1、随堂检测1在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，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解析：选 A.赤道上空地磁场 方向水平向北，由左手定则可确定该导线受到安培力方向竖直向上，A 正确2(2018太原五中阶段性检测) 下图中分别标明了通电直导线中电流 I、 匀强磁场的磁感应强度 B 和电流所受安培力 F 的方向，其中正确的是( )解析：选 A.伸开左手，四指指向 电流方向，让磁感线垂直穿过手心，拇指指向为安培力方向，故 A 中的安培力方向 竖直向上，B 中的安培力为零，C 中安培力方向竖直向下，D 中安培力方向垂直纸
2、面向外 ，故 A 正确3(多选) 一根长为 0.2 m、电流为 2 A 的通电导线，放在磁感应强度为 0.5 T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )A0.4 N B0.2 NC0.1 N D0 N解析：选 BCD.据安培力的定义，当磁感应强度 B 与通电电流 I 方向垂直时，磁场力有最大值为 Fmax BIL0.520.2 N0.2 N；当两者方向平行 时，磁场力有最小值为 0；随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在 0.2 N 与 0 之间 取值，故 B、C、D 正确4(2018河北石家庄辛集中学检测) 如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平
3、放置一通电直导线，当圆盘高速绕中心轴 OO转动时(电流方向和转动方向如图所示 )通电直导线所受磁场力的方向是 ( )A竖直向上 B竖直向下C水平向里 D水平向外解析：选 C.带电圆盘如题图所示 转动时，形成逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则，伸开左手，让四指指向和电流方向一致，磁感线穿过手心，则大拇指指向纸面内侧，因此安培力的方向水平向里，故A、B、D 错误， C 正确5如图所示，在与水平方向夹角为 60的光滑金属导轨间有一电源，在相距 1 m 的平行导轨上放一质量为 m0.3 kg 的金属棒 ab，通以从 ba、I3 A 的电流，磁场方向竖
4、直向上，这时金属棒恰好静止求：(g10 m/s 2)(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab 棒对导轨的压力大小解析：(1)金属棒 ab 中电流方向由 ba，它所受安培力方向水平向右 ，它还受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，三力合力为零，如图所示沿斜面方向有 mgsin 60BILcos 60得 B T1.73 T.mgtan 60IL 0.310331(2)对导轨的压力为 FNF N N6 N.mgsin 30 0.3100.5答案：(1)1.73 T (2)6 N课时作业一、单项选择题1关于磁场对通电直导线的作用力(安培力) ，下列说法不正确的是 ( )A通电直导线在磁场中一定受到
5、安培力的作用B通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直C通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直D通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由 B 和 I 所确定的平面解析：选 A.当电流方向与磁 场方向平行时，通电直导线不受安培力作用，故 A 错误；据左手定则，判定安培力方向总垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面，故 B、C、D 均正确2有一段直导线长 1 cm，通过 5 A 电流，把它置于磁场中某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度 B 不可能为( )A1 T B5 TC2 T D2.5 T解析：选 A.因为安培力 FIBlsin ，所以 B ，当
6、90 时，B2 T 为最小磁FIlsin 场强度3如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度下列各俯视图中正确表示磁场 B 方向的是( )解析：选 B.要使炮弹加速，安培力 应向右，由左手定则可知：磁场方向应垂直纸面向外4.如图所示，一根有质量的金属棒 MN，两端用细软导线连接后悬于 a、b 两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从 M 流向 N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以( )A适当减小磁感应强度B使磁场反向C适当增大电流D使电流反向解析：选 C.为使悬线拉力为零 ，安
7、培力的方向必须向上且增大才能与重力平衡，即合力为零，由左手定则可知，A 、B、D 错误，C 正确5(2018湖北三市期末联考) 长为 4L 的直导线等分成四等份，折成如图所示的图形，其中的 V 形导线夹角为 60，整个图形置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B，当在该导线中通以大小为 I 的电流时，该通电导线受到的安培力大小为( )ABIL B2BILC3BIL D4BIL解析：选 C.V 形导线在磁场内有效长度为 2Lsin 30L， 故该 V 形通电导线受到安培力大小为 FBI 2Lsin 30BIL ，该整个通电导线受到的安培力大小为 3BIL，故选 C.6(2018
8、河北定州中学高二周练) 通电导体棒水平放置在光滑绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在以下四种情况中导体棒可能保持静止状态的是( )解析：选 D.A 图中导体棒受重力、竖直向下的安培力、垂直斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，A 错误；B 图中导体棒受重力、水平向左的安培力、垂直斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，B 错误 ；C 图中导体棒受重力、沿斜面向下的安培力、垂直斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，C 错误；D 图中导体棒受重力、沿斜面向上的安培力、垂直斜面向上的支持力，由共点力平衡可知，D 正确二、多项选择题7关于电流计以下说法正确的是( )A指针稳定后，游丝形变产生的阻力与线
