1.1 安培力同步练习 2021—2022 学年高中物理粤教版（2019）选择性 必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．如图所示，水平面上的 U 形导轨 NMPQ 处于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向与水平面夹角为 θ，垂直于 ab 且指向右斜上方。导轨宽度为 L，垂直于导轨放置一根金属棒 ab， ab 棒中电流为 I，则 ab 棒 受到的安培力大小为（　　） A． BIL sin  B． BIL cos e 2．下列说法符合史实的是（ C． BIL D．0 ） A．库仑通过扭秤实验测出了万有引力常量 B．奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转 C．法拉第提出了分子电流假说 D．洛伦兹提出了磁场对通电导线有作用力的观点 3．了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，是我们学习过程中重要的一环。下列说法 符合事实的是（ ） A．安培首先通过实验发现了通电导线周围存在磁场，即发现“电生磁”的第一人 B．丹麦物理学家斯特首先提出用电场线来描述电场 C．库仑首先通过实验验证了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律 D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的现律 4．一根长为 0.2m，电流为 4A 的通电导线，放在磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场中，受到的安培力大小不 可能是（ A．0.4N ） B．0.5N C．0.3N D．0 5．乐乐同学想利用“电磁弹簧秤”称量一金属棒的质量，如图所示，一根粗细均匀的金属棒 ab 用两个完全 相同的弹簧悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，弹簧上端固定，下端与金属棒连 接且绝缘，金属棒通过开关与一电路相连，电源右侧为正极，开关接通以后，下列说法正确的是(　　) A．仅增大磁感应强度，安培力变小 B．仅改变电流方向，安培力方向不变 C．金属棒所受安培力竖直向下 D．若滑动变阻器的滑片向左滑动，则安培力减小 6．如图长为 30 cm、质量为 10g 的金属棒 MN 中通有 2 A 的电流，电流方向自左向右，金属棒用绝缘细线 悬吊在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 0.5 T，此时金属棒所受安培力为（　　） A．1.3 N B．0.3 N C．1 N D．0.7 N 7．用两根轻质柔软导线悬挂一根长为 L、质量为 m 的导体棒 MN 在天花板上 P、Q 两点，空间存在磁感应 强度大小为 B 的匀强磁场，磁场方向始终垂直于导体棒，对导体棒通入电流 I，稳定后发现悬挂导体棒的 导线偏离竖直方向某一夹角 θ，如图所示。重力加速度为 g，下列说法正确的是（　　） A．电流方向由 M 到 N mg BI B．磁场方向竖直向上时，有 tan θ＝ L C．磁场方向可能垂直于 PQNM 平面 D．若 BIL<mg，则磁场方向平行于 PQNM 时，θ 有最大值 8．通以逆时针方向电流的圆形线圈悬挂在细线下。若在竖直直径上圆心 O 正上方，放一根垂直圆平面向 内的固定直电流，如图所示，圆形线圈将会（　　） A．从上往下看，顺时针转 B．从左往右看，顺时针转 C．使细线拉力增大 D．向左或向右摆动 9．某同学在网上购买了一块圆柱体的钕铁硼强磁铁（能导电），想模仿着做一个网红实验。他将强磁铁 吸在一个 5 号电池负极并将这个组合体直立放在了水平桌面上，然后将一个左右对称的矩形闭合铜线圈 （下方与磁铁接触良好）放在电池上。如图所示，则（　　） A．磁铁对矩形线圈的磁通量方向为垂直纸面向外 B．通电后，矩形线圈会沿俯视顺时针的方向转动起来 C．通电后，矩形线圈会沿俯视逆时针的方向转动起来 D．通电后，矩形线圈受到的安培力会使它的面积有缩小的趋势 10．如图所示，两根平行固定放置的长直导线 a 和 b 载有大小、方向均相同的电流，a 受到的磁场力大小 为 F，当加入一与导线所在平面垂直纸面向外的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为 3F，则此时 b 受到 的磁场力大小为（　　） A．F B．2F C．3F D．4F 11．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中放置一长方形导线框 PQMN，PQ<QM，导线框中通有逆时 针方向的电流，下列说法正确的是（　　） A．PQ 边受到的安培力大于 QM 边受到的安培力 B．PQ 边受到的安培力等于 QM 边受到的安培力 C．MN 边受到的安培力方向垂直于 MN 向右 D．PQ 边受到的安培力方向垂直于 PQ 向右 ） 12．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ A．放置在磁场中 1m 长的导线，通过 1A 的电流，受到的力为 1N 时，该处磁感应强度就是1T B．