考点1 安培力讲义-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

高中物理人教版选择性必修二重点考点解读 考点1 安培力 知识网络 考点解读 1.安培力：通电导线在磁场中受的力称为安培力。 2.安培力的大小 (1)当B、I垂直时，F=IlB。 (2)若B与I夹角为θ，将B沿垂直于I和平行于I的方向正交分解，取垂直分量，可得F=IlBsin θ。  注意：θ是磁感应强度的方向与导线的夹角。当θ=0或180°，即磁感应强度的方向与导线平行时，F=0。 (3)l是指有效长度。 弯曲通电导线的有效长度l等于连接导线两端点的直线在垂直于磁场方向的投影长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端指向末端，如图所示。 3.安培力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 4.平行通电导线，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。 5.判断安培力作用下导体的运动情况的五种方法 电流 元法 分割为电流元安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向 特殊 位置法 在特殊位置→安培力方向→运动方向 等效法 根据同极相斥、异极相吸判断作用力的方向进而判断运动方向 结论法 两平行直导线电流在相互作用中，无转动趋势，同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直导线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势 转换研究 对象法 先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力 能力素养提升 与安培力有关的平衡、加速等问题，常涉及倾斜导轨、导体棒、电源、电阻等。求解时应变立体图为平面图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，安培力的方向F安⊥B、F安⊥I。如图所示。 针对性训练 1．（2026江西期中）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，在导轨间产生磁场，使炮弹在安培力F作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将炮弹发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示。若改变图示中的电流方向，则（        ） A．磁场方向不变，安培力方向不变 B．磁场方向改变，安培力方向不变 C．磁场方向改变，安培力方向改变 D．磁场方向不变，安培力方向改变 答案 B 解析：导轨之间的磁场由两根导轨中的电流产生，根据安培定则，当改变图示中的电流方向，则导轨之间的磁场方向改变，炮弹中电流方向也同步改变，根据左手定则，可判断出安培力方向不变。B正确。 2（2026甘肃武威期末）某科研团队在探究电磁炮的应用时，设计了一套简化模型，将质量的弹体（含金属杆）置于间距的水平光滑导轨上，导轨间通有恒定电流，并施加垂直导轨平面的匀强磁场。弹体在安培力作用下沿导轨加速后，速度达到，忽略空气阻力。下列说法错误的是（　　） A．导轨间匀强磁场的磁感应强度大小为10T B．弹体加速过程中，安培力的最大功率为2.5×1W C．若减小导轨间距L，为保持最终速度不变，可通过增大电流实现 D．弹体加速过程中，安培力的冲量大小等于弹体动量的变化量大小 答案 B 解析 对弹体加速过程，由动能定理，BILs=m，解得B=10T，A正确； 安培力F=BIL=500N，速度最大时，安培力功率P=Fv=2.5×1W，B错误；由BILs=m，解得v=，要保持最终速度v不变，C正确；弹体加速过程中，重力与支持力平衡，由动量定理可知，安培力的冲量大小等于弹体动量的变化量大小，D正确。 3（2026甘肃岷县三模）2025年9月22日福建舰上首次完成了多种型号舰载机的弹射起飞和着舰训练，标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示，光滑固定导轨CD、EF与导电飞翔体MN构成一驱动电流回路，驱动电流在导轨之间产生磁场，可将该磁场视作匀强磁场，该磁场对处于其中的导电飞翔体MN产生安培力F，从而推动飞翔体由静止开始加速。已知弹射过程中回路中驱动电流I大小保持恒定，驱动电流产生的磁场的磁感应强度B大小与驱动电流I大小成正比。下列说法正确的是(      ) A.图中飞翔体MN将在安培力作用下沿方向加速 B.若改变CMNF回路中驱动电流的方向，飞翔体MN所受安培力方向不变 C.若将驱动电流I大小变为原来的2倍，飞翔体MN受的安培力将变为原来的2倍 D.若不计一切阻力，飞翔体MN在导轨上滑过的距离保持不变，将驱动电流I大小变为原来的2倍，则飞翔体最终的弹射速度将变为原来的4倍 答案：B 解析：.