第1章 第1节 分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修二同步课件（教科版·新教材）

分层训练 能力提升 1 B 基础对点练 题组1　安培力的方向 1．(2026·北京西城区期中)如图所示，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是(　　)  解析：根据左手定则可知，题图A中安培力向下，故A错误； 题图B中安培力向下，故B正确； 题图C中安培力向下，故C错误； 题图D中安培力垂直于纸面向外，故D错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 分层训练 能力提升 A 2．如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当线圈abcd通以逆时针电流时，线圈所受安培力的合力方向(　　) A．向左 B．向右 C．垂直于纸面向外 D．垂直于纸面向里 解析：根据安培定则可知，题图中直导线MN在右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，在左侧产生的磁场方向垂直于纸面向外，矩形线圈的bc边、ad边电流方向相反，故安培力等大反向；根据左手定则可知，ab、cd所受安培力方向都向左，所以abcd受到的合力方向向左。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 C 3．(2025·四川成都期末)如图所示，两条垂直于纸面放置的直导线，通有大小相等、方向相同的电流。O为两导线连线的中点，P、Q为两导线连线中垂线上的两点，且OP＝OQ。下列说法正确的是(　　) A．O点的磁感应强度不为零 B．P、Q两点的磁感应强度方向相同 C．若在Q点放置一条电流方向垂直于纸面向里的通电导线，则其受力方向为Q→O D．若在P点放置一条电流方向垂直于纸面向里的通电导线，则其受力方向为水平向左 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：根据安培定则可以判断O点的磁感应强度为零，P点的磁感应强度方向水平向左，Q点的磁感应强度方向水平向右，故A、B错误；若在Q点放置一条电流方向垂直于纸面向里的通电导线，则根据左手定则得受力方向为Q→O，故C正确；若在P点放置一条电流方向垂直于纸面向里的通电导线，则根据左手定则得受力方向为P→O，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 D 题组2　安培力的大小 4．如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图中，平行导轨间距均为L，回路中电流大小均为I，磁感应强度大小均为B。甲、乙、丙三图中导轨处在水平面内，丁图中导轨倾斜，倾角为θ；甲、丙、丁三图中磁场方向竖直向上，乙图中磁场斜向上与水平方向夹角为θ；甲、乙、丁三图中导体棒垂直于导轨放置，丙图中导体棒与导轨夹角为θ，则甲、乙、丙、丁四图中导体棒所受安培力的大小分别为(　　) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：题图甲中，因电流方向与磁场平行，所以安培力为零，故A错误； 题图乙中，导体棒与磁场垂直，则安培力的大小为BIL，根据左手定则可知，方向竖直向下，故B正确； 题图丙中，导体棒与磁场垂直，则安培力的大小为BIL，方向垂直于导体棒斜向左上方，故C错误； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 A 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 D 综合提升练 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：ab边与磁场平行，则其所受安培力大小为0，A错误； bc边与磁场垂直，则其所受安培力大小为2BIl，B错误； ca边在垂直于磁场方向的投影长度为2l，则其所受安培力大小为2BIl，C错误； 整个导线框为闭合线圈，则所受安培力为0，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 ABC 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 由牛顿第三定律知，导线AB受到的磁场力等于导线CD受到的磁场力，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 B 9．(2025·浙江台州市期中)如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过xOy平面，与xOy平面的交点形成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称，各导线中电流方向已标出。下列说法正确的是(　　) A．O点的磁感应强度方向沿x轴正方向 B．x轴正半轴的磁感应强度方向沿x轴正方向 C．直导线1、3之间的相互作用力为排斥力 D．直导线1、2、3对导线4的作用力的合力为0 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：根据安培定则和矢量合成可知，四根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为0；同理，可判断在Ox轴正方向上，1、4导线的合磁场方向沿x轴负方向，2、3导线的合磁场方向沿x轴正方向，且磁感应强度大小大于1、4导线的合磁感应强度大小(无穷远点处除外)，所以，可得四根导线在x轴正方向上的合磁感应强度方向沿x轴正方向，A错误，B正确。 根据“同向相吸，异向相斥”的规律可知直导线1、3之间的相互作用力应为吸引力，C错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 10．(6分)如图所示，水平固定的粗糙平行导轨MN、PQ的间距L＝1 m，左侧MP间接有一电动势E＝3 V、内阻r＝1 Ω的电源。整个装置处于磁感应强度大小B＝0.5 T、垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。一质量m＝0.5 kg、阻值R＝2 Ω、长度也为L＝1 m的细直金属棒ab垂直放置于导轨上且静止，棒ab与导轨接触良好。不计其他电阻，重力加速度g取10 m/s2，求： 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)棒ab受到的安培力大小和方向；(3分) 答案：0.5 N　水平向左 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)棒ab与导轨间的动摩擦因数的最小值。(取最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(3分) 解析：金属棒ab垂直放置于导轨上且静止，则当摩擦力达到最大静摩擦力时，动摩擦因数最小，有f＝F＝μmg 解得动摩擦因数最小值为μ＝0.1。 答案：0.1 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 $