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度一定为零 C．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零 D．磁感应强度只是描述磁场强弱的物理量 13．如图所示，用两条一样的轻质弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场， 棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，两弹簧秤的示数均为 流方向反向，当棒静止时，两弹簧秤的示数均为 F2 F1 ，且 大于铜棒重力的一半；若棒中的电 ，弹簧始终处于直伸长状态，则下列选项中可以确定的 是（　　） A．磁场的方向 F1 B．磁感应强度的大小 C． F1 小于 F2 D．铜棒所受重力的大小 14．在平行于纸面水平向右的匀强磁场中，一垂直纸面的直导体棒通以方向向里的电流 I，下列各图中正 确表示导体棒在磁场中所受安培力 F 方向的是 A． B． C． D． 15．如图所示，在通电螺线管正上方，用绝缘细杆悬挂一根通有恒定电流的硬直导线 ab （ ab 水平方向上 被限制，不会发生转动），直导线中的电流方向由 a 向 b，P 点位于导线 ab 中点正下方，同时也位于螺线 管中点正上方，当闭合开关 S 稳定后（　　） A．通电螺线管在导线 ab 中点处产生的磁场方向水平向右 B．导线 ab 对通电螺线管没有作用力 C．导线 b 端所受安培力的方向是垂直纸面向内 D．P 点的磁感应强度增强 二、填空题（共 4 题） 16．通过实验发现，当通电导线方向与该处磁场方向一致时，通电导线__________（选填“受力”或“不受 力”）；当通电导线方向与该处的磁场方向垂直时，受力__________（选填“最大”或“最小”）。 17．如图所示，在光滑斜面上的一段通电导线处于静止状态，匀强磁场垂直 斜面向上，通电导线除了受重 力、支持力外还受到磁场对通电导线的__________力(选填“安培”或“洛伦兹”)．当导线中电流增大时，通电 导线将沿斜面 向___________运动(选填“上”或“下”)；当磁场的磁感应强度减小时，通电导 线受到的磁场力 将_________(选填“变小”或“变大”)． 18．匀强磁场中有一根长度为 0.5m 重力为 5N 垂直于纸面水平放置的导体棒，用细线悬挂于 O 点，当导体 棒通入方向垂直纸面向内的 4A 电流时，处于如图所示的静止状态，图中细线与竖直方向成 30°夹角。磁场 磁感应强度的最小值为________T，方向是___________。 19．课堂上，小王老师做了如图所示的实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。这个实验 现象说明__________（选填“磁场可以产生电流”“电流产生磁场”或“磁场对电流有力的作用”），利用这种现 象制成的是_____（选填“电动机”或“发电机”）。 若只改变直导线中的电流方向而其它条件不变，则直导线 所受安培力方向与原来的安培力方向_____（填“相同”或“相反”）。 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示，afe、bcd 为两条平行的金属导轨，导轨间距 l=0.5m．ed 间连入一电源 E=1V，ab 间放置一 根长为 l=0.5m 的金属杆与导轨接触良好，cf 水平且 abcf 为矩形．空间中存在一竖直方向的磁场，当调节斜 面 abcf 的倾角 θ 时，发现当且仅当 θ 在 30°~90°之间时，金属杆可以在导轨上处于静止平衡．已知金属杆 质量为 0.1kg，电源内阻 r 及金属杆的电阻 R 均为 0.5Ω，导轨及导线的电阻可忽略，金属杆和导轨间最大 静摩擦力为弹力的 μ 倍．重力加速度 g=10m/s2，试求磁感应强度 B 及 μ． 21．如图所示，在与水平方向成 60°的光滑金属导轨间连一电源,电源的电动势 E=9V 内阻为 r=0.5Ω，在相 距 1m 的平行导轨上放一重力为 3N 电阻值为 2.5Ω 的金属棒 ab，金属棒 ab 与导轨垂直。磁场方向竖直向上， 这时棒恰好静止。 求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B； （2）ab 棒对导轨的压力。 22．如图所示，电源电动势为 3 V，内阻不计，两个不计电阻的金属圆环表面光滑，竖直悬挂在等长的细 线上，金属环面平行，相距 1 m，两环分别与电源正负极相连。现将一质量 0.06 kg、电阻 1.5 Ω 的导体棒 轻放在环上，导体棒与环有良好电接触。两环之间有方向竖直向上、磁感应强度为 0.4 T 的匀强磁场。当 开关闭合后，导体棒上滑到某位置静止不动，试求在此位置上棒对每一个环的压力为多少？若已知环半径 为 0.5 m，此位置与环底的高度差是多少？ 23．在图中画出或说明图中所示情形下通电导线 I 所受磁场力的方向 参考答案： 1．C 2．B 3．C 4．B 5．C 6．B 7．D 8．A 9．B 10．A 11．D 12．C 13．A 14．B 15．D 16． 不受力 17． 安培 18． 1.25 19． 磁场对电流有力的作用 20．(1) 2 3T 最大 上 变小 沿绳并指向左上方 3 ， 3 21．（1） 9 3T ；（2）6N 22．0.5 N，0.2 m 电动机 相反 23．