1.1 磁场对通电导线的作用力 同步分层作业 -2026-2027学年上学期物理人教版选择性必修第二册

第一章 第1.1节 磁场对通电导线的作用力 同步分层作业 2026—2027学年上学期 · 人教版高中物理选择性必修第二册 班级　　　　　　　姓名　　　　　　学号　　　　　　　得分　　　　　　　 基础巩固 本部分立足第1.1节基础知能，聚焦安培力的大小 F＝BIL sinθ、方向的左手定则判定、电流间的相互作用等概念辨析与直接应用，难度较低，面向全体同学，要求全部过关；建议用时 18 分钟，做完后对照章末答案速查表自行批改。 一、判断题（本题共 2 小题，每小题 6 分，共 12 分） 1．判断下列说法是否正确。 (1)通电导线在磁场中一定受到安培力的作用。（ ） (2)安培力的方向既垂直于电流方向，又垂直于磁场方向。（ ） (3)安培力可以对通电导线做功。（ ） (4)两根平行的通电直导线，当电流方向相同时相互吸引。（ ） (5)公式 在任何情况下都成立，与导线在磁场中的放置方式无关。（ ） (6)用左手定则判断安培力方向时，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向。（ ） 2．判断下列说法是否正确。 (1)安培力的方向可以用左手定则判定，也可以用 判定。（ ） (2)通电线圈在匀强磁场中一定受到力矩而转动。（ ） (3)安培力的大小与导线在磁场中的有效长度有关。（ ） 二、单项选择题（本题共 13 小题，每小题 4 分，共 52 分） 3．关于安培力的大小，下列说法正确的是（ ） A．公式 适用于通电导线在磁场中的任何情况 B．安培力大小 ，其中 θ 为电流方向与磁场方向的夹角 C．导线与磁场方向平行时，安培力最大 D．安培力的方向一定与电流方向平行 4．一段长为 L、通有电流 I 的直导线，垂直放入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，导线受到的安培力大小为（ ） A．BIL B．0 C．BIL/2 D．无法确定 5．一根水平直导线 ab 通有由 a 流向 b（向右）的电流 I，处在垂直纸面向里的匀强磁场（磁感应强度为 B）中。则导线所受安培力的方向为（ ） A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右 6．一根长为 L 的直导线通有电流 I，放入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，若导线与磁场方向平行，则导线受到的安培力大小为（ ） A．0 B．BIL C．BIL/2 D．2BIL 7．关于磁电式电流表，下列说法正确的是（ ） A．电流表线圈所在磁场是匀强磁场 B．线圈受到的安培力力矩与电流成反比 C．线圈在辐向磁场中转动时，安培力力矩与偏转角无关 D．电流越大，指针偏转角度越小 8．如图所示，两根平行长直导线 a、b 通有同向电流 I。关于两导线之间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A．两导线相互排斥 B．a 导线产生的磁场在 b 处方向一定垂直纸面向外 C．b 受到 a 的安培力方向指向 a D．两导线受力大小不等 9．用左手定则判断安培力方向时，下列操作正确的是（ ） A．让磁感线从手心穿出 B．四指指向导线运动方向 C．让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向 D．拇指与四指保持平行 10．一根质量为 m、长为 L 的金属棒用细线悬挂呈水平，处于垂直纸面向外的匀强磁场 B 中；给棒通以电流后，欲使安培力向上以部分抵消重力，电流方向应（ ） A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下 11．现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是（　　） A．如果B＝2 T，则F一定为1 N B．如果F＝0，则B也一定为零 C．如果B＝4 T，则F有可能为2 N D．当F为最大值时，通电导线一定与B平行 12．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.