备战高考物理选修31第三章磁场通电导线在磁场中受到的力（含解析）.docx

1、2019备战高考物理选修3-1-第三章磁场-通电导线在磁场中受到的力（含解析）一、单选题1.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（） A.磁场中某点B的大小，跟放在该点的一小段通电直导线的长度有关B.在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大C.在磁场中某点一小段通电直导线不受磁场力作用时，该点B值大小为零D.磁场中某点B的方向，跟该点处一小段通电直导线所受磁场力方向一致2.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T ， 通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L=0.1m ， 导线中的电流I=2A 该导线所受安培力的大小为（） A.0.02NB.0.03NC.0.04ND.0.05N3.如图所示，

2、把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看）（）A.顺时针方向转动，同时下降B.顺时针方向转动，同时上升C.逆时针方向转动，同时下降D.逆时针方向转动，同时上升4.如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，若不考虑空气阻力，则（ ）A.小球一定带负电B.小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为零C.小球摆动时由于洛伦兹力、绳的拉力不做功，小球摆动过程中机械能守恒D.塑料小球中会产生涡流，小球摆动过程中

3、机械能减小5.下图表示一条放在磁场里的通电直导线，导线与磁场方向垂直，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，下列选项中正确的是（ ） A.B.C.D.6.一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是( )A.向上B.向下C.向左D.向右7.如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡由此可知（ ）A.磁感应强度的方向垂直纸面向外

4、，大小为 B.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 C.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 D.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 8.如图所示，电子枪发射电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域（图中圆内），由图中实线方向出磁场，最后打在屏上P点。则磁场的方向为（）A.垂直纸面向外B.垂直纸面向内C.平行纸面向上D.平行纸面向右9.如图，两根互相平行的长直导线垂直穿过纸面上的M、N两点。导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A.o点处的磁感应强度

5、为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同10.如图所示，一水平导线通以电流I，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中，正确的是（ ）A.沿路径a运动，其轨道半径越来越大B.沿路径a运动，其轨道半径越来越小C.沿路径b运动，其轨道半径越来越小D.沿路径b运动，其轨道半径越来越大11.一通电直导线与匀强磁场方向垂直，电流方向如图所示，设磁场磁感应强度为B，导线长度为L，导线通电电流为I，则导线所受安培力（ ）A.方向垂直纸面向外B.方向竖直向上C.通电电流越强，导线所受安培力

6、越大D.若将导线平行于磁场方向放入，导线所受安培力不变12.三根无限长通电直导线分别沿空间坐标系坐标轴放置，电流方向如图，已知沿x轴放置的电流在P（1，1，0）点处磁感应强度为B，无限长直导线在空间的磁感应强度与该点到导线距离成反比，则P点实际磁感应强度为（ ）A.BB.BC.BD.B二、多选题13.（2019卷）如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2 ， L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外,已知a、b两点的磁感应强度大小分别为 和 ，方向也垂直于纸面向

7、外，则（ ）A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为 B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为 C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为 D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为 14.如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时（ ）A.穿过回路的磁通量为零B.回路中感应电动势大小为2Blv0C.回路中感应电流的方向为顺时针方向D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同15.如图所示，在倾角为 的光滑斜

8、面上，垂直纸面水平放置一根长为 ，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是 A.，方向垂直斜面向下B.，方向竖直向下C.，方向水平向左D.，方向水平向右16.如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用要使安培力增大，可采用的方法有（）A.增大磁感应强度B.减小磁感应强度C.增大电流强度D.减小电流强度17.如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应

9、强度为零，则下列叙述正确的是（ ）A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b点的实际磁感应强度大小为 BC.a点的实际磁感应强度大小为2BD.d点的实际磁感应强度跟b点的相同18.司南是中国古代辨别方向用的一种仪器，据近代考古学家猜测，司南是用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，可以辨别方向，如图所示，下列说法正确的是（ ）A.司南不可能仅具有一个磁极B.司南能够指向南北，说明地球具有磁场C.司南的指向会受到附近铜块的干扰D.在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直导线，导线通电时司南会发生偏转三、填空题19.一个面积是40cm2的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁

10、通量为0.8Wb ， 则匀强磁场的磁感应强度_T。 20.一根长20 cm的通电导线放在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的安培力为4103 N，则导线中的电流是_A；若将导线中的电流减小0.05 A，则该处的磁感应强度为_ T。 21.如图所示，一根质量为m的金属棒AC用长短相同的软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A到C方向的电流时，AC受到的安培力方向向_ （选填“上”、“下”、“左”、“右”），若改变电流的方向，悬线受到的张力将_（选填“变大”、“变小”或“不变”），若同时改变电流方向和磁场方向，金属棒受到的安培力方向_（选填“改变”或“不变”）22

11、.在匀强磁场中，某一通电导线与磁场方向垂直，导线长L=0.2m，导线中电流I=1A，其所受到的安培力F=0.4N，则该匀强磁场的磁感应强度B=_T，若导线中的电流增大为2A，此时导线所受到的安培力F=_N 23.图中已经标出了磁场B的方向、通电直导中电流I的方向，在图中画出通电直导线在磁场中的受力方向这个力是_力24.如图，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I ， 此时a受到的磁场力为F ， 若以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力为_；a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F ， 则此时b受到的磁场力为_。四、解答题2

12、5.如图所示，在倾角=30的斜面上，固定一金属框架，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池在框架上放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab它与框架的动摩擦因数为= ，整个装置放在磁感应强度B=0.8T、垂直框架向上的匀强磁场中当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（框架与棒的电阻不计，g取10m/s2）26.如图所示，一根长为L=0.2m的直导线放在水平方向的匀强磁场中，导线水平且与磁场方向垂直，导线中通有向右的电流请判断导线所受安培力的方向是竖直向上还是竖直向下；若匀强磁场的磁感应强度大小B=0.5T，导线中电流I=0.5A，试计算导线所受安培力的大小

13、；将该通电导线旋转到与磁感线平行的位置，此时导线是否受安培力？ 五、实验探究题27.如图为“电流天平”示意图，它可用于测定磁感应强度B在天平的右端挂有一个用一根较粗导线制成的矩形线框，底边cd长l=20cm，放在待测匀强磁场中，使线圈平面与磁场垂直设磁场方向垂直于纸面向里，当线框中通入电流I=500mA时，两盘均不放砝码，天平平衡若保持电流大小不变，使电流方向反向，则要在天平左盘加质量m=8.2g砝码天平才能平衡则：（1）cd边的电流在方向反向之后的方向为_（填“向左”或“向右”） （2）计算磁感应强度大小的表达式为B=_；磁感应强度B的大小为_T（结果保留两位有效数字） 六、综合题28.赤道

14、上的地磁场可以看成匀强磁场，长为20cm的通电直导线垂直于地磁场方向放置于赤道上，当导线中电流为30A时，导线受到的安培力大小为310-2N。求： （1）赤道上地磁场的磁感应强度大小； （2）若导线中的电流减小为20A时，导线受到的安培力大小。 29.如图所示，固定的两内阻不计的光滑导体圆环半径为0.5m，相距为1m，在两圆环上放一导体棒，圆环上接有电源，电源电动势为3V，内阻不计，导体棒质量为60g，电阻为1.5，匀强磁场竖直向上，B=0.4T，当开关S闭合后，棒从环底端上滑至某一位置后静止，其余电阻不计（g=10m/s2）试求：（1）每个环对棒的支持力为多少？ （2）此棒静止后的位置与环底

15、的高度差为多少？ 30.如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为LM、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图； （2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v 时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小； （3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值 答案解析部分

16、一、单选题1.【答案】B 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】AC、磁场中某点B的大小，由磁场本身决定，与放入磁场中的通电直导线无关；错误B、在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，磁感线越稀疏的地方，磁感应强度越小；正确D、磁场中某点B的方向，跟该点处一小段通电直导线所受磁场力方向不同；错误故选B。【点评】对于概念的理解要深入充分，不能停留在表面，很多概念的定义式和决定式是不同的，如电场强度、磁感应强度、速度、加速度等。2.【答案】C 【考点】安培力 【解析】【解答】导线所受的安培力为：F=BIL=0.220.1N=0.04N 故选：C【分析】根据导线的长度、电流的大小和磁感应强度的大小

