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第一节　安培力
课时作业(一)　安培力
(分值:84分)
(选择题每题6分)
知识点一　认识安培力　安培力的方向
1.(2025·深圳市高二月考)下列选项中,表示磁感应强度B方向、电流I方向及电流受力F方向三者关系正确的是(　　)
　　　
[A] [B]
　　　
[C] [D]
【答案】 A
【解析】 根据左手定则可得:A中安培力的方向是竖直向上的,A正确;B中安培力的方向水平向左,B错误;C中安培力的方向水平向左,C错误;D中电流方向与磁场平行,导线不受磁场力,D错误.
2.(2025·惠州市高二期末)如图所示是磁场对直线电流作用力方向的判断,其中正确的是(　　)
　　　　　　
[A] [B]
　　 　
[C] [D]
【答案】 A
【解析】 A图中根据安培定则可知,直线电流b在a处的磁场方向垂直纸面向外,根据左手定则可知直线电流a受到的安培力方向水平向右,A正确;同理可判断B错误;根据安培定则可知,环形电流B在直线电流A所在处的磁场方向垂直纸面向里,根据左手定则可知直线电流A受到的安培力方向水平向右,C错误;由D图可知条形磁铁在直线电流处的磁场方向水平向左,根据左手定则可知直线电流受到的安培力方向竖直向下,D错误.
3.(2025·深圳高级中学高二段考)法拉第电动机原理如图所示,条形磁铁(N极在上)竖直固定在圆形水银槽中心,斜插在水银中的金属杆上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连,电源负极与金属杆上端相连,与电源正极连接的导线插入水银中.此时从正面看,金属杆受到的安培力(　　)
[A]在纸面内斜向上 [B]在纸面内斜向下
[C]垂直纸面向里 [D]垂直纸面向外
【答案】 C
【解析】 电源、金属杆、导线和水银组成闭合电路,金属杆中有斜向左上方的电流通过,磁感线方向斜向右上方,根据左手定则可知,题中图示位置导电金属杆受到的安培力垂直纸面向里,故选C.
4.(2025·深圳红岭中学高二月考)在赤道上空,水平放置一根通以由西向东方向的电流的直导线,则此导线(　　)
[A]受到竖直向上的安培力
[B]受到竖直向下的安培力
[C]受到由南向北的安培力
[D]受到由西向东的安培力
【答案】 A
【解析】 赤道上空的地磁场方向是由南向北的,电流方向由西向东,画出此处磁场和电流的方向示意图如图所示,由左手定则可判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的,A正确.
知识点二　安培力的大小
5.(多选)(2025·广州市真光中学高二月考)一段长0.2 m,通有2.5 A电流的直导线,在磁感应强度为B的匀强磁场中,关于其所受安培力F,下列说法正确的是(　　)
[A]如果B=2 T,F一定是1 N
[B]如果F=0,B不一定为零
[C]如果B=4 T,F有可能是1 N
[D]当F有最大值时,通电导线一定与磁场平行
【答案】 BC
【解析】 如果B=2 T,当直导线垂直于磁场时,则由公式可得安培力的大小为F=BIL=
2×2.5×0.2 N=1 N,若不垂直,则通电导线受到的安培力小于1 N,A错误;如果F=0,直导线可能与磁场平行,则B不一定为零,B正确;如果B=4 T,若垂直放置时,则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2 N=2 N,因此F有可能是1 N,C正确;如果F有最大值,通电导线一定与B垂直,D错误.故选BC.
6.如图所示,MNP是纸面内一根弯曲的导线.将其放置在与其垂直的匀强磁场中,导线中通以大小为I的恒定电流,则该导线受到的安培力大小与磁感应强度的关系图像正确的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 D
【解析】 根据安培力的相关知识可知,弯曲导线的有效长度为MP,此时电流与磁场垂直,则根据安培力公式F=BIL可知,由于电流和导线的有效长度都不变,则安培力F与磁感应强度B成正比,故D正确,A、B、C错误.