不考虑导线的重力，在条形磁铁磁场的作用下，关于导线运动情况的说法正确的是（　　） 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 13．1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，在该实验中为使小磁针偏转明显，下列做法可行的是（　　） A．小磁针放在通电直导线延长线上 B．小磁针放在通电直导线所在水平面内且与之平行 C．通电直导线沿东西方向放置 D．通电直导线沿南北方向放置 14．将一长度为0.1m的直导线放入某一匀强磁场中，当导线中通入电流为2A时，测得其所受安培力为0.1N．则此匀强磁场的磁感应强度大小为 A．B< 2T B．B≥0.5T C．B < 0. 5T D．B = 2T 15．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm，通电电流I＝1 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，现将该通电导线从磁场中撤走，则P处磁感应强度为（　　） A．0 B．0.2 T C．0.05 T D．5 T 三、填空题（本题共 3 小题，每空 3 分，共 18 分） 16．长为 L＝0.5 m 的直导线垂直放入 B＝0.4 T 的匀强磁场中，通以 I＝2 A 的电流，则导线受到的安培力大小 F＝______ N；若导线与磁场方向成 30°，则安培力大小 F＝______ N。 17．两根平行长直导线 a、b 相距 d，分别通有电流 、。若两电流同向，则两导线相互______（选填“吸引”或“排斥”）；它们之间的相互作用力大小______（选填“相等”或“不等”）。 18．在匀强磁场中，某一通电导线与磁场方向垂直，导线长L=0.2m，导线中电流I=1A，其所受到的安培力F=0.4N，则该匀强磁场的磁感应强度B=______T，若导线中的电流增大为2A，此时导线所受到的安培力F′=_________N。 能力提升 本部分以安培力与力学平衡、有效长度、磁电式电流表原理及简单计算为主，需要两步以上推理，重在考查受力分析与建模能力；建议用时 22 分钟，作答时务必写出关键步骤。 一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分） 19．在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一段形状不规则的通电导线，通有电流 I，其两端点间的直线距离为 d，导线实际总长为 s（），且磁场方向垂直于两端点的连线。则该导线所受安培力的大小为（ ） A．BIs B．0 C．BId D．无法确定 20．一段半径为 R 的半圆形导线通有电流 I，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导线所在平面。则半圆形导线所受安培力的大小为（ ） A．BIR B．2BIR C．πBIR D．0 21．长为 L、质量为 m 的金属棒用两根等长细线悬挂，处于竖直向下的匀强磁场 B 中。给棒通以水平方向的电流 I 后，细线偏离竖直方向 θ 角而静止（棒仍水平）。则电流 I 的大小为（g 为重力加速度）（ ） A． B． C． D． 22．如图所示为一种新型的电磁船的俯视图， MN、 PQ 为固定在船上的竖直平行金属板，直流电源接在 M、 P 之间，船上装有产生强磁场的装置，可在两平行金属板间海水中的虚线框内产生强磁场。闭合开关 S 后，电流通过海水从 N 流向 Q，若船受到海水的反冲向左运动，虚线框中的磁场方向应该（　　） A．竖直向下 B．竖直向上 C．水平向左 D．水平向右 23．将通有电流为 I 的直导线放入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，下列图中所标出的通电直导线所受安培力 F 的方向正确的是（　　） A． B． C． D． 24．如图所示，铝盘内、外侧边缘分别与直流电源的两极相连，盘中倒入水银。将盘放在竖直方向的磁场中，当接通电源时，盘中水银转动起来。下列判断正确的是（　　） A．若盘的外边缘接负极，当磁场方向向上时水银顺时针旋转 B．若盘的外边缘接正极，当磁场方向向上时水银顺时针旋转 C．若盘的外边缘接负极，当磁场方向向下时水银顺时针旋转 D．若盘的外边缘接正极，当磁场方向向下时水银逆时针旋转 25．