17、，结合F=BIL求出安培力的大小3.【答案】C 【考点】安培力 【解析】【分析】根据左手定则，判断AB两端所受磁场力方向，可确定导线逆时针方向转动，同时下降，或者根据等效思路，将蹄形磁铁等效成中央放置的垂直纸面向里的指导线，然后根据同相平行（同相电流互相吸引），可知逆时针方向转动，同时下降，选C【点评】难度较小，判断此类问题，掌握几种方法：特殊位置法、微元法，假设法等等，本题用到了特殊位置法和微元法4.【答案】C 【考点】左手定则 【解析】【解答】解：A、由题意可知，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，因此洛伦兹力向上，与重力平衡，根据左手定则可知，小球带正电，故A不符合题意；B、设

18、线的长度为L，小球经过最低点时速率为v根据机械能守恒定律得：mgL（1cos60）= mv2 ， 得到：v= 当小球自左方摆到最低点时，有：qvBmg=m 当小球自右方摆到最低点时，有：FmgqvB=m 由+得：F=2mg+2m =4mg因此小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为4mg，故B不符合题意；D、由于小球为塑料小球，所以运动中没有涡流产生，同时由上分析可知，小球无论是向左摆，还是向右摆，均只有重力做功，故机械能守恒，故D不符合题意；故答案为：C【分析】小球在摆动过程中只受重力和洛伦兹力的作用，洛伦兹力方向的判断使用左手定则，根据题意可判断出小球带正电，当小球自右方摆到最低点时，洛伦兹力

19、的方向向下，此时张力不可能为零；整个摆动过程中，洛伦兹力的方向始终垂直于小球运动的方向，故洛伦兹力不做功，只有重力做功，小球机械能守恒。5.【答案】D 【考点】安培力，左手定则 【解析】【解答】解：A、磁场方向垂直纸面向上，电流方向水平向里，根据左手定则，安培力的方向竖直向右故A错误B、磁场方向垂直纸面向右，电流方向垂直纸面向外，根据左手定则，安培力的方向向上故B错误C、磁场方向水平向里，电流方向垂直纸面向右，根据左手定则，安培力的方向竖直向上故C错误D、磁场方向竖直向外，电流方向水平向左，根据左手定则，安培力的方向垂直纸面向上故D正确故选：D【分析】左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四

20、个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向根据左手定则的内容判断安培力的方向6.【答案】D 【考点】安培力，左手定则 【解析】【分析】根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，则大拇指的方向指向右，则安培力的方向向右。故选D。【点评】通电直导线在磁场中受到的安培力方向利用左手定则判断让磁感线穿过左手手心，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向。7.【答案】D 【考点】安培力 【解析】【解答】解：由题可知B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相

21、反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边多了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码则有mg=2NBIL，所以B= 故ABC错误，D正确故选：D【分析】天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小8.【答案】A 【考点】左手定则 【解析】【分析】电子受到的洛伦兹力方向向上，根据左手定则可得磁场的方向垂直纸面向外，A正确，【点评】在使用左手定则的时候需要注意，当带电粒子是负电时，四指的指向与其运动方向相反，9.【答案】C 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】根据右手定则得出两导线的磁场分布规律，然后将两磁场矢量相加分析A跟据右手螺旋定则可得M在

22、O点的磁场方向垂直向下，N导线在O点处的磁场方向垂直向下，所以O点处的磁场方向垂直向下，不为零，A错误B根据右手螺旋定则可得M在a点处的磁场方向垂直向下，N点在a点处的磁场垂直向下，即a点处的磁场方向垂直向下，同理可得b点处的磁场方向垂直向下，根据对称可得ab两点的磁场感应强度大小相等，B错误C根据右手螺旋定则，可得两导线在c点处的和磁场方向竖直向下，在d点处的和磁场方向竖直向下，根据对称可得，两点的大小相等，所以C正确，D综合BC可得ac两点的磁场方向相同，D错误。【点评】此类问题需要理解图中的每一点的磁场为合磁场，根据右手定则先判断每一个磁场的来源，然后结合矢量相加减法则判断。10.【答案

