高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册1.1 安培力课堂检测

【精编】物理沪科版选择性必修第二册第1节安培力-1作业练习

一．单项选择

1．如图所示，固定在竖直平面内的边长为的菱形线框及其水平对角线是由完全相同的金属棒连接而成的，该空间内存在方向垂直于竖直面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，线框的顶点．通过导线与直流电源的正．负极相连，如果通过导体棒的电流强度为，则（　　）

A. 导体棒和受到的安培力的合力大小为，方向水平向右

B. 菱形线框受到的安培力的合力大小为0

C. 导体棒和受到的安培力的合力大小为，方向竖直向上

D. 对角线导体棒受到的安培力大小为0

2．如图所示，用绝缘细线将一根长为的直导体棒水平悬挂在磁感应强度为的匀强磁场中，导体棒与磁场方向垂直。当导体棒通有．由流向的电流时，其所受安培力的大小和方向分别是（　　）

A. ，竖直向上 B. ，竖直向下

C. ，竖直向上 D. ，竖直向下

3．在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样，图中几幅图像表现的是导线受的力F与通过的电流I的关系。a，b各代表一组F．I的数据。正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

4．如图所示，将条形磁铁放在水平桌面上，在其中部正上方与磁铁垂直的方向上固定一根直导线，给直导线通以方向垂直于纸面向里的电流。下列说法中正确的是（　 　）

A．磁铁对桌面的压力变小

B．磁铁对桌面的压力变大

C．磁铁对桌面的压力不变

D．无法确定磁铁对桌面压力的变化

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（　　）

A. 0.5N B. 0.4N C. 0.3N D. 0.1N

6．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（　　）

A. 线框有两条边所受的安培力的大小和方向都相同

B. 线框所受安培力的合力为0

C. 线框所受安培力的合力向右

D. 线框所受安培力的合力向左

7．如图所示，用电阻率为ρ．横截面积为S．粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，边均与边成60°角，。框架与一电动势为E．内阻忽略不计的电源相连接。垂直于竖直框架平面有磁感应强度大小为B．方向水平向里的匀强磁场，则框架受到安培力的合力的大小和方向为（　　）

A. ，竖直向上 B. ，竖直向上

C. ，竖直向下 D. ，竖直向下

8．下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

9．在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是（　　）

A.  B.

C.  D.

10．—段长为L．电流为I的通电直导线，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，所受的安培力F大小可能为（　　）

A. BIL B. 2BIL

C. 3BIL D. 4BIL

11．如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时磁铁对水平面的压力为FN1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后,磁铁对水平面的压力为FN2,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. FN1=FN2 D. FN1<FN2

12．两根电流大小相同的通电直导线A和B用相同的丝线悬挂在水平天花板上，导线A的电流方向向里如图所示。在空间中加竖直方向的磁场可以使两根丝线与天花板垂直，则B的电流方向和所加的磁场方向分别为（ 　　）

A．向里   竖直向上 B．向里   竖直向下

C．向外   竖直向上 D．向外   竖直向下

13．在下列四幅图中，关于电场力和安培力的方向正确的是（ 　　）

A． B．

C． D．

14．如图所示，坐标系Oxyz处于匀强磁场中，有一条长0.6m的直导线沿Ox方向，通有大小为9A的电流，受到的安培力沿Oz方向，大小为2.7N。则该匀强磁场可能的方向和磁感应强度B的最小值为（　　）

A. 平行于xOy平面，B=0.5T

B. 平行于xOz平面，B=1.0T

C. 平行于xOy平面，B=0.2T

D. 平行于xOy平面，B=1.0T

15．如图所示，磁场方向竖直向下，电流方向一定的通电直导线ab由图示位置1绕a点在竖直平面内转到位置2，这个过程中通电直导线所受的安培力（   ）

A. 数值变大，方向不变 B. 数值变小，方向改变

C. 数值不变，方向改变 D. 数值不变，方向不变

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

【详解】A．根据左手定则可知，导体棒和受到的安培力的方向水平向右，合力大小为

选项A错误；

B．菱形线框受到的安培力的合力大小为

选项B错误；

C．导体棒和受到的安培力的合力大小为

方向水平向右，选项C错误；

D．对角线导体棒通过的电流为零，则受到的安培力大小为0，选项D正确。

故选D。

2．【答案】C

【解析】

【详解】根据左手定则，安培力方向为竖直向上，根据安培力公式，安培力大小为

故选C

3．【答案】C

【解析】

【详解】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为

F=BIL

由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故C正确，ABC错误。

故选C。

4．【答案】B

【解析】【来源】福建省莆田第七中学2020-2021学年高二（上）期末物理试题

根据条形磁铁的磁场特点，通电直导线所在位置处的磁场方向为水平向左，根据左手定则判断通电直导线受到竖直向上的安培力，安培力的施力物体为磁铁，根据牛顿第三定律，通电直导线对磁铁的作用力向下，所以磁铁对桌面的压力增大了，故选B。