利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁场方向放置。先保持导线通电部分的长度 L 不变，改变电流 I 的大小，然后保持电流 I 不变，改变导线通电部分的长度 L，得到导线受到的安培力 F 分别与 I 和 L 的关系图象，则正确的是（　　） A． B． C． D． 26．目前世界上输送功率最大的直流输电工程﹣﹣哈（密）郑（州）特高压直流输电工程已正式投运，高压直流输电具有无感抗、无容抗、无同步问题等优点．已知某段直流输电线长度l=200m，通有从西向东I=4000A的恒定电流，该处地磁场的磁感应强度B=5×10^﹣^5T，磁倾角（磁感线与水平面的夹角）为5°（sin5°≈0.1）．则该段导线所受安培力的大小和方向为（　　） A．40N，向北与水平面成85°角斜向上方 B．4N，向北与水平面成85°角斜向上方 C．4N，向南与水平面成5°角斜向下方 D．40N，向南与水平面成5°角斜向下方 二、多项选择题（本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分） 27．关于安培力，下列说法正确的是（ ） A．安培力是磁场对运动电荷作用力的宏观表现 B．安培力可以做正功也可以做负功 C．通电导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直 D．安培力的大小只与 B、I、L 有关，与导线放置方式无关 28．下列情形中，通电导线所受安培力方向判断正确的是（ ） A．电流向右、磁场垂直纸面向里，安培力向上 B．电流向上、磁场向右，安培力垂直纸面向里 C．电流向左、磁场向上，安培力垂直纸面向外 D．电流向右、磁场向右，安培力为零 29．关于磁电式电流表的工作原理，下列理解正确的是（ ） A．线圈所处的磁场是沿半径方向的辐向磁场 B．线圈转过的角度越大，安培力力矩越大 C．指针偏转角与通过线圈的电流成正比 D．电流表可以直接测量交变电流的有效值 三、填空题（本题共 4 小题，每空 3 分，共 36 分） 30．质量为 m＝0.1 kg、长为 L＝0.5 m 的金属棒水平放在光滑绝缘水平面上，处于竖直向上的匀强磁场 B＝0.2 T 中；棒中通有 I＝2 A 的电流（方向使安培力水平向右），则棒受到的安培力大小 F＝______ N，获得的加速度 a＝______ m/s²。 31．两根平行长直导线相距 d＝0.1 m，分别通有同向电流 ，则单位长度上两导线间的相互作用力大小约为______ N/m（已知 ）。 32．探究影响通电导线受力的因素： （1）导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力最 _______; 导线跟磁场平行时，磁场对电流作用力最 _______。 （2）当导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力跟电流大小和导线长度的关系。 实验装置如图所示：三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度。 ① 保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小，发现：电流越大，磁场对电流的作用力 _______。 ② 保持电流不变时，磁场中的导线越 _______，磁场对电流的作用力越 _______; 磁场中的导线越短，磁场对电流的作用力越小 ③ 结论：磁场对电流的作用力跟 _______ 成正比，跟导线 _______ 成正比，引入比例系数 B，写成等式为： F= _______。 33．阅读 “演示”— 探究影响通电导线受力的因素，完成下面题目。如图所示是 “探究影响通电导线受力的因素” 的实验示意图。三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中 1、 2、 3、 4 轻而柔软的细导线悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位置附近为匀强磁场，最初导线 2、 3 接在直流电源上，电源没有在图中画出。接通电源后能使导体棒摆动幅度增大的措施是 ________ （只填前面的序号）。 ① 换用磁性更强的马蹄形磁铁 ② 拿掉中间的马蹄形磁铁 ③ 增大直流电源的电压 ④ 减小直流电源的电压 ⑤ 把导线 1、 4 接在直流电源上 四、计算与综合题（本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分） 34．在间距为 L 的水平光滑导轨上放一质量为 m 的导体棒，导轨处于竖直向上的匀强磁场 B 中。棒中通有电流 I（方向使安培力向右），同时棒右端受一水平向左的恒力 F。若棒恰能静止，求所需电流 I。 35．一根长为0.20m的直导线，垂直于某匀强磁场方向放置，当导线中通有1A的电流时，导线受到的安培力大小为0.08N，则： ⑴磁场的磁感应强度为多大？ ⑵当导线中的电流增大为2A时，导线受到的安培力为多大？此时磁场的磁感应强度为多大？ 36．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0.5 A，所受的磁场力为5×10^－4 N．求： (1)该位置的磁感应强度多大？ (2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？ (3)若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力多大？ 拓展挑战 本部分为安培力综合拔高题，涉及两平行导线相互作用、力矩平衡、含安培力的运动与能量问题，综合性强；建议先独立思考 25 分钟，再对照详解复盘每一步的逻辑起点。 一、计算与综合题（本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分） 37．两根平行长直导线 a、b 相距 r，分别通有电流 、（方向相同）。求导线 b 单位长度受到的安培力大小，并说明方向。 38．一段质量为 m、长为 L 的导线 ab 一端用转轴 O 固定在竖直平面内，可绕 O 在竖直平面内转动；该竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场 B，导线中通有沿导线方向的电流 I。求导线静止时偏离竖直方向的角度 θ。 39．质量为 m 的导体棒在光滑水平导轨上，处于竖直向上的匀强磁场 B 中，棒中维持恒定电流 I（方向使安培力向右）。若棒从静止开始运动，求 t 时刻的速度 v 和位移 x。 40．磁电式电流表线圈匝数为 n、面积为 S，处在磁感应强度为 B 的辐向磁场中，通过线圈的电流为 I。求线圈受到的安培力力矩 M。 41．两根无限长平行直导线相距 d，分别通有电流 I 和 2I（方向相同）。求导线 1 单位长度受力 与导线 2 单位长度受力 之比，并说明两者大小关系。 42．质量为 m、长为 L 的金属杆水平放置在倾角 θ 的光滑斜面上（杆垂直于斜面的最大坡度线），斜面处存在垂直斜面向里的匀强磁场 B。给杆通以电流 I，若杆恰能静止在斜面上（不下滑），求电流 I 的大小。 参考答案 一、客观题答案速查表 基础巩固（第 1 ～ 15 题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 × √ √ √ × √ √ × √ B A A A C 题号 8 9 10 11 12 13 14 答案 C C B C C D B 题号 15 答案 D 能力提升（第 19 ～ 29 题） 题号 19 20 21 22 23 24 25 答案 C B A A B A B 题号 26 27 28 29 答案 A ABC ABD AC 二、客观题（判断题·选择题）详解 第 1 题 【答案】× √ √ √ × √ (1)只有当电流与磁场不平行时才受安培力，平行时 F=0，故错；(2)安培力方向垂直于 B 与 I 所决定的平面，故对；(3)安培力可使导线运动而做功，故对；(4)同向电流相互吸引，故对；(5)F=BIL 只适用于 I⊥B 的情形，一般式应为 ，安培力与导线放置方式（夹角 θ）有关，故错；(6)左手定则要点：磁感线穿手心、四指电流、拇指力，故对。 第 2 题 【答案】√ × √ (1)左手定则与矢量式一致，对；(2)若线圈平面与 B 平行（磁矩平行 B），合力矩为零，不一定转动，错；(3)F=BIL sinθ 中 L 为有效长度，对。 第 3 题 【答案】B F=BIL sinθ 是一般式，θ 为 B 与 I 的夹角，A 错 B 对；平行（θ=0）时 F=0 最小，垂直时最大，C 错；安培力垂直于电流方向，D 错。