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2019/10/12
练习册高二物理秋季课改凌云班第9讲安培力
http://jiaoyan.xesv5.com/new/#/preview/81318
1/8
答案
D
解析
解：根据左手定则可知，A图中安培力方向应该向下，B图中安培力方向应该垂直于磁
场方向斜向上，C图中磁场方向和电流方向在同一直线上，故不受安培力作用，D图中
安培力方向斜向左下方垂直于电流方向，故ABC错误，D正确。
故选：D。
模块1：巩固题
1 某同学画的表示磁场
、电流和安培力的相互关系如图所示，其中正确的是（ ）
A. A
B. B
C. C
D. D
1 如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为
的匀强磁场中，以导线为中心，半径为的圆周
上有、、、四个点，已知点的实际磁感应强度为，则下列说法中正确的是（ ）
练习册高二物理秋季课改
凌云班第9讲安培力
例题1
B
I
F
例题2
1T
R
a
b
c
d
c
0
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答案
C D
解析
A、由题，点的磁感应强度为，说明通电导线在点产生的磁感应强度与匀强磁场的
磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在点产生的磁感应强度方向水平向
左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外，故A错误；
B、通电导线在处的磁感应强度方向竖直向上，根据磁场的叠加可知点磁感应强度为
，方向与B的方向成
斜向上，不为，故B错误；
C、通电导线在处的磁感应强度方向水平向右，则点磁感应强度为
，方向向右，
故C正确；
D、由上知道，通电导线在点产生的磁感应强度大小为
，由安培定则可知，通电导
线在处的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，点
感应强度为
，方向与
的方向成
°斜向下，故D正确。
答案
B
A. 直导线中电流方向垂直纸面向里
B. 点的磁感应强度为
C. 点的磁感应强度为
，方向向右
D. 点的磁感应强度为
，方向斜向右下，与
成
角
1 如图所示，
、
和是以
为直径的半圆弧上的三点，为半圆弧的圆心。
，在
、
处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时点的
磁感应强度大小为
。若将
处长直导线移至处，则点的磁感应强度大小为
。那么
与
之
比为（ ）
A.
B.
C.
D.
d
0
a
2T
b
T
2
B
45∘
c
0
c
c
d
d
T
2
45∘
0
a
a
2T
b
1T
b
b
T
2
B
45
例题3
M
N
P
MN
O
∠MOP = 60∘
M
N
O
B
1
M
P
O
B
2
B
2
B
1
:
3
1
:
3
2
1 : 1
1 : 2
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解析
长直导线在
、
、
处时在
点产生的磁感应强度
大小相等，
、
处的导线在
点产生的磁感应强度方向都向下，合磁感应强度大小为
，
、
处的导线
在
点产生的磁感应强度夹角为
，合磁感应强度大小为
，可得，
，选项B正确。
故选：B。
答案
B
解析
本题考查了磁感应强度相关问题。螺线管内部的磁感应强度最强，两端较弱，选项B正
确。
模块2：拔高题
1 随着信息技术的发展，我们可以用磁传感器把磁感应强度变成电信号，通过计算机对磁场进行研究。
图中磁传感器探头对磁场很敏感，输出的电信号进入计算机。现用磁传感器探测通电螺线管轴线上的磁
感应强度，将探头从螺线管右端沿轴线向左端移动时，测得磁感应强度
的大小随位置的变化关系，下
面最符合实际情况的图是（ ）
A. A
B. B
C. C
D. D
M
N
P
O
B
M
N
O
B =
1
2B
P
N
O
60∘
B =
2
B
3
B :
2
B =
1
:
3
2
例题4
B
x
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答案
B
解析
解：由图示可知，电流由
流入，从
流出，则有电流从
到
直导线，与从
到
再
到
两直导线，从
到
再到
两直导线，产生的安培力，根据安培力公式
，
由于总电流强度为，且
导线的电阻是
导线的倍，那么安培力大小均为
，因它们的夹角为
，因此这两个安培力的合力大小为
，
而导线
受到的安培力大小为
，方向与导线
同向，
因此金属框受到的磁场力
，故B正确，ACD错误；
故选：B。
1 如图所示，一个边长、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为
的匀强磁场中。若通
以图示方向的电流(从点流入，从点流出)，电流强度，则金属框受到的磁场力为（ ）
A.
B.
C.
D.