23、】A 【考点】安培力，左手定则 【解析】【解答】解：由安培定则可知，导线下方的磁场方向垂直纸面向外，且离导线越远，磁场越弱，如图所示，电子初速度方向与电流方向相同，由左手定则可知受到的洛伦兹力方向向下，由远离导线的方向磁场减弱，由 可知电子的运动半径越大，所以选项A正确故选：A【分析】先用安培定则判断出导线下方的磁场方向及分布情况，再由左手定则判断电子运动时的受力方向，结合半径公式 可知半径的变化情况，从而得出正确选项11.【答案】C 【考点】安培力，左手定则 【解析】【解答】解：A、由左手定则可知，安培力方向为垂直纸面向里，故AB错误；C、根据F=BIL可知，电流越强，则导线所受安培力越大，

24、故C正确；D、若将导线平行磁场放入，则导线所受安培力为零，故D错误故选：C【分析】根据左手定则可明确安培力的方向，再根据F=BILsin可确定安培力的大小与电流之间的关系；同时注意当电流与磁场相互垂直时，安培力为零12.【答案】C 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】解：x轴上的导线在P点的磁感应强度为B，根据磁感应强度与该点到导线距离成反比可知，沿y轴上的导线形成的磁感应强度为B，而z轴上的电流形成的磁场为 = ；根据安培定则可知，x轴上电流形成的磁场向上，而y轴上电流形成的磁场向下，二者相互抵消，故合磁感应强度等于z轴上导线所形成的磁感应强度，故大小为 ，故C正确，ABD错误故选：C【分析

25、】根据题意明确各导线在P点形成的磁感应强度大小，再根据安培定则明确磁场方向，根据叠加原理即可求出实际的磁感应强度二、多选题13.【答案】A,C 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】L1在ab两点产生的磁场强度大小相等设为B1 ， 方向都垂直于纸面向里，而L2在a点产生的磁场强度设为B2 ， 方向向里，在b点产生的磁场强度也为B2 ， 方向向外，规定向外为正，根据矢量叠加原理可知故答案为：AC【分析】先明确L1在ab两点的磁感应强度的大小和方向。再明确L2在ab两点的磁感应强度的大小和方向。还要注意ab两点还处于匀强磁场中，再结合题意根据矢量叠加原理即可解题。14.【答案】A,B,D 【考点】安

26、培力 【解析】【解答】解：A、此时线圈中有一半面积磁场垂直线圈向外，一半面积磁场垂直线圈向内，因此磁通量为零，故A正确；B、ab切割磁感线形成电动势b端为正，cd切割形成电动势c端为负，因此两电动势串联，故回路电动势为E=2BLv0 ， 故B正确；C、根据右手定则可知线框向右运动的过程中，ab中的感应电动势的方向向下，cd中的感应电动势的方向向上，所以回路中的感应电流方向为逆时针，故C错误；D、根据左手定则可知，回路中ab边电流的方向向下，磁场的方向向外，所以安培力的方向向左；同理，cd边电流的方向向上，磁场的方向向里，所受安培力方向向左，方向相同，故D正确故选：ABD【分析】根据磁通量的定义

27、可以判断此时磁通量的大小，如图所示时刻，有两根导线切割磁感线，根据右手定则可判断两根导线切割磁感线产生电动势的方向，求出回路中的总电动势，然后即可求出回路中的电流和安培力变化情况15.【答案】A,B,C 【考点】安培力 【解析】【解答】当磁感应强度B的方向垂直斜面向下时，由左手定则知，安培力方向沿斜面向上、加上支持力与重力，由平衡条件可得，B=mgsin /IL，A符合题意；当磁感应强度B的方向竖直向下，同理可得安培力水平向左、结合支持力与重力，由平衡条件得：B=mgtan /IL，B符合题意；若磁感应强度B的方向水平向左，可得安培力竖直向上与重力平衡，此时支持力恰好为零，可得B=mg/IL，