根据安培定则，两导轨之间磁场方向垂直导轨平面向外；由左手定则可得，MN所受安培力方向沿FE方向，故A错误； 改变回路驱动电流方向后，MN的电流方向反向，同时电流产生的磁场B也反向。安培力方向由电流和磁场共同决定，二者同时反向，安培力方向不变，故B正确；由F=BIL=（kI）IL=kL可知，安培力大小与成正比，若I变为原来的2倍，安培力变为原来的4倍，故C错误； 由动能定理Fx=m，距离x不变，I变为2倍时F变为原来的4倍，因此4Fx=m，可得v=2，即末速度变为原来的2倍，故D错误。 4.（2026辽宁二模）光滑绝缘水平桌面上有一材质均匀、边长为L的正方形金属线框abcd，俯视图如图所示，虚线MN过正方形中心O且平行ab边，虚线MN一侧存在垂直桌面向下的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为B0，虚线MN另一侧存在垂直桌面向上的匀强磁场Ⅱ。用轻质软导线连接金属线框的d点和c点，并通入恒定电流I0，线框刚好能够保持平衡，忽略轻质软导线对线框的作用，下列说法正确的是（　　） A． 匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小为 B． 线框ab边受到的安培力大小为 C． 若将线框垂直虚线MN移动一段距离d（d<），则线框仍能保持平衡 D．若将线框在水平桌面内绕中心O转动角度θ(0°<θ<45°)，则线框仍能保持平衡 【答案】AC 【解析】轻质软导线连接金属线框的d点和c点，并通入恒定电流I0，根据并联电路特点可知，流过dc边的电流为，流过另外三边的电流为，由于ad边和bc边分布在两个磁场区域的长度相等，故线框左右边受力抵消，ab边受到向上的安培力，大小为=L，cd边受到向下的安培力，大小为=L，线框刚好能够保持平衡，=，解得B=，A正确B错误；若将线框垂直虚线MN移动一段距离d（d<），ad边和bc边受力不变，ad边和bc边受力方向相反，抵消，则线框仍能保持平衡，C正确；若将线框在水平桌面内绕中心O转动角度θ(0°<θ<45°)，ab边和cd边受力方向相反，等大抵消，但是由于ad边和bc边分布在两个磁场区域的长度不相等，受力不平衡，则线框不能保持平衡，D错误。 5 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂有一个质量为m0的矩形金属线圈，匝数为N，底边长为L，下部悬在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。当线圈中通有如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡；然后使电流反向、大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡，则磁场的磁感强度B的大小为（　　） A. B. C. D. 答案 C 解析：　当线圈中通有如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，令此时左盘砝码、右盘中砝码（包含金属线圈）的质量分别为m1、m2，根据平衡条件，结合左手定则有m1g＝m2g－NBIL，然后使电流反向、大小不变，此时安培力向下，左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡，则有m1g＋mg＝m2g＋NBIL，联立解得B＝，可知C正确。 6 (2025·山东聊城市二模)如图所示，空间中存在一匀强磁场(图中未画出，大小、方向未知)。两条平行金属导轨间距l=1 m，与水平面成倾角θ=37°固定，在两导轨上同一高度处各有一绝缘竖直短杆。将质量m=0.5 kg的金属棒AB置于短杆处，金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.5。现将两导轨与恒流电源相连接，金属棒中电流大小为I=3 A，重力加速度的大小取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。要使金属棒沿导轨向上以a=2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则磁感应强度的最小值为(　　) A. T B. T C.1 T D.2 T 答案　A 解析　对金属棒受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律可得Fcos α-mgsin θ-Ff=ma，FN+Fsin α=mgcos θ，Ff=μFN，联立可得F= N，由数学知识可知Fmin= N= N，由Fmin=BminIl，知Bmin= T，故选A。 7 .(2025·江苏镇江市检测)如图所示，一段圆心角为60°的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为F1；若磁感应强度大小不变，方向改为平行于纸面沿半径ON向右，导线所受安培力的大小为F2。则为(　　) A.2∶ B.∶1 C.