人教版（2019）物理选修二同步学习笔记：1.1磁场对通电导线的作用力
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理选修二同步学习笔记：1.1磁场对通电导线的作用力 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-13 14:09:06 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
人教版（2019）物理选修二同步学习笔记：1.1磁场对通电导线的作用力
一、安培力的方向
1．安培力方向的特点
安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流I和磁场B所决定的平面．
(1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直．应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直．
(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向．应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心．
2．判断安培力方向的步骤
(1)明确研究对象；
(2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向；
(3)由左手定则判断安培力方向．
二、安培力的大小
1．公式F＝IlBsin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响．
2．公式F＝IlBsin θ中θ是B和I方向的夹角
(1)当θ＝90°时，即B⊥I，sin θ＝1，公式变为F＝IlB.
(2)当θ＝0时，即B∥I，F＝0.
3．公式F＝IlBsin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度l等于连接两端点直线段的长度(如图8虚线所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端．
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-10.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\word\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\word\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\张红\\看PPT\\2021\\同步\\物理\\物理 人教版 选择性必修第二册\\全书完整的word版文档\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET
图8
推论：对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度l＝0，故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零，如图9所示．
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-11.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\word\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\word\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\张红\\看PPT\\2021\\同步\\物理\\物理 人教版 选择性必修第二册\\全书完整的word版文档\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET
图9
三、磁电式电流表
1．磁电式电流表的工作原理
通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生偏转，偏转的方向不同，被测电流的方向不同．
2．磁电式电流表的磁场特点
两磁极间装有极靴，极靴中有铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，所受安培力的方向总与线圈平面垂直，使表盘刻度均匀．
3．磁电式电流表的灵敏度
(1)电流表的灵敏度：是指在通入相同电流的情况下，指针偏转角度的大小，偏角越大，灵敏度越高．
(2)提高灵敏度的方法：如果要提高磁电式电流表的灵敏度，就要使在相同电流下线圈所受的安培力增大，可通过增加线圈的匝数、增大永磁铁的磁感应强度、增加线圈的面积和减小转轴处摩擦等方法实现．
考点一 安培力的方向 左手定则
1．下列关于电流的磁场和通电导体在匀强磁场中受安培力，判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【详解】A．由安培定则可知，环形电流内部磁场方向垂直纸面向外，外部磁场方向垂直纸面向里，故A错误；
B．由安培定则可知，直线电流上面磁场方向垂直纸面向外，下面磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
C．由左手定则可知，通电直导线所受安培力方向垂直于直导线向右，故C错误；
D．由左手定则可知，通电直导线所受安培力方向垂直于直导线斜向右下方，故D正确。
故选D。
考点二 安培力的大小
2．如图，在磁感应强度为的匀强磁场中，一长的直导线通大小为的电流，则导线所受安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
【详解】由于磁感应强度方向与电流方向垂直，则导线所受安培力大小为
所以A正确；BCD错误；
故选A。
考点三 磁电式电流表
3．实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。极靴与软铁芯间的磁场都沿半径方向。若线圈中通以如图乙所示的电流，则下列说法正确的是（ ）
A．在量程内指针转至任一角度，线圈平面都跟磁感线垂直
B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