28、C符合题意；D不符合题意。故答案为：ABC【分析】利用左手定则判断安培力受理方向，对导线进行受力分析，求出导线静止所需要的安培力，再利用公式F = B I L 求解外加磁感应强度即可。16.【答案】A,C 【考点】安培力 【解析】【解答】解：由安培力的公式F=BIL 可得，增大磁感应强度 或增大电流强度均可实现安培力增大故选：AC【分析】当导线垂直磁场放置时，导线受安培力大小。17.【答案】A,B,C 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】解：A、由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c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c点产生的磁感应强度方向水平向

29、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正确B、由上知道，通电导线在c点产生的磁感应强度大小为B，由安培定则可知，通电导线在b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，b点感应强度为 B，方向与B的方向成45斜向下故B正确C、通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则c点磁感应强度为2B，方向与B的方向相同故C正确D、通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上，则d点感应强度为 B，方向与B的方向成45斜向上，与b点磁感应强度大小相等，方向不同故D错误故选：ABC【分析】由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在O点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度

30、大小相等、方向相反，由安培定则判断出通电导线中电流方向通电导线在abcd四点处产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形定则进行合成分析a、b、d三点的磁感应强度大小和方向18.【答案】A,B,D 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】磁极是成对出现的，则司南不可能仅具有一个磁极，A符合题意；司南能够指向南北，说明地球具有磁场，B符合题意；铜不是磁性材料，则司南的指向不会受到附近铜块的干扰，C不符合题意；在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直导线，因直导线下面的磁场与直导线垂直，可知导线通电时司南会发生偏转，D符合题意；故答案为：ABD.【分析】目前来看，任何一个磁体都有两个磁极，没有磁单极子，磁铁之

31、所以能指示南北，原因是地球存在磁场。三、填空题19.【答案】200 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量=BS。所以 。【分析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量=BS 当线圈与磁场成角时，磁通量=Bssin。20.【答案】0.05；0.4 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】根据B ，得I A0.05 A。当将导线中的电流减小0.05 A时，该处的磁感应强度仍为0.4 T，与导线中的电流及受力无关。【分析】由磁感应强度定义式：可得该点磁感应强度大小，与该点是否有电流原，是否收到安培力无关。21.【答案】上；变大；不变 【考点】

32、安培力 【解析】【解答】根据左手定则可知，AC受电场力方向向上；改变电流方向，安培力向下，则AC受重力和向下的拉力及绳子的拉力而处于平衡；故悬线受到的拉力变大；若同时改变电流方向和磁场方向，则由左手定则可知安培力的方向不变；故答案为：上；变大；不变【分析】根据左手定则可得出安培力的方向；若改变电流方向，则安培力反向，根据共点力的平衡条件可分析张力变化22.【答案】2；0.8 【考点】安培力 【解析】【解答】解：根据F=BIL可知，磁感应强度B= = =2T；由F=BIL可知，电流变为2A时的安培力F=220.2=0.8N故答案为：2 0.8【分析】利用安培力公式F=BIL的变形来求解磁感应强度

33、，利用安培力公式F=BIL求解安培力。23.【答案】安培 【考点】安培力 【解析】【解答】根据左手定则，导体受到的安培力方向为竖直向上，故受力方向如图，这个力是安培力故答案为：如图，安培力【分析】根据左手定则判断出安培力的方向，伸开左手，使大拇指与四指方向垂直，四指方向与电流方向相同，磁场方向垂直于掌心，大拇指所指方向为安培力的方向24.【答案】-F；-3F或5F 【考点】安培力 【解析】【解答】由牛顿第三定律，b受到a对它的磁场力为-F；a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，c在a、b 两导线处的磁感应强度大小相等，方向相反，c导线对b导线的作用力是它对a导线的作用力的