7.(2025·韶关市高二期末)如图所示,足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.6 m的金属导轨上,导体棒MN与水平导轨的夹角为37°,且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B=0.5 T的匀强磁场中.已知该回路中的电源电动势E=6 V,回路中的总电阻R=
2 Ω,导体棒与导轨接触良好,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则导体棒MN所受到的安培力大小为(　　)
[A]0.9 N [B]1.125 N
[C]1.5 N [D]2.25 N
【答案】 C
【解析】 根据闭合电路欧姆定律可得I== A=3 A,则导体棒MN所受到的安培力大小为F=BILMN=BI=0.5×3× N=1.5 N,故选C.
8.(2025·广东珠海高二期中)如图所示,两条相同的平行直导线A、B中通入方向相同、大小不等的电流IA、IB,导线A、B所受的安培力分别记为FA、FB,则(　　)
[A]B在A处产生的磁场方向垂直纸面向里
[B]FA的方向向右
[C]若电流IA>IB,则FA>FB
[D]若电流IA、IB同时反向,则FA、FB也同时反向
【答案】 B
【解析】 由安培定则可知,B在A处产生的磁场方向垂直纸面向外,由左手定则可知A受到的安培力方向向右,B正确,A错误;B给A的力FA与A给B的力FB是一对作用力和反作用力,则FA=FB,C错误;若电流IA、IB同时反向,A和B还是相互吸引,FA、FB方向不变,D错误.
(选择题每题9分)
9.(2025·广东东莞东华高级中学高二期中)正方形线框LMNP由四段相同的导体棒a、b、c、d连接而成,固定于垂直线框平面向里的匀强磁场中(图中未画出),线框顶点L、P与直流电源两端相接.已知导体棒d受到的安培力大小为F,下列说法正确的是(　　)
[A]导体棒a、b、c中的电流与导体棒d中的电流相等
[B]导体棒a受到的安培力大小为F
[C]导体棒a、b、c受到的安培力大小为3F
[D]线框LMNP受到的安培力大小为F
【答案】 D
【解析】 导体棒a、b、c的电阻之和是导体棒d的电阻的3倍,并联电压相等,所以电流不相等,A错误;根据U=IR可知,a、b、c的电流是d的,根据F=BIL可知,导体棒a、b、c受到的安培力大小为,B、C错误;根据左手定则可知,b、c受到的安培力方向相反,相互抵消,a与d受到的安培力方向相同,则线框LMNP受到的安培力大小为F,D正确.
10.截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线.若中心直导线通入电流I1,四根平行直导线均通入电流I2,I1 I2,电流方向如图所示.下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 C
【解析】 因I1 I2,则可不考虑四个边上的直导线之间的相互作用;根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥”,可知正方形左右两侧的电流I2要受到I1吸引的安培力,形成凹形,正方形上下两边的电流I2要受到I1排斥的安培力,形成凸形,故变形后的形状如题图C,故C正确.
11.(2025·广东阳江高二期末)如图所示,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直匀强磁场放置,将M、N两点接入电源两端,通电时,导体框受到的安培力大小为3.6 N,导体框中MN边受到的安培力大小为(　　)
[A]1.2 N [B]1.8 N
[C]2.4 N [D]3.6 N
【答案】 C
【解析】 设MN边的长度为L,流过MN的电流为2I,根据并联知识可得流过导体框MON的电流为I,根据题意可得BIL+2BIL=3.6 N,则导体框中MN边受到的安培力大小FMN=2BIL=2.4 N,C正确.