C．当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
D．当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿逆时针方向转动
【详解】A．由于线圈与软铁芯共轴，线圈平面总是与磁感线平行，故A错误；
B．电流表的调零使得当指针处于“0”刻线时，螺旋弹簧处于自然状态，所以无论线圈向哪一方向转动都会使螺旋弹簧产生阻碍线圈转动的力，故B正确；
CD．由左手定则知，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，安培力将使线圈沿顺时针方向转动，故CD错误；
故选B。
4．如图所示，足够长的导体棒固定在相互平行且间距为的金属导轨上，导体棒与水平导轨的夹角为，且处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势为，回路中的总电阻为，导体棒与导轨接触良好，则导体棒所受的安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，由三根相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁场方向垂直，a、b分别与直流电源两端相接。若导体ab受到的安培力大小为，ac段导体受到的安培力大小为，acb段导体受到的安培力大小为，正三角形abc受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，“L”型导线abc固定并垂直于磁场放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中、已知ab = bc = l，ab垂直bc。导线通入恒定电流I时，导线abc受到的安培力大小为（ ）
A．BIl B． C．2BIl D．
7．如图所示，用两个完全相同的轻弹簧吊着一根水平铜棒，每根轻弹簧连接有力传感器（图中未画出）可测出轻弹簧弹力大小，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以大小为I的自左向右的电流，当棒静止时，每个力传感器的拉力读数均为F1；若棒中通以大小为I的自右向左的电流，当棒再次静止时，每个力传感器的拉力示数均为F2，且F2>F1。下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为
B．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为
C．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为
D．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为
8．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaC．同一通电导线放在a处受到的安培力一定比放在b处受到的安培力大
D．同一通电导线放在a处受到的安培力一定比放在b处受到的安培力小
9．如图所示，一根细金属棍ab用软导线悬挂在匀强磁场中，电流由a向b流。此时悬线张力不为零（即安培力与重力不平衡）。欲使细金属棍ab与软导线连接处张力为零则必须（ ）
A．改变电流方向，并适当增加电流强度
B．不改变电流方向，而适当增加电流强度
C．改变磁场方向，并适当增强的大小
D．不改变磁场方向，适当减少的大小
10．小明在课后用铜丝自制了一个“心”形的线圈，他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上，强磁铁的朝上，极朝下，然后把制成的线圈如图所示放在电池上，顶端搁在电池的正极，下部分和磁铁接触，忽略各接触面上的摩擦力，从上往下看，则（ ）
A．线圈不会转
B．线圈做顺时针转动
C．线圈做逆时针转动
D．转动方向无法判断
11．如图所示，边长为L的等边三角形线框PMN由三根相同的导体棒连接而成，线框平面与磁感应强度方向垂直，当流入M点的电流为I时，导体棒MP受到的安培力大小为F，则（ ）
A．MN边受到的安培力的大小为0.5F
B．整个线框受到的安培力的大小为2F
C．匀强磁场的磁感应强度大小为
D．匀强磁场的磁感应强度大小为
12．匀强磁场中直导线垂直磁场放置，通过的电流均为I，导线的长度和磁场的磁感应强度大小如图中所示。直导线所受安培力最大的是（ ）
A． B．
C． D．
13．如图所示，范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中，有一平行于纸面的通电直导线，现使其以M点为圆心在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转，该导线所受安培力的大小（ ）
A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．保持不变 D．先增大后减小
14．下图表示磁感应强度B，电流强度I和磁场对电流的作用力F三者方向的相互关系中，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
15．如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80A和100A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点P，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（ ）
A．两导线受到的安培力Fa=1.25Fb
B．导线所受安培力可以用F=BIL计算
C．移走导线b前后，P点的磁感应强度方向改变
D．在两导线所在的平面内，存在磁感应强度为零的位置
4．C
【详解】通过导体棒的电流为
导体棒所受的安培力为
所以C正确；ABD错误；
故选C。
5．B
【详解】由于acb段导体长度是ab段的2倍，则电阻也是2倍，根据
可知流过的电流是电流的2倍，由几何关系可知，ab和ac和acb段导体有效长度相等，根据
可知
，
正三角形abc受到的安培力大小为
故
故选B。
6．B
【详解】“L”形导线的等效长度为ac，连接ac，根据几何关系得
导线abc受到的安培力大小为
故选B。
7．A
【详解】由于
F2>F1
