下看,通电导线顺时针转90°,随着转动,导线会受到向下的安培力,则导线同时向下运动,选项C正确. 2.AD　[解析] 线圈通以顺时针的电流,由于处于磁铁的S极附近,根据左手定则可得,线圈左边所受安培力垂直纸面向外,右边所受安培力垂直纸面向里,从上往下看,线圈逆时针转动;当线圈转过90°时,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B、C错误,A、D正确. 3.BD　[解析] a、c端接电源正极,b、d端接电源负极,根据安培定则可知,线圈在MN处产生的磁场方向向下,再根据左手定则可知MN受到的安培力方向向里,则MN垂直纸面向里运动,故A错误;a、d端接电源正极,b、c端接电源负极,根据安培定则可知,线圈在MN处产生的磁场方向向上,再根据左手定则可知MN受到的安培力方向向外,则MN垂直纸面向外运动,故B正确;b、d端接电源正极,a、c端接电源负极,根据安培定则可知,线圈在MN处产生的磁场方向向上,再根据左手定则可知MN受到的安培力方向向里,则MN垂直纸面向里运动,故C错误;a、c端用导线连接,b端接电源正极,d端接电源负极,根据安培定则可知,线圈在MN处产生的磁场方向向下,再根据左手定则可知MN受到的安培力向外,则MN垂直纸面向外运动,故D正确. 4.D　[解析] 当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,此时有m左g=m右g-nILB,使电流反向,大小不变,在左盘中增加砝码后达成新的平衡,有m左g+Δmg=m右g+nILB,联立解得Δm=,故选D. 5.A　[解析] 电流方向垂直于纸面向外,当磁场方向竖直向上时,导线受到水平向左的安培力、重力和支持力作用,三力平衡,如图所示,当磁场方向转至垂直于斜面向上时,导线所受安培力方向沿斜面向上,由图可知安培力F逐渐减小,根据F=IlB可知,应控制导线内的电流逐渐减小,故A正确. 6.D　[解析] 金属棒中通入的电流与时间成正比,即I=kt,棒将受到安培力作用,当安培力大于最大静摩擦力时,棒才开始运动,根据牛顿第二定律得F-Ff=ma,而F=BIL,I=kt,得到BkL·t-Ff=ma,可见,a随t的变化均匀增大,当t=0时,Ff=-ma,根据数学知识可知,选项A、B错误;速度—时间图像的斜率等于加速度,a增大,则v⁃t图像的斜率增大,选项C错误,D正确. 7.C　[解析] 通电后,弹簧中每一圈的电流都是同向的,互相吸引,弹簧缩短,电路就断开了,断开后弹簧中没电流了,弹簧就又掉下来了,所以弹簧将会上下跳动,故C正确. 8.A　[解析] 根据左手定则,a、b端受到的安培力分别垂直于纸面向外和垂直于纸面向内,从上往下看,导线ab逆时针转动,当转过90°后可看出,在向右的磁场分量的作用下,导线ab受到向下的安培力,所以导线逆时针转动,同时下降,故选A. 9.A　[解析] 设线圈的半径为r,则线圈的质量为m环=10×2πr×2.5×10-3 kg,磁场的水平分量为Bx=Bsin 30°,线圈在竖直方向受到的安培力为F=10I·2πr·Bx,细线上的张力为零,可知线圈所受向上的安培力大小等于线圈的重力,则有F=m环g,解得I=0.1 A,故选A. 10.D　[解析] 直导线通电后在它周围形成以导线为圆心的圆形磁场区域,如图中虚线所示,圆线圈就是在该磁场中的通电导体,受到安培力的作用,其方向可由左手定则判断,圆线圈下半部分所受的安培力方向垂直纸面向外,圆线圈上半部分受到的安培力方向垂直纸面向里,通电导线产生的磁场分布关于MN轴对称,因此圆线圈将会以MN为轴转动,根据同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,线圈同时向左移.故选D. 11.BC　[解析] 根据左手定则可知,导轨a与电源正极相连,电势较高,故A错误;弹丸在导轨上运动时,可控电源提供给弹丸的功率不变,随着速度增大,弹丸受到的安培力不断减小,根据牛顿第二定律知,弹丸的加速度不断减小,故B正确;此过程中弹丸受到的合力的功率不变,根据动能定理有Pt=mv2,解得t=,故C正确;若弹丸做匀加速直线运动,则弹丸在导轨上的加速距离为×t=×=,弹丸在导轨上做加速度减小的加速运动,距离大于,故D错误. 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题课:安培力的应用 (时间:40分钟　总分:44分) (选择题每小题4分) 　　　　　　　　　　　　　　　 ◆ 知识点一　判断安培力作用下导体的运动情况 1.如图所示,一条形磁铁固定在水平面上,其正上方有一根通电导线,电流方向向左.在条形磁铁磁场的作用下,导线运动的情况是 (　) A.从上向下看逆时针转90°,同时向上运动 B.从上向下看逆时针转90°,同时向下运动 C.从上向下看顺时针转90°,同时向下运动 D.从上向下看顺时针转90°,同时向上运动 2.