5．【答案】D

【解析】

【详解】直导线受到的磁场的最大安培力为

F=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N

则导线受到的安培力大小可能是0.1N。

故选D。

6．【答案】D

【解析】

【详解】A．直导线中的电流方向由M到N，根据安培右手定则可知，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到向下的安培力，bc受到向上的安培力，方向全不同，故A错误；

BCD．离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F=BIL，ab边受到的安培力大于cd边，ad边受到的安培力等于bc受到受到的安培力，故合力向左，故BC错误，D正确；

故选D。

7．【答案】A

【解析】

【详解】根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如图

设电路abcd上的电阻为3r，由几何关系得，ad段的长度为2L，所以ad上的电阻为2r；

 abcd上的电流

ad上的电流

ab．bc．cd上各段的安培力

ad上各段的安培力

各段受到的力中，F1 和F3在左右方向的分量大小相等，方向相反，相互抵消，所以线框受到的合外力

F=F4+F1cos60°+F2+F3cos60°=

则可得

方向竖直向上.

故选A。

8．【答案】A

【解析】

【分析】考查安培力的方向。

【详解】A．根据左手定则判断通电导线所受安培力的方向，A项正确；

B．安培力应垂直纸面向外，B项错误；

C．磁场和导线平行，导线不受安培力，C项错误；

D．安培力应向上，D项错误。

故选A。

9．【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．由左手定则可知，该图中的安培力方向竖直向下，故A错误；

B．由左手定则可知，该图中的安培力方向竖直向下，故B正确；

C．由左手定则可知，该图中的安培力方向竖直向下，故C错误；

D．由左手定则可知，该图中的安培力方向垂直纸面向外，故D错误。

故选B。

10．【答案】A

【解析】

【详解】根据安培力公式

可知通电直导线受到安培力的最大值为BIL，故A可能，BCD不可能。

故选A。

11．【答案】B

【解析】

【详解】开始时磁体受重力和支持力，二力平衡，故弹簧处于原长，磁体对地压力等于磁体的重力；
通电后，根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向如图所示，由左手定则可判断出通电导线所受安培力方向如图所示；

由牛顿第三定律可知，条形磁铁受到的电流对磁体的作用力斜向左上方，如图所示，故磁体对地面的压力减小，FN1>FN2，同时弹簧缩短；所以选项B正确，选项ACD错误．故选B．

12．【答案】C

【解析】【来源】浙江省9 1高中联盟2020-2021学年高二（下）期中物理试题

使两根丝线与天花板垂直，则要求两根通电直导线受力平衡，把A．B看成整体，受力平衡，则B中电流方向必须与A中电流相反。故B的电流方向为向外。把A隔离出来，受力分析，可知B电流给水平向左，则外加磁场给水平向右的安培力，根据左手定则可知磁场方向为竖直向上。

故选C。

13．【答案】B

【解析】【来源】广东省揭阳第一中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题

A．负电荷在电场中所受电场力方向和电场方向相反，故A错误；

B．由左手定则可得掌心向左（磁场B方向向右），四指垂直纸面向外（电流I方向），大拇指向上（安培力F方向），故B正确；

C．电流方向和磁场方向平行，不受安培力，故C错误；

D．由左手定则可得掌心在纸面内向里（磁场B方向垂直纸面向外）四指沿导体棒向下（电流I方向），大拇指垂直导体棒向上（安培力F方向），故D错误。

故选B。

14．【答案】A

【解析】

【详解】根据左手定则，安培力必须与电流和磁场构成的平面垂直，故磁场的方向一定平行于xOy平面；当电流．磁场互相垂直的时候，安培力最小，所以最小的磁感应强度为

B==T=0.5T

故选A。

15．【答案】A

【解析】

【详解】通电直导线所受的安培力，是导线与磁场方向的夹角，由题知，B．I．L不变，增大，则F增大；

根据左手定则判断可知，安培力方向始终与纸面垂直向里或向外，保持不变；故A正确，BCD错误；

故选A．