表明棒中通以大小为I的自左向右的电流时，安培力方向向上，棒中通以大小为I的自右向左的电流时，安培力方向向下，根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向里，对棒分析有
，
解得
故选A。
8．A
【详解】AB．在磁场中，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，故
Ba>Bb
故A正确，B错误；
CD．同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一定比b处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为零，所以同一通电导线放在a处受到的安培力与放在b处受到的安培力大小关系无法确定，故CD错误。
故选A。
9．B
【详解】A．若改变图中电流方向，根据左手定则，可知，电流方向改变后，安培力方向竖直向下，此时根据平衡条件有
可知，增加电流强度时，绳的张力增大，不可能为零，A错误；
B．若不改变电流方向，根据左手定则，可知，此时安培力方向竖直向上，此时根据平衡条件有
可知，增加电流强度时，绳的张力减小，可能为零，B正确；
C．若改变图中磁场方向，根据左手定则，可知，磁场方向改变后，安培力方向竖直向下，此时根据平衡条件有
可知，增强的大小时，绳的张力增大，不可能为零，C错误；
D．若不改变图中磁场方向，根据左手定则，可知安培力方向竖直向上，此时根据平衡条件有
可知，减小的大小时，绳的张力增大，则绳的张力不可能为零，D错误。
故选B。
10．B
【详解】“心”形的线圈，左半部分电流由上到下，磁场的方向有向左的分量，根据左手定则可知，安培力是向里的；右半部分电流也是由上到下，磁场的方向有向右的分量，根据左手定则可知，安培力是向外的，则从上往下看，线圈做顺时针转动。
故选B。
11．D
【详解】A．MPN边与MN边并联，故流过MPN边的电流为，故MP边受到的安培力为
流过MN的电流为，故MN边受到的安培力为
A错误；
B．MPN边有效长度为L，故安培力为
整个线框受到的安培力为
B错误；
C．由可得，匀强磁场的磁感应强度大小为
C错误，D正确。
故选D。
12．D
【详解】由图并结合安培力公式可知，B越大、I越大、L越大则安培力越大。
故选D。
13．C
【详解】导线在旋转的过程当中，电流方向始终和磁场方向垂直，由
可得导线所受的安培力大小不变。故ABD错误，C正确。
故选C。
14．AC
【详解】A．由左手定则可知，安培力应竖直向下，故A正确；
B．由左手定则可知，安培力应水平向左，故B错误；
C．由左手定则可知，磁场B、电流I和磁场对电流作用力F三者方向关系正确，故C正确；
D．由左手定则可知，安培力应垂直向里，故D错误。
故选AC。
15．BCD
【详解】A．两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，方向相反，A错误；
B．根据通电直导线的磁场特征可知，由于两导线平行，则磁场与导线垂直，且导线所在位置的磁感应强度相同，即导线所受的安培力可以用F=BIL计算，B正确；
C．移走导线b前，导线b电流较大，P点磁场方向与导线b产生的磁场方向相同，垂直纸面向里，移走导线b后，P点磁场方向与导线a产生的磁场方向相同，垂直纸面向外，即移走导线b前后，P点的磁感应强度方向改变，C正确；
D．在两导线所在的平面内，由磁场叠加可知，存在磁感应强度为零的位置，该位置靠近导线a，D正确。
故选BCD。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
人教版（2019）物理选修二同步学习笔记：1.1磁场对通电导线的作用力
一、安培力的方向
1．安培力方向的特点
安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流I和磁场B所决定的平面．
(1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直．应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直．
(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向．应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心．
2．判断安培力方向的步骤
(1)明确研究对象；
(2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向；
(3)由左手定则判断安培力方向．
二、安培力的大小
1．公式F＝IlBsin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响．
2．公式F＝IlBsin θ中θ是B和I方向的夹角
(1)当θ＝90°时，即B⊥I，sin θ＝1，公式变为F＝IlB.
(2)当θ＝0时，即B∥I，F＝0.
3．公式F＝IlBsin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度l等于连接两端点直线段的长度(如图8虚线所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端．
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-10.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\word\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\word\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\张红\\看PPT\\2021\\同步\\物理\\物理 人教版 选择性必修第二册\\全书完整的word版文档\\1-10.TIF" \* MERGEFORMATINET
图8
推论：对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度l＝0，故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零，如图9所示．
INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-11.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\word\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 选择性必修第二册\\word\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\张红\\看PPT\\2021\\同步\\物理\\物理 人教版 选择性必修第二册\\全书完整的word版文档\\1-11.TIF" \* MERGEFORMATINET
图9
三、磁电式电流表
1．磁电式电流表的工作原理
通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生偏转，偏转的方向不同，被测电流的方向不同．
2．磁电式电流表的磁场特点
两磁极间装有极靴，极靴中有铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，保持线圈转动时，所受安培力的方向总与线圈平面垂直，使表盘刻度均匀．
3．磁电式电流表的灵敏度
(1)电流表的灵敏度：是指在通入相同电流的情况下，指针偏转角度的大小，偏角越大，灵敏度越高．
(2)提高灵敏度的方法：如果要提高磁电式电流表的灵敏度，就要使在相同电流下线圈所受的安培力增大，可通过增加线圈的匝数、增大永磁铁的磁感应强度、增加线圈的面积和减小转轴处摩擦等方法实现．
考点一 安培力的方向 左手定则
1．下列关于电流的磁场和通电导体在匀强磁场中受安培力，判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【详解】A．由安培定则可知，环形电流内部磁场方向垂直纸面向外，外部磁场方向垂直纸面向里，故A错误；
B．由安培定则可知，直线电流上面磁场方向垂直纸面向外，下面磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
C．由左手定则可知，通电直导线所受安培力方向垂直于直导线向右，故C错误；
D．由左手定则可知，通电直导线所受安培力方向垂直于直导线斜向右下方，故D正确。
故选D。
考点二 安培力的大小
2．如图，在磁感应强度为的匀强磁场中，一长的直导线通大小为的电流，则导线所受安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
【详解】由于磁感应强度方向与电流方向垂直，则导线所受安培力大小为
所以A正确；BCD错误；
故选A。
考点三 磁电式电流表
3．实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。极靴与软铁芯间的磁场都沿半径方向。若线圈中通以如图乙所示的电流，则下列说法正确的是（ ）
A．在量程内指针转至任一角度，线圈平面都跟磁感线垂直
B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
C．当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上
D．当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿逆时针方向转动
【详解】A．由于线圈与软铁芯共轴，线圈平面总是与磁感线平行，故A错误；
B．电流表的调零使得当指针处于“0”刻线时，螺旋弹簧处于自然状态，所以无论线圈向哪一方向转动都会使螺旋弹簧产生阻碍线圈转动的力，故B正确；
CD．由左手定则知，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，安培力将使线圈沿顺时针方向转动，故CD错误；
故选B。
4．如图所示，足够长的导体棒固定在相互平行且间距为的金属导轨上，导体棒与水平导轨的夹角为，且处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势为，回路中的总电阻为，导体棒与导轨接触良好，则导体棒所受的安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，由三根相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中，线框所在平面与磁场方向垂直，a、b分别与直流电源两端相接。若导体ab受到的安培力大小为，ac段导体受到的安培力大小为，acb段导体受到的安培力大小为，正三角形abc受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，“L”型导线abc固定并垂直于磁场放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中、已知ab = bc = l，ab垂直bc。导线通入恒定电流I时，导线abc受到的安培力大小为（ ）
A．BIl B． C．2BIl D．
7．如图所示，用两个完全相同的轻弹簧吊着一根水平铜棒，每根轻弹簧连接有力传感器（图中未画出）可测出轻弹簧弹力大小，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以大小为I的自左向右的电流，当棒静止时，每个力传感器的拉力读数均为F1；若棒中通以大小为I的自右向左的电流，当棒再次静止时，每个力传感器的拉力示数均为F2，且F2>F1。下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为
B．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为
C．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为
D．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为
8．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba
D．同一通电导线放在a处受到的安培力一定比放在b处受到的安培力小
9．如图所示，一根细金属棍ab用软导线悬挂在匀强磁场中，电流由a向b流。此时悬线张力不为零（即安培力与重力不平衡）。欲使细金属棍ab与软导线连接处张力为零则必须（ ）
A．改变电流方向，并适当增加电流强度
B．不改变电流方向，而适当增加电流强度
C．改变磁场方向，并适当增强的大小
D．不改变磁场方向，适当减少的大小