12.(多选)(2025·广东湛江高二联考改编)如图所示,位于纸面内的细直导线长L=5 m,通有I=3 A的恒定电流,平行于纸面水平向右的匀强磁场的磁感应强度大小B=2 T.当导线与B成60°夹角时,发现其受到的安培力为零,则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B′的可能值为(　　)
[A] T [B]2 T
[C]2 T [D] T
【答案】 BC
【解析】 通电导线所受安培力为零,则电流方向与磁场方向平行,说明该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B′与B的合磁场的磁感应强度方向沿导线方向,由平行四边形定则可知,当B′与合磁场(通电导线)方向垂直时,B′最小,最小值为Bsin 60°= T,则B′≥ T,所以B′的可能值为2 T、2 T,故B、C正确,A、D错误.第一节　安培力
课时作业(一)　安培力
(分值:84分)
(选择题每题6分)
知识点一　认识安培力　安培力的方向
1.(2025·深圳市高二月考)下列选项中,表示磁感应强度B方向、电流I方向及电流受力F方向三者关系正确的是(　　)
　　　
[A] [B]
　　　
[C] [D]
2.(2025·惠州市高二期末)如图所示是磁场对直线电流作用力方向的判断,其中正确的是(　　)
　　　　　　
[A] [B]
　　 　
[C] [D]
3.(2025·深圳高级中学高二段考)法拉第电动机原理如图所示,条形磁铁(N极在上)竖直固定在圆形水银槽中心,斜插在水银中的金属杆上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连,电源负极与金属杆上端相连,与电源正极连接的导线插入水银中.此时从正面看,金属杆受到的安培力(　　)
[A]在纸面内斜向上 [B]在纸面内斜向下
[C]垂直纸面向里 [D]垂直纸面向外
4.(2025·深圳红岭中学高二月考)在赤道上空,水平放置一根通以由西向东方向的电流的直导线,则此导线(　　)
[A]受到竖直向上的安培力
[B]受到竖直向下的安培力
[C]受到由南向北的安培力
[D]受到由西向东的安培力
5.(多选)(2025·广州市真光中学高二月考)一段长0.2 m,通有2.5 A电流的直导线,在磁感应强度为B的匀强磁场中,关于其所受安培力F,下列说法正确的是(　　)
[A]如果B=2 T,F一定是1 N
[B]如果F=0,B不一定为零
[C]如果B=4 T,F有可能是1 N
[D]当F有最大值时,通电导线一定与磁场平行
6.如图所示,MNP是纸面内一根弯曲的导线.将其放置在与其垂直的匀强磁场中,导线中通以大小为I的恒定电流,则该导线受到的安培力大小与磁感应强度的关系图像正确的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
7.(2025·韶关市高二期末)如图所示,足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.6 m的金属导轨上,导体棒MN与水平导轨的夹角为37°,且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B=0.5 T的匀强磁场中.已知该回路中的电源电动势E=6 V,回路中的总电阻R=
2 Ω,导体棒与导轨接触良好,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则导体棒MN所受到的安培力大小为(　　)
[A]0.9 N [B]1.125 N
[C]1.5 N [D]2.25 N
8.(2025·广东珠海高二期中)如图所示,两条相同的平行直导线A、B中通入方向相同、大小不等的电流IA、IB,导线A、B所受的安培力分别记为FA、FB,则(　　)
[A]B在A处产生的磁场方向垂直纸面向里
[B]FA的方向向右
[C]若电流IA>IB,则FA>FB
[D]若电流IA、IB同时反向,则FA、FB也同时反向
9.(2025·广东东莞东华高级中学高二期中)正方形线框LMNP由四段相同的导体棒a、b、c、d连接而成,固定于垂直线框平面向里的匀强磁场中(图中未画出),线框顶点L、P与直流电源两端相接.已知导体棒d受到的安培力大小为F,下列说法正确的是(　　)
[A]导体棒a、b、c中的电流与导体棒d中的电流相等
[B]导体棒a受到的安培力大小为F
[C]导体棒a、b、c受到的安培力大小为3F
[D]线框LMNP受到的安培力大小为F
10.截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线.若中心直导线通入电流I1,四根平行直导线均通入电流I2,I1 I2,电流方向如图所示.下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是(　　)
[A] [B]
[C] [D]
11.(2025·广东阳江高二期末)如图所示,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直匀强磁场放置,将M、N两点接入电源两端,通电时,导体框受到的安培力大小为3.6 N,导体框中MN边受到的安培力大小为(　　)
[A]1.2 N [B]1.8 N
[C]2.4 N [D]3.6 N
12.(多选)(2025·广东湛江高二联考改编)如图所示,位于纸面内的细直导线长L=5 m,通有I=3 A的恒定电流,平行于纸面水平向右的匀强磁场的磁感应强度大小B=2 T.当导线与B成60°夹角时,发现其受到的安培力为零,则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B′的可能值为(　　)
[A] T [B]2 T
[C]2 T [D] T

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