9、圈受到的安培力方向是相反的B通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转角度也越大C在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场D在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关解析：选 ABD.游丝形变产生的阻力效果与安培力引起的动力效果平衡时，线圈停止转动，故从转动角度来看二力方向相反 电流计内磁场是均匀 辐射磁场，在线圈转动的范围内，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，线圈所在各处的磁场大小相等方向不同，所以安培力大小与电流大小有关而与所处位置无关，电流越大，安培力越大，指针转过的角度越大，正确的选项为 A、B、D，而 C 错误 8(2018江苏泰州中学检测) 如图
10、所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒摆动的幅度增大，以下操作中可行的是( )A增加磁铁的数量B增大导体棒中的电流强度C改变导体棒中的电流方向D将磁铁更换成磁性较强的解析：选 ABD.增大安培力即可使导体棒摆动的幅度增大，根据安培力的公式 FBIL可知，增加磁铁的数量，在磁场中有效长度增加，安培力增加；增大导体棒中的电流强度，安培力增大；改变导体棒中的电流方向，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小；将磁铁更换成磁性较强的，磁感应强度增强，安培力增大，综上所述选项 C 不可行9通电矩形导线框 abcd 与无限长通电直导线 MN 在同一平面内，电流方向如图所示，ab
11、 边与 MN 平行关于 MN 的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是( )A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相同C线框所受安培力的合力方向向左D线框将绕 MN 转动解析：选 BC.通电矩形导线框 abcd 在无限长通电直导线形成的磁场中，受到磁场力的作用，对于 ad 边和 bc 边，所在的磁场相同，但电流方向相反，所以 ad 边、bc 边受磁场力(安培力 )大小相同 ，方向相反，即 ad 边和 bc 边受合力为 零而 对于 ab 和 cd 两条边，由于在磁场中，离长直导线的位置不同，ab 边近而且由左手定则判断受力向左，cd 边远而且由左手定则判断受力向右，所以 a
12、b 边、cd 边受合力方向向左，故 B、C 选项正确10. (2018甘肃兰州一中高二期末)如图所示，质量为 m、长为 L 的直导线用两绝缘细线悬挂于 O、O，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿 x 正方向的电流 I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为 .则磁感应强度的方向和大小可能为( )Az 轴正方向， tan mgILBy 轴正方向， mgILCz 轴负方向， tan mgILD沿悬线向上， sin mgIL解析：选 BC.对导线受力分析，画出平面图，其受到竖直向下的重力、沿悬线向上的拉力和安培力(未画出 ，需要根据磁感应强度的方向而定) ，电流方向垂直于纸面向外当磁感应强度 B 沿
13、z 轴正方向时，根据左手定 则可知安培力沿 y 轴负方向，由力的平衡条件可知，此时导线不可能保持静止状态，故 A 错误；当磁感应强度 B 沿 y 轴正方向时，根据左手定则可知安培力沿 z 轴正方向，由力的平衡条件可知，此时悬线的拉力T 为零，导线受重力和安培力，由力的平衡条件可知，二力等大反向，有 BILmg，磁感应强度 B ，故 B 正确；当磁感应强度 B 沿 z 轴负方向时，根据左手定则可知安培力沿mgILy 轴正方向，由力的平衡条件可知，此时安培力 BILmgtan ，磁感应强度 B ，mgtan IL故 C 正确；当磁感应强度 B 沿 悬线向上时，根据左手定则 可知安培力垂直于悬线向下
14、，与y 轴负方向夹角 为 ，由力的平衡条件可知，此时导线不可能保持静止状态，故 D 错误三、非选择题11.质量为 m 的导体棒 MN 静止于宽度为 L 的水平导轨上，通过 MN 的电流为 I，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向与导轨平面成 角斜向下，如图所示，求 MN 所受的支持力和摩擦力的大小解析：导体棒 MN 处于平衡状态，注意题中磁场方向与 MN 是垂直的，作出其侧视图，对 MN 进行受力分析，如图所示由平衡条件有：fFsin ，NFcos mg，其中 FILB解得：NILBcos mg，fILBsin .答案：ILBcos mg ILBsin 12. (2018河北邯郸第一中学期末)如图
15、所示，在磁感应强度 B1.0 T、方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成 37 角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆 ab，已知接在滑轨中的电源电动势 E12 V，内阻不计， ab 杆长 L0.5 m，质量m0.2 kg，杆与滑轨间的动摩擦因数 0.1，滑轨与 ab 杆的电阻忽略不计，g 取 10 m/s2，sin 370.6，求：接在滑轨上的滑动变阻器 R 的阻值在什么范围内变化时，可使 ab杆在滑轨上保持静止？(结果保留一位有效数字 )解析：对金属杆受力分析，回路中的电流为：IER金属杆受到的安培力为：FBIL当摩擦力沿斜面向上，电流强度最小，电阻最大，由共点力平衡得：mgsin 37fFcos 370mgcos 37Fsin 37F N0fF N联立解得：R max5 当摩擦力沿斜面向下，电流强度最大，电阻最小，由共点力平衡得：mgsin 37f Fcos 370mgcos 37Fsin 37F N0fF N联立解得：R min3 故可变电阻在 35 范围内答案：35
