1.1磁场对通电导线的作用力（分层训练）-（原卷版）-A4

第页选择性必修二（人教版2019）物理大单元设计第一单元安培力与洛伦兹力1.1磁场对通电导线的作用力[基础达标练]知识点1安培力的方向左手定则1．如图甲所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R，金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示（以向下为正方向），时间内ab始终保持静止。则下列说法正确的是（）A．时间内ab中的感应电流方向总是由b到aB．时间内ab棒所受的安培力向左C．时间内ab棒所受的静摩擦力向右D．时间内穿过回路的磁通量逐渐减小2．如图所示，空间存在着匀强磁场，两根相同的通电直导线P和Q用相同的绝缘细线悬挂在水平天花板下，导线中通有图示方向的电流时，两根细绳恰好与天花板垂直，则匀强磁场的方向可能是（）

A．水平向右 B．水平向左C．竖直向上 D．竖直向下3．下列几幅图中表示磁场对电流作用，方向判断错误的是（）A． B．C． D．4．我国西电东送“大动脉”超高压银东直流输电工程，西起宁夏银川，东至山东青岛，线路全长1333公里，额定输送量400万千瓦，设某段沿东西方向的两条平行输电线在同一水平面内，且与电源、负载组成闭合回路，已知这段输电线所在处的地磁场方向与地面平行，则（）A．两条输电线中电流间相互作用的安培力为斥力B．两条输电线中电流间相互作用的安培力为引力C．地磁场对两条输电线中电流的作用力方向均竖直向上D．地磁场对两条输电线中电流的作用力均为零知识点2安培力的大小5．如图，导体棒a放置在光滑绝缘水平面上，固定的长为L的长直导线b与a平行放置在同一水平面上，导体棒a与力传感器相连a、b中分别通有大小为Ia、Ib的恒定电流，Ia方向如图所示，Ib方向未知，导体棒a静止时，通过分析传感器数据，发现a受到b的吸引力大小为F，则Ib的方向和Ia在b处产生的磁感应强度的大小为（）A．与Ia同向， B．与Ia同向，C．与Ia反向， D．与Ia反向，6．通电直导线ab的质量为m、长为l，用两根细线把导线水平吊起，导线上的电流为I，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，导线处于平衡时悬线与竖直方向成，已知：，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小为（）A． B． C． D．7．如右图所示，由六根相同的导体棒连接而成的正六边形导线框abcdef固定在垂直纸面向里的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、b与恒压直流电源（内阻不计）两端相接，已知闭合开关后，导体fe受到的安培力大小为F（不计导体棒间相互作用），则下列说法正确的是（）A．导体棒ab受到的安培力大小也为F B．导体棒cd、ef受到的安培力相同C．导线框abcdef所受安培力的合力为6F D．导线框abcdef所受安培力的合力为l.2F8．如图所示，纸面内有粗细均匀的相同金属导体弯制成的两个相同的正三角形金属框和，边中间断开，用导线连接两点，并从端通入大小恒定的电流，从端引出电流，同时将金属框放入垂直纸面向里的匀强磁场中，则（）A．两点间与两点间的电压之比为B．两点间与两点间的电压之比为C．金属框和所受的安培力大小之比为D．金属框和所受的安培力大小之比为知识点3磁电式电流表9．如图甲是磁电式电流表的结构图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。线圈中a、b两条导线长度均为l，未通电流时，a、b处于图乙所示位置，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。通电后，a导线中电流方向垂直纸面向外，大小为I，则（）

A．该磁场是匀强磁场B．线圈平面总与磁场方向垂直C．线圈将逆时针转动D．a导线受到的安培力大小始终为BIl10．图甲为实验室里某型号磁电式电流表结构。矩形线圈匝数为n，电阻为R。矩形线圈处在均匀辐射状磁场中，如图乙所示，线圈左右两边所在之处的磁感应强度大小均为B。若线圈受到的安培力和螺旋弹簧的弹力达到平衡时，指针达到稳定。下列说法正确的是（

）A．如图甲所示，线圈顺时针转动过程中，穿过铝框的磁通量减少B．在线圈转动范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关C．通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转角度就越小D．更换劲度系数更小的螺旋弹簧，可以减小电流表的灵敏度（灵敏度即）[能力提升练]11．（多选）兼善中学“物理魔法社”的同学研究通电直导线在磁场中受力情况的小实验，装置如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一轻质挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通入方向垂直纸面向里的电流后，台秤读数为F2；则以下说法正确的是（）

A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短C．F1＜F2 D．F2＜F112．（多选）特高压直流输电是国家重点工程，如图所示，高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线L1、L2、L3、L4，其目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线L1、L2、L3、L4水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，的几何中心为点，点到导线的距离远小于导线的长度，忽略地磁场，当四根导线通有等大、同向的电流时，则（）A．点的磁感应强度为零B．点的磁感应强度沿连线方向C．L1对L2的安培力比L1对L3的安培力大D．L1所受安培力的方向为从L1指向L213．（多选）将一段裸铜导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于一节5号干电池上（线框上端的弯折位置A与正极良好接触），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”。关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（）A．如果导线框下面的两端P、Q有一端与磁铁表面不接触，线框也会发生转动B．如果磁铁吸附在电池负极的磁极调换一下，线框转动的方向也应该改变C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，则从上向下看，线框做逆时针转动D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动14．（多选）某电子天平原理如图甲所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一总电阻为R的均匀导线绕成的正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流可确定重物的质量。为了确定该天平的性能，某同学把该天平与电压可调的直流电源（如图乙）相接，经测量发现，当质量为M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为U即可使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．当线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电时，线圈的C端应与外电路中的H端相接，D端应与G端相接B．线圈的匝数为C．当质量为2M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为2UD．若增加线圈的匝数，则能增大电子天平能称量的最大质量15．（多选）实验室常用的电流表是磁电式仪表，其结构示意图如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布如图乙所示。当线圈通以如图乙所示的电流时端电流方向为垂直纸面向外，下列说法正确的是（）A．根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱B．线圈在转动过程中，它的磁通量都在变化C．线圈中电流增大时，螺旋弹簧被扭紧，阻碍线圈转动D．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿逆时针方向转动16．（多选）利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度，其中2为力敏传感器，3为数字电压表，5为底部长为L的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=kF，式中k为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源，当线框中电流为零时，数字电压表的读数为U0；当线框中电流为I时，输出电压为U。则下列说法中正确的是（）

A．线框受到的安培力为 B．线框受到的安培力为C．磁感应强度的大小为 D．磁感应强度的大小为[高频考题实战练]17．（2024·贵州·高考真题）如图，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流，且，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向（）A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右18．（2024·浙江·高考真题）磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（）A．图示左侧通电导线受到安培力向下 B．a、b两点的磁感应强度相同C．圆柱内的磁感应强度处处为零 D．c、d两点的磁感应强度大小相等19．（多选）（2024·福建·高考真题）将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘线a、b悬挂于天花板上，AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A到B大小为I的电流，则（）A．通电后两绳拉力变小 B．通电后两绳拉力变大C．安培力为 D．安培力为20．（多选）（2023·河北·高考真题）如图，绝缘水