高考物理知识点二轮复习练：安培力（word版含答案）

1、安倍力一、选择题（共15题）1如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形团合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直，从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论不正确的是（）A感应电流方向不变BCD段直线始终不受安培力C感应电动势最大值E=BavD感应电动势平均值2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

2、动C线圈做逆时针转动D转动方向无法判断3电磁炮是一种新式兵器，炮弹的出射速度可达当前海军舰炮的3倍以上，其原理是利用磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。图为电磁炮的示意图，两根间距为的光滑平行金属导轨、固定在水平面内，质量为的金属炮弹垂直于、放在轨道上，距轨道右端的距离为，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，闭合开关后，恒流源输出的电流恒为，炮弹由静止开始加速距离后脱离导轨高速射出，不计导轨及导体棒的电阻，不计空气阻力，则此过程中恒流源输出的最大功率为ABCD4如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和的恒定电流，方向如图。导线

3、c所受安培力的方向（）A与边平行，竖直向上B与边平行，竖直向下C与边垂直，指向左边D与边垂直，指向右边5一根长为0.2m、通有2A电流的通电导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，则其受到的安培力的大小可能是（）A0.5NB0.4NC0.3ND0.1N6下列说法正确的是（ ）A由可知，电场强度E与电场力F成正比，与试探电荷q成反比B若匀强电场中A、B两点间沿着电场线方向的距离为d，且两点间电势差为U，则该电场的场强一定为C将长度为L、电流强度为I的通电直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线所受的安培力一定为F=BILD将面积为S的矩形线框，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，通过线框的磁通

4、量一定为=BS7关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（）A电荷放入静电场中一定受静电力，正电荷所受静电力的方向与该处电场强度方向相同B通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与该处磁场方向垂直C电荷放入磁场中一定受洛伦兹力，洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直D电场力可以做正功、负功或者不做功，安培力和洛伦兹力永不做功8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，得到导线受到的力F分别与I和L的关系图象，则正确的是（ ）ABCD9如图，等边三角形线框LM

5、N由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接。已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框ML和LN两根导体棒受到的安培力的合力的大小和方向为（）AF ，方向与F的方向相同B1.5F，方向与F的方向相同C0.5F，方向与F的方向相同DF，方向与F的方向相反10如图所示，正六边形线框abcdef由六根导体棒连接而成，固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、b与电源两端相连，其中ab棒的电阻为5R，其余各棒的电阻均为R，电源内阻及导线电阻忽略不计。S闭合后，线框受到的安培力大小为F。若仅将ab棒移走，则余下线框受到的安培

6、力大小为（）ABCD11如图所示光滑斜面竖直固定在水平面上，、处分别固定垂直于纸面方向的长直导线1、2，导线1内通以大小，方向向里的电流，导线2内通以大小，方向向外的电流，在斜面中点放置一垂直纸面方向的通电导体棒，导体棒能在斜面上静止，已知，为与导线的距离，忽略导线和导体棒的粗细，下列说法正确的是（ ）A导线1、2在处产生的合磁场方向左下方B导体棒中的电流方向向里向外均可C导体棒中电流加倍时，导体棒仍能静止D导线1、2中的电流均加倍时，导体棒则沿斜面向上运动12如图甲所示，固定的水平导轨右端接有阻值为的电阻，金属棒放在导轨上，导轨及金属棒的电阻均不计。时刻导轨处于磁感线均匀分布的磁场中，取竖直

7、向下为磁场的正方向，在内磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，金属棒始终静止，矩形的长为、宽为。下列说法正确的是（）A在内，金属棒受到的摩擦力大小不变，方向水平向左B时刻，金属棒受到的安培力大小为，方向水平向右C在内，通过电阻的电荷量为D在内，电阻中产生的焦耳热为13在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨。由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨无初速的放置，a、c此刻起做匀速运动，

8、b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。则（）A物块c的质量是2msinBb棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能Cb棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能Db棒放上导轨后，a棒中电流大小是 14如图所示，在光滑的水平桌面上，和是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在、产生的磁场作用下静止。的电流方向右，则（）A中电流向左B如果线框向平移，穿过线框的磁通量可能变为0C线框与导线垂直的每条边，都不受安培力作用D线框面积有增大的趋势15如图所示，有两根长为L、

9、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，重力加速度为g，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度及a的状态说法正确的是（）A方向竖直向上B大小为C同时增大细导体棒a、b的电流，a棒仍可静止D若使b下移，a将不能保持静止二、非选择题（共8题）16如图，把长L=0.5m的导体棒置于磁感应强度B=1.010-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，磁场方向垂直纸面向外，若导体棒的电流I等于2A，方向向右，则导体棒受到的安培力大小F=_N，安培力的方