1 如图，质量为
、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于、
，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿
正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为（
）
A. 正向，
B. 正向，
例题5
L
B
A
C
I
0
ILB
ILB
3
4
2ILB
A
C
A
C
A
B
C
A
B
C
F = ILB
I
ABC
AC
2
ILB
3
1
120∘
ILB
3
1
AC
ILB
3
2
ABC
ILB
例题6
m
L
O
O′
x
I
θ
z
tan θ
IL
mg
y
IL
mg
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5/8
答案
B C
解析
解：如图所示为视角沿着轴负方向的示意图，导线受到向下的重力、沿着细线方向的
拉力以及安培力。当磁感应强度方向沿着轴正向时，由左手定则可得安培力向左，导
线不可能平衡，A错；
同理当磁感应强度方向沿着轴负向时，安培力向右，平衡时，
大小为
，C对；
当磁感应强度方向沿着轴正向时，安培力竖直向上，若
，则可使导线平
衡，B对；
当磁感应强度方向沿悬线向上时，安培力垂直悬线向下，不可能使导线平衡，D错。
答案
D
解析
对直导体棒受力分析，除受到重力与支持力外，还要受到安培力才能平衡，根据重力
与支持力的方向，只有安培力在两虚线范围内(不包含下侧虚线)，才会处于平衡状态；
C. 负向，
D. 沿悬线向上，
1 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根直导体棒，在导体棒中通有垂直于纸面向里
的电流，图中点在导体棒正下方，点与导体棒的连线与斜面垂直，点在点左侧，点在点右侧。现
欲使导体棒静止在斜面上，下列措施可行的是（ ）
A. 在处放置一电流方向垂直于纸面向外的直导体棒
B. 在处放置一电流方向垂直于纸面向里的直导体棒
C. 在处放置一电流方向垂直于纸面向里的直导体棒
D. 在处放置一电流方向垂直于纸面向里的直导体棒
z
tan θ
IL
mg
sin θ
IL
mg
x
z
z
B
⋅
IL
mg
tan θ
y
mg = ILB
例题7
α
a
b
c
a
d
b
a
b
c
d
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再根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥知，在处放置电流方向垂直于纸面向里
的直导体棒不能使原导体棒平衡；在或处放置一电流方向垂直于纸面向外的直导体
棒，或在处放置一电流方向垂直于纸面向里的直导体棒，才能保持导体棒静止在斜面
上，故D正确，ABC错误； 故选：D。
答案
C
解析
解：首先对
进行受力分析，受竖直向下的重力
，受两根软导线的竖直向上的
拉力和安培力，处于平衡时，有
，重力
恒定不变，欲使拉力
减小到，应增大安培力
，所以可增大磁场的磁感应强度
或增加通过金属棒
中的电流，或二者同时增大。
1 如图所示，一根有质量的金属棒
，两端用细软导线连接后悬于、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
流向
，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
模块3：挑战题
1 某电子天平原理如图所示，形磁铁的两侧为极，中心为极，两极间的磁感应强度大小均为
，磁
极宽度均为，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端、
均
b
a
c
d
例题8
MN
a
b
M
N
MN
mg
2F
+
拉
ILB = mg
mg
F
拉
0
ILB
B
I
例题9
E
N
S
B
L
C
D
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7/8
答案
A C D
解析
AB、
形磁铁的两侧为
极，中心为极，由于线圈在该磁铁的最下面时磁通量最大，
所以向下的过程中向下的磁通量增加，根据楞次定律可得，感应电流的磁场方向向
上，所以感应电流的方向是逆时针方向(从上向下看)，电流从
端流出，从
端流入。
故A正确、B错误；
C、两极间的磁感应强度大小均为
，磁极宽度均为
，线圈匝数为，左右两侧受力
相等，得：
，
即
，故C正确；
D、设最大称重量是
，得：
①
又
②
联立得：
，故D正确。
故选：ACD。
与外电路连接。当质量为
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)，随后外电路对线圈供电，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。已知线圈匝数为，线圈电阻为，重力加速度为，则（ ）
A. 线圈向下运动过程中感应电流从端流出，供电电流从
端流入
B. 线圈向下运动过程中感应电流从
端流出，供电电流从端流入
C. 重物质量与电流的关系为
D. 若线圈消耗的最大功率为，电子天平能称量的最大质量是
如图所示，一根质量为
(质量分布均匀)的柔软导线的两端分别固定于
、
两个立柱上，
、
等高且
相距为，空间中有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为
。当导线中通以大小为、方向由
到
的电流时，导线上
、
两点的切线与水平方向的夹角均为，导线的最低点
到直线
的距离
m
I
n
R
g
C
D
D
C
m =
g
2nBIL
P
m =
0
g
2nBL
R
P
E
N
S
C
D
B
L
n
mg = 2n ⋅ILB
m =
g
2nILB
m
0
m g =
0
2n ⋅ILB …
P = I R …
2
m =
0
⋅
g
2nBL
R
P
例题10
m
A
D
A
D
d
B
I
A
D
A
D
θ
C
AD
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8/8
答案
磁场对导线左半部分的安培力大小为
。
解析
解：以导线左半部分为研究对象，由安培力公式：
，
导线左半部分在磁场中的等效长度：
，
联立解得：
。
答案
导线上
点张力的大小为
。
解析
解：以整段导线为研究对象，设其受到的安培力为
，立柱
、
对导线的拉力为
，由力的平衡条件：
式中：
联立解得：
。
为
，重力加速度为。求：
1 磁场对导线左半部分的安培力大小。
2 导线发生拉伸形变时，导线内部任一截面的两侧存在垂直于截面的大小相等、方向相反的拉力，该力
叫做张力。求导线上点张力的大小。
H
g
BI
+ H
(2
d)
2
2
F
=
安
BIL
L =
+ H
(2
d)
2
2
F
=
安
BIL = BI
+ H
(2
d)
2
2
A
A
2 sin θ
BId + mg
F
安
′
A
D
T
2T sin θ = F
+
安
′
mg
F
=
安
′
BId
T =
2 sin θ
BId + mg
