第一章　安培力与洛伦兹力1　磁场对通电导线的作用力基础过关练题组一　安培力的方向1.(2020河北承德一中高三月考)如图,一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面上,铜线所在空间有一匀强磁场,磁场方向竖直向下。当铜线中通有顺时针方向的电流时,铜线所受安培力的方向(　　)　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.向前B.向后C.向左D.向右2.如图所示,A为一个水平旋转的橡胶圆盘,带有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一根通电直导线,电流方向如图所示。当圆盘绕中心轴OO'高速顺时针转动时(从上向下看),通电直导线所受安培力的方向是(　　)A.竖直向上B.竖直向下C.水平向里D.水平向外3.(2020山东青岛二中高二期中)如图,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里。闭合开关S,A受到通电螺线管产生的磁场的作用力的方向是(　　)


1
4D.减小为原来的126.如图所示,通电导线MN置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,其中的电流保持不变。当它在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时,通电导线所受安培力的大小变化情况是(　　)
A.竖直向上B.竖直向下C.水平向右D.水平向左4.(2020浙江宁波效实中学高二上期中)如图所示为两根互相平行的通电直导线a、b的横截面图,a、b中的电流方向已在图中标出,那么导线a中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的安培力的方向分别是(深度解析)A.顺时针方向　向右B.顺时针方向　向左C.逆时针方向　向左D.逆时针方向　向右题组二　安培力的大小5.如图所示,通电直导线置于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直。若仅将导线中的电流增大为原来的4倍,则导线受到安培力的大小将(　　)A.增大为原来的2倍B.增大为原来的4倍C.减小为原来的


A.变小B.变大C.不变D.不能确定7.如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根导体棒a、b、c,其中c最长,b最短,c为一直径与b等长的半圆,将装置置于向下的匀强磁场中。在接通电源后,三导体棒中有等大的电流通过,则三导体棒受到安培力的大小关系为(　　)A.Fa>Fb>FcB.Fa=Fb=FcC.Fa>Fb=FcD.FbLb=d,则有Fa>Fb=Fc,选项C正确,A、B、D错误。8.A　A图中,导线和磁场方向不垂直,故
将导线投影s,F=BIL co到垂直磁场方向上θ,A正确;B图中,导线和磁场方向垂直,故F=BIL,B错误;C图中导线和磁场方向垂直,故F=BIL,C错误;D图中导线和磁场方向垂直,故F=BIL,D错误。9.B　导线在磁场内的有效长度为L'=
22=
L+(2L)√5L,故
√该通电导线受到的安培力大小为F=BIL'=
5BIL,选项B正确,A、C、D错误。方法
√
技巧　无规则形状的通电导线所受的安培力求解方法(1)常规
方法:采用分段法或微元法,先求出每段直导线或每个电流元受到的安培力,再运
用力的矢量合成法求出总(2)的安培力。等效长度法:如图所示,将
“导线两端连线的长度”代入安培力公求F=I式Bl解。10.D　根
√2r;根
据几何关系,可知通电圆环在磁场中的有效长度为L=据安培力公
√2BIr,所以一半圆环受到的安培力大小为F'=F2=
式可得,圆环受到的安培力为F=
√2
2BIr。11.C　B、C中的电流在A处产生的磁场的磁感应强度的大小均为B0,方向如图所示:
6.C　导线从a位置转到b位置时,仍然


√2B0,方向水平向左;由
据平行四边形定则,结合几何,关系可得A处的磁感应强度大小为BA=
左手定则可A,导线知所受安培力方向竖直向上,大小为F=
√2B0IL,选项C正确,A、B、D错误。12.D　
把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量,竖直方向的磁场对圆环的安培力的合力为
零,圆环在水平方向磁场中的有效长度等于圆环的周,长水平方向的磁场对圆环的安培力大小F=B水平I·2πR=2πBIR sin θ,选项A、B、C错误,D正确。13.C　螺旋弹簧形变产生的阻碍效果与线圈受到的安培力的转动效果方向相反,线圈
才能停止转动,使指针稳定。电流表内磁场是均匀辐向磁场,在线圈转动的范围
,不管线圈转到内什它的平面么位置,都跟磁感线平行,线圈左右两边所在之处的磁感应强度大小相等、方向不
同,所以安培力大小与电流大小有关,而与线圈所处位置
无关,电流越安培力大,越大,指针偏转的角度越大。只C有错。14.C　磁感应强度的大小处处相
同,但,则该磁场不是匀强磁场,方向不等选项A错误;由
题图乙可知,穿过正方形线圈的磁通量大小为B,选项零错误;正方形线圈的左边导线受到的安培力大小为BIL,由
左手定则可,选项C正确;正方形线知方向向上圈的右边导线受到大小为ILB、方向向下的安培力,选项D错误。易混易
错　磁电式电流表内的磁感线辐向分布,因不同位置处磁场方向不故,同不是匀强磁场。能力
提升练
根