∶2 D.1∶1 答案　A 解析　当磁场方向垂直纸面向里时，通电导线的有效长度如图甲所示，根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为F1=BIr，当磁场方向水平向右时，通电导线的有效长度如图乙所示， 根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为F2=BIrsin 60°=BIr，所以F1∶F2=2∶，故选A。 8 .(2025·四川成都市一模)如图甲所示，三根超高压输电线缆平行且间距相等。截面图如图乙所示，截面圆心构成正三角形，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻A输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、B输电线缆中电流方向垂直于纸面向里、电流大小均为I，下方C输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、电流大小为2I，如图乙所示，已知通电直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为B=k，I为通电直导线中的电流，r为空间某点到直导线的距离。下列说法正确的是(　　) A.A、B输电线缆相互吸引 B.正三角形中心O处磁感应强度方向水平向左 C.A输电线缆所受安培力方向斜向左下方，与水平方向的夹角为60° D.C输电线缆所受安培力方向平行输电线缆A、B圆心连线向左 答案　D 解析　由于A、B输电线缆通入的电流方向相反，两线缆相互排斥，故A错误；由右手螺旋定则和平行四边形定则可知，A、B输电线缆在O处的合磁感应强度方向竖直向上，C输电线缆在O处的磁感应强度方向水平向左，所以O处合磁感应强度方向应斜向左上方，故B错误；B输电线缆对A输电线缆的作用力沿BA水平向左，C输电线缆对A输电线缆的作用力沿AC斜向右下方，且大小为B输电线缆对A输电线缆作用力的2倍，如图所示，FACcos θ=2FABcos 60°=FAB， 即C输电线缆对A输电线缆的作用力在水平方向的分力与B输电线缆对A输电线缆的作用力大小相等、方向相反，所以A输电线缆受到的合力即为C输电线缆对A输电线缆的作用力在竖直方向的分力，其与水平方向的夹角为90°，故C错误；A输电线缆对C输电线缆的作用力沿CA斜向左上方，B输电线缆对C输电线缆的作用力沿BC斜向左下方，两个力大小相等且与输电线缆A、B圆心连线夹角相等，所以C输电线缆受到的合力平行输电线缆A、B圆心连线向左，故D正确。 9. (2025·江西新余市二模)如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ，若仅改变一个条件，下列说法正确的是(　　) A.如果两细线等长变短，θ角变小 B.当金属棒质量变大时，θ角变大 C.当θ角变小时，细线拉力不变 D.如果棒中的电流变大，θ角变大 答案　D 解析　设每根细线拉力大小为FT，对金属棒进行受力分析，根据平衡条件有2FTcos θ=mg，2FTsin θ=BIL，解得tan θ=，可知θ角与细线长度无关，故A错误；结合上述可知，当金属棒质量变大，θ角变小，故B错误；结合上述有FT=，可知当θ角变小时，细线拉力变小，故C错误；结合上述可知，如果棒中的电流变大，θ角变大，故D正确。 10 (2024·贵州卷·5)如图，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流I1、I2，且I1>I2，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向(　　) A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右 答案　C 解析　根据右手螺旋定则可知导线框所在处磁场方向向里，由于I1>I2，可知左侧的磁感应强度大，同一竖直方向上的磁感应强度相等，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。 11　如图所示，一个半径为r的金属圆环被一根绝缘细绳悬挂于天花板上，圆环的质量为m，圆环单位长度的电阻为R，在与圆心等高的M、N两点间接入电动势为E，内阻不计的电源上，空间中存在垂直于圆环平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A.通过上半个金属圆环的电流为 B.金属圆环所受到的安培力的方向竖直向上 C.金属圆环所受到的安培力大小为 D.细绳的拉力大小为+mg 答案　D 解析　M、N上侧和下侧的半圆并联，圆环接入电路中的电阻R总=πrR，则干路电流I==，则通过上半个金属圆环的电流I'=I=，A错误；电流从左到右，由左手定则判断出：圆环所受到的安培力方向竖直向下，B错误；金属圆环受到的安培力大小F=BI·2r=，C错误；细绳的拉力大小FT=mg+F=mg+，D正确。 12 (2025·广东省广雅中学月考)一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。