故选 B。 第 4 题 【答案】A 垂直放置时 sinθ=1，F=BIL，选 A。 第 5 题 【答案】A 由左手定则（或 ）：电流向右、磁场垂直纸面向里，安培力竖直向上，选 A。 第 6 题 【答案】A 平行时 θ=0，sinθ=0，F=0，选 A。 第 7 题 【答案】C 磁电式电流表采用辐向（径向）磁场，使线圈平面始终与磁感线平行，安培力力矩 M=nBIS 与偏转角无关，指针偏转角与电流成正比，C 对 A 错 B 错 D 错。 第 8 题 【答案】C 同向电流相互吸引，故 a、b 相互吸引，b 受力指向 a，C 对 A 错；由右手螺旋定则，a 在 b 处的磁场方向由相对位置决定（若 b 在 a 右侧，a 的磁场在 b 处垂直纸面向里），B 错；相互作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，D 错。 第 9 题 【答案】C 左手定则：磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向，C 正确。 第 10 题 【答案】B 由 ，B 垂直纸面向外（+z）、棒水平，只有电流水平时安培力才竖直；取电流向左（−x），则 （向上），故选 B。（若电流向右则安培力向下；电流竖直时与 B 垂直但安培力为水平方向，不能抵消重力。） 第 11 题 【答案】C ACD．当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F最大： F＝BIL 当导线与磁场方向平行时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度时： 0<F<BIL AD错误，C正确； B．磁感应强度是磁场本身的性质，与力F无关，B错误。 故选C。 第 12 题 【答案】C 根据条形磁铁的磁场分布，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纸面向里，右半部分受到的安培力方向垂直纸面向外，因此通电导线从上向下看顺时针转90°，且随着转动会受到向下的安培力，则同时向下运动. A．从上向下看逆时针转90°，同时向上运动，与结论不相符，选项A错误； B．从上向下看逆时针转90°，同时向下运动，与结论不相符，选项B错误； C．从上向下看顺时针转90°，同时向下运动，与结论相符，选项C正确； D．从上向下看顺时针转90°，同时向上运动，与结论不相符，选项D错误； 第 13 题 【答案】D 小磁针静止时沿南北方向。导线沿南北方向放置且与小磁针平行时，通电后导线下方的磁场沿东西方向，小磁针偏转最明显；沿东西方向放置时导线磁场与地磁场方向平行，小磁针不偏转；放在导线延长线上或同一水平面内平行处，效果也不明显。故选 D。 第 14 题 【答案】B 当导线与磁场垂直时安培力最大，此时 ；若导线与磁场不垂直，则 。故 ，选 B。 第 15 题 【答案】D 当导线与磁场方向垂直时安培力最大，，故 ；磁感应强度由磁场本身决定，撤去导线后不变。故选 D。 第 19 题 【答案】C 任意形状通电导线在匀强磁场中所受安培力，等于从首端直达末端的直导线所受的安培力，即"等效长度"为两端点的连线 d；因 B 垂直于该连线，，与导线的弯曲形状及实际长度 s 无关，故选 C。 第 20 题 【答案】B 等效为直径（长 2R）直导线受力，，选 B。 第 21 题 【答案】A 设每根细线张力 T，水平方向 2T sinθ=BIL，竖直方向 2T cosθ=mg，两式相除得 tanθ=BIL/mg，故 ，选 A。 第 22 题 【答案】A 闭合开关 S 后，电流通过海水从 N 流向 Q，且船向左运动，海水所受的安培力方向向右，根据牛顿第三定律可知，船体所受的安培力方向向左，再根据左手定则，可知，磁场方向竖直向下，故 A 正确 BCD 错误。 故选 A。 第 23 题 【答案】B 用左手定则判断安培力时：磁感线垂直穿过手心，四个手指指向电流方向，大拇指为安培力方向。 A．图中安培力方向应垂直导体棒竖直向下，故 A 错误； B．图中所标安培力方向正确，故 B 正确； C．图中电流方向与磁场平行，导体棒不受安培力，故 C 错误； D．图中图中安培力应垂直纸面向外，故 D 错误。 故选 B。 第 24 题 【答案】A A．