连ca、接,根据几何关系ac=54l,则F=得54BIl;F与bc的夹角为θ,tanθ=bcab=
3
4,选项D正确。2.D　
由题意可知,闭合线在磁场中的有效长度为a框cdb零,所以其所受安培力的合力为
零,选项D正确。3.D　
把c导线中的电流方向改为垂直于纸面向外后,对d进行受力分析,如图所示。a对d的
斥F,b力大小为对d的斥的F,力大小为对dc引力大小为F,根据共点力的合成及
几何关系可,,d导线所受安培力的合力大小为2F知选项D正确。4.D　
设三角形线框L,导线abc与导线ac边长为并联,流过导线abc的电流为I1,流过导线ac的电流为I2,则I1=12I2。导线ab受到的安培力大小为Fab=BI1L,导线ac所受的安培力大小为Fac=BI2L,导线abc的有效长度为L,受到的安培力大小为Fabc=BI1L,选项A、B错误;根
据左手定则可所受安培力垂直于,导线abc知ac向下,导线ac受到的安培力
也向下ac垂直于,故线框直于ac受到的安培力的合力方向垂向下,选项C错误,D正确。5.A　环形电流
可以等效为小磁针,根据右手螺旋定则可判线圈左知,侧相当于S极,根
据异名磁极相吸,知线圈向左运,选项A正确,B动、C、D错误。6.B　b端处的磁场方向斜向左上方,根
据左手定则面内b端受到的安培力指向纸可得,a端处的磁场方向斜向左下方,根
据左手定则可得a端受到的安培力方向指向纸外,故a端转向纸外,b端转向纸内;当导线ab转过90°后,两电流为
同向电流,相互
吸引,导致弹簧测力计的读数变大。B选项正确,A、C、D错误。
1.D　


据左手定则可知,圆环左侧受到的安培力垂直纸面向里,右
侧受到的安培力垂直纸面向外,则从上往。,圆环顺时针转动下看当转动角度θ=90°时,顺
着磁感线方向看,电流沿顺时针方向,根据左手定则可知,圆环各处受到的安培力方向沿
着半径向外,故圆环有向外扩张的确,选项C正趋势,A、B、D错误。8.C　
由左手定则可,导体棒知ab所受的安培力方向竖直向下,弹簧处于E,选项A、B错误;导体棒中的电流为I=拉伸状态R=1 A,则其所受的安培力大小为F安=ILB=1×0.2×0.1 N=0.02 N,选项C正确;由
平衡条件可F2kΔx=知安,解02k=F安2Δx=0.得2×0.005 N/m=2 N/m,选项D错误。9.D　两金属棒的受力如图,根
据共点力平衡条αF1=mg tan 件得,F2=mg sin α,所以两金属棒所受的安培力之
FI
11
比为F=IlB,所以
FI
2=tanαsinα=1cosα;因2=
F
1
1
cos选项,αD正确。方法
F
2=
技巧　求解安培力作用下物体平衡问题的方法
7.C　通电圆环在磁场中受到安培力作用,根


铁外部的磁感线从N极出发回S到极,则导线处磁场方向平行于斜面向下,根
据左手定则可以判断导线受到磁铁的安培力方向垂直斜面向上;因电流增大,所以安培力增大;因
安培力方向与斜面垂直,故A,选项弹簧弹力不变、B错误。根
据牛顿第三定律可知,磁铁故受到导线的安培力变大,磁铁对斜面的压力逐渐,大,选项C错误变D正确。11.答案　(1)0.5 N　(2)8 Ω解析　(1)对金属棒
进行受力分析,如图所示:由
平衡条gF=m件得 sin θ代
入数据解IF=0.5 N(2)安培力F=得LB得I=FBL=1 A设滑
动变阻器接入电路的阻值R为',根据闭合电路欧姆定律有E=I(R'+r)得R'=
E
I-r=8 Ω。12.答案　(1)
15
√
5 m/s　(2)512　(3)0.10 m解析　(1)由
于金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动,可知在最高点时金属条对轨
道的压力为零。
10.D　条形磁


据牛顿第二定=BId+mg律得mv2r代
15
√
入数据解得v=
5 m/s(2)对金属条开
始运动至到达圆轨道最高点的过程,根据动能定BI-(BId+mg)·2r-μ(理得d+mg)L=12mv2-12mv02代
入数据解5μ=得12(3)对金属条开
始运动至到达最高点的过程,根据动能定)-μ(BId+mg)(L+LCD理得-(BId+mg)hm=0-12mv02代
入数据解h得m=0.10 m
根