AB导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，CD导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点O1O2连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示(A到B、D到C)方向的电流。下列说法中正确的是(　　) A.通电后AB棒仍将保持静止 B.通电后AB棒将要顺时针转动(俯视) C.通电后AB棒将要逆时针转动(俯视) D.通电瞬间线段O1O2间存在磁感应强度为零的位置 答案　B 解析　从正视方向研究CD导体棒电流产生的磁场分布，如图所示， 可知CD导体棒电流在B端有垂直AB棒向上的分磁场，根据左手定则可知B端受到垂直于纸面向外的安培力，B端向外转动，CD导体棒电流在A端有垂直AB棒向下的分磁场，根据左手定则可知A端受到垂直于纸面向里的安培力，A端向里转动，故俯视看导体棒AB将要顺时针转动，B正确，A、C错误；根据安培定则可知通电瞬间CD导体棒电流和AB导体棒电流在线段O1O2间产生的磁场方向相互垂直，故通电瞬间线段O1O2间不存在磁感应强度为零的位置，D错误。 13 .(2025·山东省模拟)位于同一水平面上的两根平行金属导轨，放置在水平向左匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图如图所示，一根通有恒定电流的导体棒正在导轨上向右做匀速直线运动，现将匀强磁场沿顺时针方向缓慢转过90°的过程中，导体棒始终保持匀速直线运动，则以下说法正确的是(　　) A.摩擦力Ff大小一直不变 B.摩擦力Ff先增大后减小 C.磁感应强度B先减小后增大 D.磁感应强度B先增大后减小 答案　C 解析　磁场顺时针转过θ角时，导体棒受力分析如图所示， 水平方向Ff=Fsin θ=μFN，竖直方向Fcos θ+FN=mg，联立解得F=，在匀强磁场沿顺时针方向缓慢转过90°的过程中，由数学知识可知安培力F先减小后增大，根据安培力公式F=BIL，因为导体棒电流不变，故磁感应强度B先减小后增大，故C正确，D错误；摩擦力Ff=Fsin θ=，随着夹角θ增大，摩擦力一直增大，故A、B错误。 14 .如图是用电磁弹射技术制造的轨道炮原理图，质量为m的弹体可在间距为d的两平行水平轨道之间自由滑动，并与轨道保持良好接触。恒定电流I从M轨道左边流入，通过弹体后从N轨道左边流回。轨道电流在弹体处产生垂直于轨道面的磁场，可视为匀强磁场，磁感应强度的大小与电流I成正比。通电弹体在安培力作用下由静止加速距离L后从轨道右边以速度v射出。下列说法中正确的是(　　) A.弹体受到的安培力大小为 B.若仅将电流增大到2I，则弹体射出速度变为4v C.若仅将轨道长增大到2L，则弹体射出速度变为v D.若电流I从N轨道左边流入，M轨道左边流回，则弹体将向左边射出 答案　C 解析　由动能定理FL=mv2-0，得安培力大小F=，故A错误；根据F=BId及B=kI有kI2dL=mv2，可知若仅将电流增大到2I，则弹体射出速度为2v，故B错误；由B分析可知，若仅将轨道长增大到2L，则弹体射出速度变为v，故C正确；若电流I从N轨道左边流入，M轨道左边流回，由受力分析可知，弹体仍向右边射出，故D错误。 15 .(2025·重庆市西南大学附属中学检测)如图所示，相同的金属轨道组成左右对称的两个斜面，轨道间距为L，斜面倾角为θ，轨道之间接一输出电流恒为2I的恒流源。把相同的金属棒a、b水平静置于轨道上。设轨道电阻不计，金属棒与轨道间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属棒质量均为m，重力加速度为g。若在空间内加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度由零缓慢增大(忽略电磁感应造成的影响)。在金属棒运动之前，下列说法正确的是(　　) A.同一时刻a金属棒所受轨道的作用力大于b金属棒所受轨道的作用力 B.当磁感应强度为B=时，a金属棒开始滑动 C.随着磁感应强度的增大，a金属棒所受摩擦力一定减小 D.当磁感应强度B=时，有金属棒开始滑动 答案　D 解析　金属棒即将滑动时，对金属棒a、b受力分析如图所示， 金属棒所受轨道的作用力为摩擦力和支持力的合力，与重力和安培力的合力等大反向，又金属棒a、b所受重力和安培力均大小相等、方向相同，因此两棒所受轨道的作用力大小相同，A错误；对金属棒a由平衡条件可知Facos θ=mgsin θ+μFNa，FNa=mgcos θ+Fasin θ，对金属棒b由平衡条件可知Fbcos θ+mgsin θ=μFNb，FNb=mgcos θ-Fbsin θ，联立解得金属棒a滑动时，满足B1=，B错误；随着磁感应强度的增大，a金属棒所受摩擦力先沿斜面向上减小后沿斜面向下增大，C错误；通过上述分析联立解得金属棒b滑动时，满足B2=，D正确。 16 （2026安徽模拟）安培的定义：真空中，相距1米的两根无限长平行细直导线通等量电流，若每米导线受力为2×10-7牛顿，则导线中的电流为1安培。