10、向为竖直向_（填“上”或“下”）17闭合导线aba中通入电流I方向如右图所示，匀强磁场B垂直纸面向里，且与闭合导线平面垂直，直导线ab长为L，则闭合导线受到的安培力大小是_，弯曲导线ab受到的安培力大小是_。18如图所示，整个实验装置竖直悬挂在弹簧秤下，装置的下端有宽度为L=10cm的线框，线框下边处在匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面。当线框未接通电源时，弹簧秤读数为6N；接通电源后，线框中通过的电流为2A，弹簧秤的读数变为8N，则可知通电线框所受磁场力的大小为_N，磁场的磁感应强度的大小为_T。19通电导线在磁场中受的力称作安培力，可用左手定则判断，步骤如下：（1）伸出左手，让拇指与其余四

11、指垂直，并且都在同一个平面内。（2）让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向_方向。（3）_所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。20如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为的倾斜光滑平行金属导轨上（导体杆与导轨垂直且接触良好），导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，电池内阻为0.5R。（已知重力加速度为g）（1）电源电动势E多大时能使导体杆静止在导轨上？（2）若磁感强度大小仍为B，方向可调，要使导体棒仍能保持静止，求电源电动势E的最小值，以及此时磁感强度的方向。21如图1所示，在与水平方向成30角的光滑金属导轨间连一电源，在相距

12、1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向垂直导轨向上，这时棒恰好静止，求磁感应强度B的大小。22如图所示，两平行金属导轨相距L=20cm，与水平面成=37角放置，上端接有一电源，电动势E=3V，内阻r=1，导轨上水平放置一质量为M=0.02kg、电阻R=2的导体棒，空间存在与竖直平面平行的匀强磁场，要使导体棒静止在导轨上，（不计摩擦，sin37=0.6，g=10m/s2）（1）若磁场竖直向下，求磁场磁感应强度的大小；（2）若要使磁场的磁感应强度最小，求磁场方向和磁场磁感应强度的大小。23中国在军事上有了顶级杀手铜，电磁炮技术取得巨大成功，舰载电磁炮已经进行实弹射击

13、，测试性能相当优秀，海洋强国指日可待。电磁炮的原理模型如图所示，光滑水平加速导轨M、N电阻不计，轨道的宽度为L=0.2m，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T，“弹体”总质量m=0.02kg，弹体在轨道间的电阻R=1，可控电源的电动势可以调控，若初态E=1V、内阻r=4，以保证“电磁炮”匀加速发射，不计空气阻力。求：（1）弹体所受安培力大小；（2）弹体从静止加速到10m/s过程中系统产生的总热量。参考答案1B【详解】A根据楞次定律，闭合回路在进入磁场过程中，感应电流的方向为逆时针方向，方向不变。故A正确，与题意不符；B根据左手定则，CD段直线所受安培力方向竖直向下。故B错误，与题意相符；C切

14、割的有效长度为a时，感应电动势有最大值，即故C正确，与题意不符；D根据法拉第电磁感应定律，可得故D正确，与题意不符。故选B。2B【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，安培力是向内的，“心”形的线圈，右半部分电流也是由上到下，磁场的方向是向右的，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ACD错误，B正确。故选B。3C【详解】由于电流不变，金属炮弹受到的安培力大小炮弹在导轨上做匀加速直线运动，加速度大小炮弹到达导轨右端时速度最大，由得最大速度所以恒流源输出的最大功率选项C正确。4C【详解】同向电流相互吸引，则ab对c都是

15、吸引力且大小相等，则导线c所受安培力的方向垂直ab边指向左边。故选C。5D【详解】直导线受到的磁场的最大安培力为F=BIL=0.520.2N=0.2N则导线受到的安培力大小可能是0.1N。故选D。6B【详解】A电场强度是由电场本身决定的，与电场力F以及试探电荷q无关，选项A错误；B若匀强电场中A、B两点间沿着电场线方向的距离为d，且两点间电势差为U，则该电场的场强一定为选项B正确；C将长度为L、电流强度为I的通电直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线所受的安培力的最大值为F=BIL选项C错误；D将面积为S的矩形线框，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，通过线框的磁

16、通量为=BS选项D错误。故选B。7A【详解】A电荷放入静电场中一定会受静电力，正电荷受到的静电力的方向与该处电场强度的方向相同，负电荷受到的静电力的方向与该处电场强度的方向相反，故A正确；B通电导线放入磁场中不一定受安培力，例如电流方向与磁场方向平行时不受安培力，故B错误；C静止的电荷放入磁场中不受洛伦兹力，运动电荷的速度方向与磁感应线平行时也不受洛伦兹力，故C错误；D电场力可以做正功、负功或者不做功，安培力可以对导线做功，洛伦兹力永不做功，故D错误；故选A。8B【详解】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FI图象是过原点的直线。同理保持电流I不变，改变通