(多选)[2026·湖南长沙一中高二月考] 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 3.(多选)如图所示,一金属直棒MN两端接有细导线,悬挂于线圈正上方,为使MN垂直纸面向外运动,可以将 (　) A.a、c端接电源正极,b、d端接电源负极 B.a、d端接电源正极,b、c端接电源负极 C.b、d端接电源正极,a、c端接电源负极 D.a、c端用导线连接,b端接电源正极,d端接电源负极 ◆ 知识点二　安培力作用下的平衡问题 4.[2025·陕西师大附中高二月考] 如图所示,电流天平的右臂挂着匝数为n的矩形线圈,线圈的水平边长为L,处于磁感应强度大小为B的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈平面向里.当线圈中通过方向沿逆时针方向、大小为I的电流时,调节砝码使两臂达到平衡.再使电流反向,大小不变.为使两臂达到新的平衡,在左盘中增加砝码的质量为(重力加速度为g) (　) A. B. C. D. 5.如图所示,一通电直导线在竖直向上的匀强磁场中静止于固定的光滑斜面上,电流方向垂直于纸面向外.保持磁感应强度大小不变,仅把磁场方向沿顺时针方向缓慢旋转,直至垂直于斜面向上,若要导线始终保持静止,则应控制导线内的电流 (　) A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小再增大 ◆ 知识点三　安培力作用下的加速问题 6.[2026·北京西城区高二期末] 如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN,现从t=0时刻起,给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间t成正比,即I=kt,其中k为常量,不考虑电流对匀强磁场的影响,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图像,可能正确的是 (　) A B C D 7.把一根柔软的弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触,并使它组成如图所示的电路.当开关S接通后,将看到的现象是 (　) A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长 C.弹簧上下跳动 D.弹簧仍静止不动 8.[2026·湖北武汉高二期中] 一直导线PQ水平放置,固定在桌面上,在其正上方有一根通电的硬直导线ab,ab和PQ中的电流方向如图所示.初始时,ab水平,ab⊥PQ,若ab可以在空中自由移动和转动,则从上往下看,导线ab (　) A.逆时针转动,同时下降 B.逆时针转动,同时上升 C.顺时针转动,同时下降 D.顺时针转动,同时上升 9.如图所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有10匝,线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5 g的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平.在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO'垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T,方向与竖直线成30°角, 要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少为(重力加速度g取10 m/s2) (　) A.0.1 A B.0.2 A C.0.05 A D.0.01 A 10.[2026·河北石家庄二中高二月考] 如图所示,原来静止的圆线圈可以自由移动,在圆线圈直径MN上靠近N点处放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线,导线中电流方向垂直纸面向里.当在圆线圈中通以逆时针方向的电流I时,圆线圈将会 (　) A.平动 B.转动 C.不动 D.边旋转,边左移 11.(多选)[2026·河北衡水中学高二月考] 电磁炮可简化为如图所示的模型,同一水平面内的两根平行光滑金属导轨a、b与可控电源相连,导轨间存在竖直向上的匀强磁场,将一质量为m、可视为质点的金属弹丸放在导轨上,弹丸在安培力的作用下由静止开始加速向右运动,离开导轨时的速度大小为v,已知弹丸在导轨上加速的过程中,可控电源提供给弹丸的功率恒为P,不计空气阻力及弹丸产生的焦耳热,下列说法正确的是 (　) A.导轨a的电势较低 B.弹丸在导轨上运动时的加速度不断减小 C.弹丸在导轨上的加速时间为 D.弹丸在导轨上的加速距离为 学科网（北京）股份有限公司 $