34、两倍，方向相反，a受到的磁场力大小变为2F ， 那么c导线对a导线的作用力可能是F也可能是-3F ， c导线对b导线的作用力可能是-2F也可能是6F ， 故此时b受到的磁场力为-3F或5F。【分析】本题考查安培力的理解和应用。四、解答题25.【答案】解：当安培力较小，摩擦力方向向上时：得： 当安培力较大，摩擦力方向向下时：得： =1.41答：滑动变阻器R的取值范围应为1.41R8.16 【考点】安培力 【解析】【分析】通电导线处于垂直斜面向上的匀强磁场中，则由电流方向结合左手定则可得安培力的方向，当安培力过大时，则棒有上滑趋势，则静摩擦力沿斜面向下当安培力过小时，则棒有下滑的趋势，则静摩擦力沿

35、斜面向上根据力的平衡条件可求出两种安培力的大小，从而确定滑动变阻器的电阻范围26.【答案】解：由左手定则判断安培力的方向竖直向上；根据安培力公式F=BIL=0.50.50.2=0.05N；通电导线旋转到与磁感线平行的位置，此时导线不受安培力；答：安培力方向竖直向上；导线所受安培力的大小0.05N；导线不受安培力 【考点】安培力 【解析】【分析】（1）安培力的方向根据左手定则判断即可。（2）利用安培力计算公式F=BIL求解即可。（3）当电流方向平行于磁场方向时，导线不受安培力。五、实验探究题27.【答案】（1）向左（2）；0.41 T 【考点】安培力 【解析】【解答】解：（1）电流反向后要在天平

36、左盘加质量m=8.2g砝码天平才能平衡，故开始时cd边安培力的方向竖直向上，电流反向后安培力向下，根据左手定则，cd边的电流在方向反向之后的方向向左；（2）开始时cd边所受的安培力方向竖直向上，电流反向后，安培力的方向变为竖直向下相当于右边了两个安培力的重量即mg=2FA 故：mg=2BIL解得：B= = =0.41T故答案为：（1）向左；（2） ，0.41 T【分析】电流反向后要在天平左盘加质量m=8.2g砝码天平才能平衡，故开始时cd边安培力的方向竖直向上，根据左手定则，电流沿acdb；保持电流大小不变，使电流方向反向，则安培力变为竖直向下，相当于右边多了两个安培力的重量，即mg=2FA

37、六、综合题28.【答案】（1）解： （2）解： 【考点】安培力 【解析】【分析】（1）求赤道上地磁场的磁感应强度的大小，利用公式F=BLv代入数据求解即可。（2）同第一问一样，利用公式F=BLv代入数据求解即可。29.【答案】（1）解：金属棒受到的安培力为： 对金属棒进行受力分析，金属棒受到重力、安培力和两个环的支持力，如图：因为金属棒静止，根据平衡条件得每个环对棒的支持力FN：N答：静止后每个环对棒的支持力是0.5N（2）解：由于： 所以：=53所以金属棒上升的高度为：h=rrcos=0.50.5cos53=0.2m答：此金属棒环底的高度差是0.2m 【考点】安培力 【解析】【分析】通电导体

38、在磁场中会受到安培力的作用，利用公式可得出安培力的大小，根据左手定则可判断出安培力的方向，同时，通电导体还受到重力的作用，以及圆环支持力的作用，在三个力的共同作用下，导体处于平衡状态，受力分析即可得出支持力的大小；从受力的角度进行分析，利用三角函数知识可得出和圆心的连线与竖直方向的夹角，从而得出高度差。30.【答案】（1）解：杆受力图如图所示：重力mg，竖直向下，支撑力N，垂直斜面向上，安培力F，沿斜面向上故ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如上所示（2）解：当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLv，此时电路中电流： ab杆受到安培力： 根据牛顿运动定律，有：故此时ab杆中的电流大小为： ，加速度的大小为： （3）解：当： ，时，ab杆达到最大速度vm ， 此时： 故在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值为： 【考点】安培力 【解析】【分析】（1）杆ab受到沿导轨向上的安培力和重力以及支持力作用，根据各力的大小方向关系可正确画出受力图（2）根据右手定则可以判断出杆中的电流方向，正确受力分析，根据牛顿第二定律可求出杆的加速度大小（3）当合外力为零时，即重力沿导轨向下的分力等于安培力时，杆的速度达到最大