无限长细直导线的磁场：无限长通电直导线周围的磁感应强度B=k，其中k为常数，I为通电直导线中电流的大小，r为点到通电直导线的距离。 (1)求k的值。 (2)如图甲所示，无限长绝缘圆筒半径R，筒的外侧M、N处有两根无限长的通电细直导线，电流大小均为I，方向都向上。俯视图如图乙所示。圆心为O，A点是圆弧MN的中点，∠MOA=∠NOA=θ，求A点的磁感应强度。（结果用字母表示） (3)半径R=1m的无限长绝缘圆筒外表面，均匀分布1000根无限长通电导线，每根导线电流大小均为10A，方向均沿圆筒轴线向上，如图丙。求圆筒单位面积所受到压力的大小。 解析 （1）相距1米的两根无限长平行细直导线通等量电流，I=1A，相距r=1m，第一根导线在r=1m处产生磁场的磁感应强度=k， 第二根导线选取L=1m长，这1m长受到的安培力F=IL 联立解得 k= 将F=2×10-7N，L=1m，r=1m，I=1A 代入解得 k=2×10-7T·m/A. （2） 弦MA长s=2Rsin ，M处的电流在A点产生磁场的磁感应强度大小为=k， N处的电流在A点产生磁场的磁感应强度大小为=k， 与与OA的夹角都是， 则A点的磁感应强度=sin+sin=2×k×sin=k 方向沿A点的切线方向向右。 （3） 在筒的外壁，任意两根导线中间一点A，沿OA方向的磁感应强度分量全部抵消，垂直OA方向的磁感应强度分量全部叠加， =sin+sin+sin=500k=T 由于1000根导线足够多，任何一根导线所处位置磁场的磁感应强度都是上述结果B=T 在圆筒外壁选取一个小长方形，长为a，宽为b，小长方形中电流I=×a A 该电流受力 F=IbB 圆筒单位面积所受到压力的大小为 =B Pa=Pa=1.59Pa. 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版选择性必修二重点考点解读 考点1 安培力 知识网络 考点解读 1.安培力：通电导线在磁场中受的力称为安培力。 2.安培力的大小 (1)当B、I垂直时，F=IlB。 (2)若B与I夹角为θ，将B沿垂直于I和平行于I的方向正交分解，取垂直分量，可得F=IlBsin θ。  注意：θ是磁感应强度的方向与导线的夹角。当θ=0或180°，即磁感应强度的方向与导线平行时，F=0。 (3)l是指有效长度。 弯曲通电导线的有效长度l等于连接导线两端点的直线在垂直于磁场方向的投影长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端指向末端，如图所示。 3.安培力的方向 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 4.平行通电导线，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。 5.判断安培力作用下导体的运动情况的五种方法 电流 元法 分割为电流元安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向 特殊 位置法 在特殊位置→安培力方向→运动方向 等效法 根据同极相斥、异极相吸判断作用力的方向进而判断运动方向 结论法 两平行直导线电流在相互作用中，无转动趋势，同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直导线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势 转换研究 对象法 先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力 能力素养提升 与安培力有关的平衡、加速等问题，常涉及倾斜导轨、导体棒、电源、电阻等。求解时应变立体图为平面图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，安培力的方向F安⊥B、F安⊥I。如图所示。 针对性训练 1．（2026江西期中）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，在导轨间产生磁场，使炮弹在安培力F作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将炮弹发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示。若改变图示中的电流方向，则（        ） A．磁场方向不变，安培力方向不变 B．磁场方向改变，安培力方向不变 C．磁场方向改变，安培力方向改变 D．磁场方向不变，安培力方向改变 2（2026甘肃武威期末）某科研团队在探究电磁炮的应用时，设计了一套简化模型，将质量的弹体（含金属杆）置于间距的水平光滑导轨上，导轨间通有恒定电流，并施加垂直导轨平面的匀强磁场。弹体在安培力作用下沿导轨加速后，速度达到，忽略空气阻力。下列说法错误的是（　　） A．导轨间匀强磁场的磁感应强度大小为10T B．弹体加速过程中，安培力的最大功率为2.5×1W C．