17、过电部分的长度L，则F-L图象是过原点的直线。故选B。9C【详解】设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML和LN的电流大小为，如图所示，依题意有F=BlI则导体棒ML和LN的等效长度为l，则所受安培力的合力为F1=BlI=F方向与F的方向相同，选项C正确。10A【详解】S闭合后，ab棒与其余各棒并联，设电源电动势为E，则两支路的电流大小均为ab棒受到安培力的大小为其余各棒在磁场中的等效长度也为L，受到的安培力大小为线框受到的安培力大小若仅将ab棒移走，则余下线框受到的安培力大小故选A。11AD【详解】A根据安培定则可知，导线1、2在处产生磁场方向如

18、图，因I2是I1的2倍，则B2=2B1则合磁场B方向沿左下方，选项A正确；B根据左手定则和D点的合磁场方向可知，导体棒D中的电流方向只能向里，此时导体棒受安培力指向左上方能处于平衡状态，选项B错误；C导体棒中电流加倍时，所受安培力的方向不变，但是安培力大小变为原来的2倍，则导体棒不能静止，选项C错误；D导线1、2中的电流均加倍时，合磁场B的方向不变，大小加倍，则导体棒受的安培力方向不变，大小加倍，则导体棒则沿斜面向上运动，选项D正确。故选AD。12BD【详解】A在内，磁场减弱，由楞次定律可知，金属棒中电流方向由D到C，由电磁感应定律，可知回路中的电流为由安培力公式可得F=BIL在内，电流不变，

19、磁感应强度B在减小，所以金属棒受到的安培力在减小，由平衡条件可知，金属棒受到的摩擦力大小在变，方向水平向左，A错误；B在2s8s，感应电动势大小为回路中电流大小t1=6s时，磁感应强度为负号表示磁感应强度方向向上。由安培力公式可得安培力大小为由安培定则可知，电流方向从金属棒D到C，磁场方向向上，由左手定则可知，安培力方向水平向右。B正确；C在内，通过电阻的电荷量为C错误；D在内，回路中的电流大小为由焦耳定律可得，电阻中产生的焦耳热为D正确。故选BD。13AD【详解】Ab棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及

20、沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降，则c所受重力和绳的拉力大小平衡由b平衡可知，安培力大小F安=mgsin由a平衡可知F绳=F安+mgsin=2mgsin由c平衡可知F绳=mcg因为绳中拉力大小相等，故2mgsin=mcg即物块c的质量为2msin，故A正确；Bb放上之前，根据能量守恒知，c减小的重力势能等于a、c 增加的动能与a增加的重力势能之和，故B错误；Cb 棒放上导轨后，a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知，物块 c 减少的重力势能等于回路消耗的电能与a增加的重力势能之和，选项C错误；D根据b棒的平衡可知F安=mgsin又因为F安=BIL，故故D正确。故选AD。14AD【详

21、解】A由于矩形线框在、产生的磁场作用下静止，又的电流方向右，根据安培定则可知，中电流向左，A正确；B如果线框向平移，矩形线框不再处于中间位置，故穿过线框的磁通量不可能变为0，B错误；C线框与导线垂直的每条边，都受安培力作用，只是安培力的合力为0，C错误；D的电流方向右，导线下方产生的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，线框上条边受到的安培力竖直向上，中电流向左，b导线上方产生的磁场垂直纸面向里，线框下条边受到的安培力竖直向下，故线框面积有增大的趋势，D正确。故选AD。15ABD【详解】AB根据安培定则可知通电导体棒b周围磁感线为顺时针方向，在a棒处的磁场方向竖直向上，通电导体棒a在竖直向下的重

22、力mg、水平向右的安培力BIL、垂直斜面向上的支持力FN作用下恰能保持静止，如图根据平衡条件有解得选项AB正确；C同时增大a、b棒中电流，a所受安培力增大，合力沿斜面向上，棒不能静止，选项C错误；Db下移后离a远一些，a受到安培力顺时针转动，且大小在减小，沿斜面方向的分力将小于重力沿斜面向下的分力，a导体棒受力不平衡，选项D正确。故选ABD。161.010-2 下 【详解】导体棒受到的安培力大小为根据左手定则，可知安培力的方向为竖直向下。170 BIL 【详解】弯曲导线ab在磁场内有效长度为L电流方向向上，根据左手定则可知弯曲导线ab受到的安培力方向向左、直导线ab受到的安培力方向向右，大小为F直 = F弯 = BIL则闭合导线受到的安培力大小是0