10．小明在课后用铜丝自制了一个“心”形的线圈，他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上，强磁铁的朝上，极朝下，然后把制成的线圈如图所示放在电池上，顶端搁在电池的正极，下部分和磁铁接触，忽略各接触面上的摩擦力，从上往下看，则（ ）
A．线圈不会转
B．线圈做顺时针转动
C．线圈做逆时针转动
D．转动方向无法判断
11．如图所示，边长为L的等边三角形线框PMN由三根相同的导体棒连接而成，线框平面与磁感应强度方向垂直，当流入M点的电流为I时，导体棒MP受到的安培力大小为F，则（ ）
A．MN边受到的安培力的大小为0.5F
B．整个线框受到的安培力的大小为2F
C．匀强磁场的磁感应强度大小为
D．匀强磁场的磁感应强度大小为
12．匀强磁场中直导线垂直磁场放置，通过的电流均为I，导线的长度和磁场的磁感应强度大小如图中所示。直导线所受安培力最大的是（ ）
A． B．
C． D．
13．如图所示，范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中，有一平行于纸面的通电直导线，现使其以M点为圆心在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转，该导线所受安培力的大小（ ）
A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．保持不变 D．先增大后减小
14．下图表示磁感应强度B，电流强度I和磁场对电流的作用力F三者方向的相互关系中，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
15．如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80A和100A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点P，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（ ）
A．两导线受到的安培力Fa=1.25Fb
B．导线所受安培力可以用F=BIL计算
C．移走导线b前后，P点的磁感应强度方向改变
D．在两导线所在的平面内，存在磁感应强度为零的位置
4．C
【详解】通过导体棒的电流为
导体棒所受的安培力为
所以C正确；ABD错误；
故选C。
5．B
【详解】由于acb段导体长度是ab段的2倍，则电阻也是2倍，根据
可知流过的电流是电流的2倍，由几何关系可知，ab和ac和acb段导体有效长度相等，根据
可知
，
正三角形abc受到的安培力大小为
故
故选B。
6．B
【详解】“L”形导线的等效长度为ac，连接ac，根据几何关系得
导线abc受到的安培力大小为
故选B。
7．A
【详解】由于
F2>F1
表明棒中通以大小为I的自左向右的电流时，安培力方向向上，棒中通以大小为I的自右向左的电流时，安培力方向向下，根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向里，对棒分析有
，
解得
故选A。
8．A
【详解】AB．在磁场中，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，故
Ba>Bb
故A正确，B错误；
CD．同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一定比b处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为零，所以同一通电导线放在a处受到的安培力与放在b处受到的安培力大小关系无法确定，故CD错误。
故选A。
9．B
【详解】A．若改变图中电流方向，根据左手定则，可知，电流方向改变后，安培力方向竖直向下，此时根据平衡条件有
可知，增加电流强度时，绳的张力增大，不可能为零，A错误；
B．若不改变电流方向，根据左手定则，可知，此时安培力方向竖直向上，此时根据平衡条件有
可知，增加电流强度时，绳的张力减小，可能为零，B正确；
C．若改变图中磁场方向，根据左手定则，可知，磁场方向改变后，安培力方向竖直向下，此时根据平衡条件有
可知，增强的大小时，绳的张力增大，不可能为零，C错误；
D．若不改变图中磁场方向，根据左手定则，可知安培力方向竖直向上，此时根据平衡条件有
可知，减小的大小时，绳的张力增大，则绳的张力不可能为零，D错误。
故选B。
10．B
【详解】“心”形的线圈，左半部分电流由上到下，磁场的方向有向左的分量，根据左手定则可知，安培力是向里的；右半部分电流也是由上到下，磁场的方向有向右的分量，根据左手定则可知，安培力是向外的，则从上往下看，线圈做顺时针转动。
故选B。
11．D
【详解】A．MPN边与MN边并联，故流过MPN边的电流为，故MP边受到的安培力为
流过MN的电流为，故MN边受到的安培力为
A错误；
B．MPN边有效长度为L，故安培力为
整个线框受到的安培力为
B错误；
C．由可得，匀强磁场的磁感应强度大小为
C错误，D正确。
故选D。
12．D
【详解】由图并结合安培力公式可知，B越大、I越大、L越大则安培力越大。
故选D。
13．C
【详解】导线在旋转的过程当中，电流方向始终和磁场方向垂直，由
可得导线所受的安培力大小不变。故ABD错误，C正确。
故选C。
14．AC
【详解】A．由左手定则可知，安培力应竖直向下，故A正确；
B．由左手定则可知，安培力应水平向左，故B错误；
C．由左手定则可知，磁场B、电流I和磁场对电流作用力F三者方向关系正确，故C正确；
D．由左手定则可知，安培力应垂直向里，故D错误。
故选AC。
15．BCD
【详解】A．两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，方向相反，A错误；
B．根据通电直导线的磁场特征可知，由于两导线平行，则磁场与导线垂直，且导线所在位置的磁感应强度相同，即导线所受的安培力可以用F=BIL计算，B正确；
C．移走导线b前，导线b电流较大，P点磁场方向与导线b产生的磁场方向相同，垂直纸面向里，移走导线b后，P点磁场方向与导线a产生的磁场方向相同，垂直纸面向外，即移走导线b前后，P点的磁感应强度方向改变，C正确；
D．在两导线所在的平面内，由磁场叠加可知，存在磁感应强度为零的位置，该位置靠近导线a，D正确。
故选BCD。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)