若减小导轨间距L，为保持最终速度不变，可通过增大电流实现 D．弹体加速过程中，安培力的冲量大小等于弹体动量的变化量大小 3（2026甘肃岷县三模）2025年9月22日福建舰上首次完成了多种型号舰载机的弹射起飞和着舰训练，标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示，光滑固定导轨CD、EF与导电飞翔体MN构成一驱动电流回路，驱动电流在导轨之间产生磁场，可将该磁场视作匀强磁场，该磁场对处于其中的导电飞翔体MN产生安培力F，从而推动飞翔体由静止开始加速。已知弹射过程中回路中驱动电流I大小保持恒定，驱动电流产生的磁场的磁感应强度B大小与驱动电流I大小成正比。下列说法正确的是(      ) A.图中飞翔体MN将在安培力作用下沿方向加速 B.若改变CMNF回路中驱动电流的方向，飞翔体MN所受安培力方向不变 C.若将驱动电流I大小变为原来的2倍，飞翔体MN受的安培力将变为原来的2倍 D.若不计一切阻力，飞翔体MN在导轨上滑过的距离保持不变，将驱动电流I大小变为原来的2倍，则飞翔体最终的弹射速度将变为原来的4倍 4.（2026辽宁二模）光滑绝缘水平桌面上有一材质均匀、边长为L的正方形金属线框abcd，俯视图如图所示，虚线MN过正方形中心O且平行ab边，虚线MN一侧存在垂直桌面向下的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为B0，虚线MN另一侧存在垂直桌面向上的匀强磁场Ⅱ。用轻质软导线连接金属线框的d点和c点，并通入恒定电流I0，线框刚好能够保持平衡，忽略轻质软导线对线框的作用，下列说法正确的是（　　） A． 匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小为 B． 线框ab边受到的安培力大小为 C． 若将线框垂直虚线MN移动一段距离d（d<），则线框仍能保持平衡 D．若将线框在水平桌面内绕中心O转动角度θ(0°<θ<45°)，则线框仍能保持平衡 5 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂有一个质量为m0的矩形金属线圈，匝数为N，底边长为L，下部悬在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。当线圈中通有如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡；然后使电流反向、大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡，则磁场的磁感强度B的大小为（　　） A. B. C. D. 6 (2025·山东聊城市二模)如图所示，空间中存在一匀强磁场(图中未画出，大小、方向未知)。两条平行金属导轨间距l=1 m，与水平面成倾角θ=37°固定，在两导轨上同一高度处各有一绝缘竖直短杆。将质量m=0.5 kg的金属棒AB置于短杆处，金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.5。现将两导轨与恒流电源相连接，金属棒中电流大小为I=3 A，重力加速度的大小取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。要使金属棒沿导轨向上以a=2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则磁感应强度的最小值为(　　) A. T B. T C.1 T D.2 T 7 .(2025·江苏镇江市检测)如图所示，一段圆心角为60°的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为F1；若磁感应强度大小不变，方向改为平行于纸面沿半径ON向右，导线所受安培力的大小为F2。则为(　　) A.2∶ B.∶1 C.∶2 D.1∶1 8 .(2025·四川成都市一模)如图甲所示，三根超高压输电线缆平行且间距相等。截面图如图乙所示，截面圆心构成正三角形，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻A输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、B输电线缆中电流方向垂直于纸面向里、电流大小均为I，下方C输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、电流大小为2I，如图乙所示，已知通电直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为B=k，I为通电直导线中的电流，r为空间某点到直导线的距离。下列说法正确的是(　　) A.A、B输电线缆相互吸引 B.正三角形中心O处磁感应强度方向水平向左 C.A输电线缆所受安培力方向斜向左下方，与水平方向的夹角为60° D.C输电线缆所受安培力方向平行输电线缆A、B圆心连线向左 9. (2025·江西新余市二模)如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ，若仅改变一个条件，下列说法正确的是(　　) A.