当接通电源，盘的外边缘接负极时水银中有由内向外的辐向电流，当磁场方向向上时盘中水银有辐向电流，据左手定则可判断水银受到顺时针方向的安培力，故水银顺时针旋转， A 正确； BCD．同理可知， BC 中水银应逆时针方向旋转， D 中的水银应顺时针方向旋转， BCD 错误。 故选 A。 第 25 题 【答案】B 根据 F = BIL 可知先保持导线通电部分的长度 L 不变，改变电流 I 的大小，则 F — I 图象是过原点的直线。同理保持电流 I 不变，改变通过电部分的长度 L，则 F - L 图象是过原点的直线。 故选 B。 第 26 题 【答案】A 电流由西向东，地磁场方向由南向北并向下倾 5°，电流与磁场方向的夹角 ，；由左手定则，安培力在竖直平面内垂直于磁感线斜向上，与水平面成 85° 角、指向北方。故选 A。 第 27 题 【答案】ABC 安培力是洛伦兹力的宏观表现，A 对；安培力可使导线运动，可做正功或负功，B 对；安培力垂直于磁场方向，C 对；F=BIL sinθ 与放置方式（θ）有关，D 错。故 ABC。 第 28 题 【答案】ABD 由 ：A 中 F 向上，对；B 中电流向上(+y)、磁场向右(+x)，F=y×x=−z（向里），对；C 中电流向左(−x)、磁场向上(+y)，F=(−x)×y=−z（向里），并非向外，错；D 中 I∥B，F=0，对。故 ABD。 第 29 题 【答案】AC 磁电式电流表用辐向磁场使线圈平面总与磁感线平行，安培力力矩 M=nBIS 与转角无关，指针偏转角 θ∝I（与电流成正比），AC 对 B 错；它只能测直流，D 错。 三、填空题详解 第 16 题 【答案】0.4；0.2 垂直时 ；成 30° 时 。 第 17 题 【答案】吸引；相等 同向电流相互吸引，且两导线间的相互作用力是一对作用力与反作用力，大小相等。 第 18 题 【答案】2   0.8 由安培力公式 ，得磁感应强度 ；当电流增大为 时，导线所受安培力 。 第 30 题 【答案】0.2；2 ；。 第 31 题 【答案】2×10⁻⁴ 。 第 32 题 【答案】(1)大；小　(2)①越大　②长；大　(3)电流大小；长度； (1)导线跟磁场垂直时作用力最大，平行时最小。 (2)①保持长度不变，电流越大，磁场对电流的作用力越大；②保持电流不变，磁场中的导线越长，作用力越大。 (3)磁场对电流的作用力跟电流大小成正比、跟导线长度成正比，写成等式为 （比例系数 B 即磁感应强度）。 第 33 题 【答案】①③⑤ 导体棒摆动幅度与磁场强弱、电流大小、通电导线长度均有关：①换用磁性更强的磁铁、③增大电源电压（电流增大）、⑤把导线 1、4 接入电源（通电部分更长）都使摆动幅度增大；②拿掉中间磁铁使磁场减弱、④减小电压使电流减小，幅度变小。故选 ①③⑤。 四、实验探究与综合题详解 第 34 题 棒静止，水平方向合力为零：安培力大小 F_{安}=BIL 向右，与外力 F 向左平衡，故 BIL=F，解得 。 第 35 题 (1)导线与磁场垂直，，。 (2)电流增大为 2 A 时 ；磁感应强度由磁场本身决定，仍为 0.4 T。 第 36 题 (1)导线与磁场垂直，。 (2)磁感应强度由磁场本身决定，与是否通电无关，仍为 0.1 T。 (3)导线与磁场平行时不受安培力，。 第 37 题 导线 a 在导线 b 处产生的磁场 ，方向垂直于 a、b 连线；导线 b 单位长度受力 ，方向指向导线 a（同向电流相互吸引）。 第 38 题 因磁场垂直纸面、导线在纸面内，导线始终与 B 垂直，安培力大小 ，方向在纸面内且垂直于导线。重力对 O 的力矩（使导线回到竖直）；安培力作用于中点，力矩 。平衡时 ，得 ，即 。 第 39 题 安培力恒为 ，加速度 恒定。由匀变速运动：，。 第 40 题 在辐向磁场中，线圈平面始终与磁感线平行，线圈两条与转轴平行的有效边所受安培力大小均为 （n 为匝数、 为有效边长），两力方向相反、力臂均为 （d 为线圈宽度），形成同向力矩。总力矩 （ 为线圈面积）。可见 M 与偏转角无关，这正是磁电式电流表刻度均匀的原因。 第 41 题 导线 1 在导线 2 处产生磁场 ，导线 2 受力；同理导线 1 受力大小也为 。两者是一对作用力与反作用力，大小相等，故 。 第 42 题 杆垂直于最大坡度线、磁场垂直斜面，故安培力沿斜面方向。要使杆不下滑，安培力应沿斜面向上。沿斜面方向平衡：，解得 （方向由左手定则确定为使安培力上坡）。 第 页（共 页） 学科网（北京）股份有限公司 $