如果两细线等长变短，θ角变小 B.当金属棒质量变大时，θ角变大 C.当θ角变小时，细线拉力不变 D.如果棒中的电流变大，θ角变大 10 (2024·贵州卷·5)如图，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流I1、I2，且I1>I2，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向(　　) A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右 11　如图所示，一个半径为r的金属圆环被一根绝缘细绳悬挂于天花板上，圆环的质量为m，圆环单位长度的电阻为R，在与圆心等高的M、N两点间接入电动势为E，内阻不计的电源上，空间中存在垂直于圆环平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A.通过上半个金属圆环的电流为 B.金属圆环所受到的安培力的方向竖直向上 C.金属圆环所受到的安培力大小为 D.细绳的拉力大小为+mg 12 (2025·广东省广雅中学月考)一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。AB导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，CD导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点O1O2连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示(A到B、D到C)方向的电流。下列说法中正确的是(　　) A.通电后AB棒仍将保持静止 B.通电后AB棒将要顺时针转动(俯视) C.通电后AB棒将要逆时针转动(俯视) D.通电瞬间线段O1O2间存在磁感应强度为零的位置 13 .(2025·山东省模拟)位于同一水平面上的两根平行金属导轨，放置在水平向左匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图如图所示，一根通有恒定电流的导体棒正在导轨上向右做匀速直线运动，现将匀强磁场沿顺时针方向缓慢转过90°的过程中，导体棒始终保持匀速直线运动，则以下说法正确的是(　　) A.摩擦力Ff大小一直不变 B.摩擦力Ff先增大后减小 C.磁感应强度B先减小后增大 D.磁感应强度B先增大后减小 14 .如图是用电磁弹射技术制造的轨道炮原理图，质量为m的弹体可在间距为d的两平行水平轨道之间自由滑动，并与轨道保持良好接触。恒定电流I从M轨道左边流入，通过弹体后从N轨道左边流回。轨道电流在弹体处产生垂直于轨道面的磁场，可视为匀强磁场，磁感应强度的大小与电流I成正比。通电弹体在安培力作用下由静止加速距离L后从轨道右边以速度v射出。下列说法中正确的是(　　) A.弹体受到的安培力大小为 B.若仅将电流增大到2I，则弹体射出速度变为4v C.若仅将轨道长增大到2L，则弹体射出速度变为v D.若电流I从N轨道左边流入，M轨道左边流回，则弹体将向左边射出 15 .(2025·重庆市西南大学附属中学检测)如图所示，相同的金属轨道组成左右对称的两个斜面，轨道间距为L，斜面倾角为θ，轨道之间接一输出电流恒为2I的恒流源。把相同的金属棒a、b水平静置于轨道上。设轨道电阻不计，金属棒与轨道间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属棒质量均为m，重力加速度为g。若在空间内加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度由零缓慢增大(忽略电磁感应造成的影响)。在金属棒运动之前，下列说法正确的是(　　) A.同一时刻a金属棒所受轨道的作用力大于b金属棒所受轨道的作用力 B.当磁感应强度为B=时，a金属棒开始滑动 C.随着磁感应强度的增大，a金属棒所受摩擦力一定减小 D.当磁感应强度B=时，有金属棒开始滑动 16 （2026安徽模拟）安培的定义：真空中，相距1米的两根无限长平行细直导线通等量电流，若每米导线受力为2×10-7牛顿，则导线中的电流为1安培。无限长细直导线的磁场：无限长通电直导线周围的磁感应强度B=k，其中k为常数，I为通电直导线中电流的大小，r为点到通电直导线的距离。 (1)求k的值。 (2)如图甲所示，无限长绝缘圆筒半径R，筒的外侧M、N处有两根无限长的通电细直导线，电流大小均为I，方向都向上。俯视图如图乙所示。圆心为O，A点是圆弧MN的中点，∠MOA=∠NOA=θ，求A点的磁感应强度。（结果用字母表示） (3)半径R=1m的无限长绝缘圆筒外表面，均匀分布1000根无限长通电导线，每根导线电流大小均为10A，方向均沿圆筒轴线向上，如图丙。求圆筒单位面积所受到压力的大小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $