高考物理知識點(diǎn)二輪復(fù)習(xí)練：安培力（word版含答案）

1、安倍力一、選擇題（共15題）1如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形團(tuán)合回路，虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場，直徑CD始終與MN垂直，從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論不正確的是（）A感應(yīng)電流方向不變BCD段直線始終不受安培力C感應(yīng)電動(dòng)勢最大值E=BavD感應(yīng)電動(dòng)勢平均值2小明在課后用銅絲自制了一個(gè)“心”形的線圈，他把一節(jié)干電池的正極朝上放在一個(gè)強(qiáng)磁鐵上，強(qiáng)磁鐵的朝上，極朝下，然后把制成的線圈如圖所示放在電池上，頂端擱在電池的正極，下部分和磁鐵接觸，忽略各接觸面上的摩擦力，從上往下看，則（ ）A線圈不會轉(zhuǎn)B線圈做順時(shí)針轉(zhuǎn)

2、動(dòng)C線圈做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D轉(zhuǎn)動(dòng)方向無法判斷3電磁炮是一種新式兵器，炮彈的出射速度可達(dá)當(dāng)前海軍艦炮的3倍以上，其原理是利用磁場產(chǎn)生的安培力來對金屬炮彈進(jìn)行加速。圖為電磁炮的示意圖，兩根間距為的光滑平行金屬導(dǎo)軌、固定在水平面內(nèi)，質(zhì)量為的金屬炮彈垂直于、放在軌道上，距軌道右端的距離為，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，閉合開關(guān)后，恒流源輸出的電流恒為，炮彈由靜止開始加速距離后脫離導(dǎo)軌高速射出，不計(jì)導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻，不計(jì)空氣阻力，則此過程中恒流源輸出的最大功率為ABCD4如圖所示，垂直穿過紙面的三根導(dǎo)線a，b和c分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，通有大小為I、I和的恒定電流，方向如圖。導(dǎo)線

3、c所受安培力的方向（）A與邊平行，豎直向上B與邊平行，豎直向下C與邊垂直，指向左邊D與邊垂直，指向右邊5一根長為0.2m、通有2A電流的通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中，則其受到的安培力的大小可能是（）A0.5NB0.4NC0.3ND0.1N6下列說法正確的是（ ）A由可知，電場強(qiáng)度E與電場力F成正比，與試探電荷q成反比B若勻強(qiáng)電場中A、B兩點(diǎn)間沿著電場線方向的距離為d，且兩點(diǎn)間電勢差為U，則該電場的場強(qiáng)一定為C將長度為L、電流強(qiáng)度為I的通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，則導(dǎo)線所受的安培力一定為F=BILD將面積為S的矩形線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，通過線框的磁通

4、量一定為=BS7關(guān)于靜電力、安培力與洛倫茲力，下列說法正確的是（）A電荷放入靜電場中一定受靜電力，正電荷所受靜電力的方向與該處電場強(qiáng)度方向相同B通電導(dǎo)線放入磁場中一定受安培力，安培力的方向與該處磁場方向垂直C電荷放入磁場中一定受洛倫茲力，洛倫茲力的方向與該處磁場方向垂直D電場力可以做正功、負(fù)功或者不做功，安培力和洛倫茲力永不做功8利用如圖所示裝置探究勻強(qiáng)磁場中影響通電導(dǎo)線受力的因素，導(dǎo)線垂直勻強(qiáng)磁場方向放置。先保持導(dǎo)線通電部分的長度L不變，改變電流I的大小，然后保持電流I不變，改變導(dǎo)線通電部分的長度L，得到導(dǎo)線受到的力F分別與I和L的關(guān)系圖象，則正確的是（ ）ABCD9如圖，等邊三角形線框LM

5、N由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接。已如導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框ML和LN兩根導(dǎo)體棒受到的安培力的合力的大小和方向?yàn)椋ǎ〢F ，方向與F的方向相同B1.5F，方向與F的方向相同C0.5F，方向與F的方向相同DF，方向與F的方向相反10如圖所示，正六邊形線框abcdef由六根導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中的線框平面與磁場方向垂直，線框頂點(diǎn)a、b與電源兩端相連，其中ab棒的電阻為5R，其余各棒的電阻均為R，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)。S閉合后，線框受到的安培力大小為F。若僅將ab棒移走，則余下線框受到的安培

6、力大小為（）ABCD11如圖所示光滑斜面豎直固定在水平面上，、處分別固定垂直于紙面方向的長直導(dǎo)線1、2，導(dǎo)線1內(nèi)通以大小，方向向里的電流，導(dǎo)線2內(nèi)通以大小，方向向外的電流，在斜面中點(diǎn)放置一垂直紙面方向的通電導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒能在斜面上靜止，已知，為與導(dǎo)線的距離，忽略導(dǎo)線和導(dǎo)體棒的粗細(xì)，下列說法正確的是（ ）A導(dǎo)線1、2在處產(chǎn)生的合磁場方向左下方B導(dǎo)體棒中的電流方向向里向外均可C導(dǎo)體棒中電流加倍時(shí)，導(dǎo)體棒仍能靜止D導(dǎo)線1、2中的電流均加倍時(shí)，導(dǎo)體棒則沿斜面向上運(yùn)動(dòng)12如圖甲所示，固定的水平導(dǎo)軌右端接有阻值為的電阻，金屬棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌及金屬棒的電阻均不計(jì)。時(shí)刻導(dǎo)軌處于磁感線均勻分布的磁場中，取豎直

7、向下為磁場的正方向，在內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，金屬棒始終靜止，矩形的長為、寬為。下列說法正確的是（）A在內(nèi)，金屬棒受到的摩擦力大小不變，方向水平向左B時(shí)刻，金屬棒受到的安培力大小為，方向水平向右C在內(nèi)，通過電阻的電荷量為D在內(nèi)，電阻中產(chǎn)生的焦耳熱為13在傾角為的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌。由靜止釋放c，此后某時(shí)刻，將b也垂直導(dǎo)軌無初速的放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng)，

8、b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上。a棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。則（）A物塊c的質(zhì)量是2msinBb棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動(dòng)能Cb棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能Db棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是 14如圖所示，在光滑的水平桌面上，和是兩條固定的平行長直導(dǎo)線，通過的電流強(qiáng)度相等。矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中間，通有順時(shí)針方向的電流，在、產(chǎn)生的磁場作用下靜止。的電流方向右，則（）A中電流向左B如果線框向平移，穿過線框的磁通量可能變?yōu)?C線框與導(dǎo)線垂直的每條邊，都不受安培力作用D線框面積有增大的趨勢15如圖所示，有兩根長為L、

9、質(zhì)量為m的細(xì)導(dǎo)體棒a、b，a被水平放置在傾角為45的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，當(dāng)兩細(xì)棒中均通以電流強(qiáng)度為I的同向電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止，重力加速度為g，則下列關(guān)于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度及a的狀態(tài)說法正確的是（）A方向豎直向上B大小為C同時(shí)增大細(xì)導(dǎo)體棒a、b的電流，a棒仍可靜止D若使b下移，a將不能保持靜止二、非選擇題（共8題）16如圖，把長L=0.5m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.010-2T的勻強(qiáng)磁場中，使導(dǎo)體棒和磁場方向垂直，磁場方向垂直紙面向外，若導(dǎo)體棒的電流I等于2A，方向向右，則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=_N，安培力的方

10、向?yàn)樨Q直向_（填“上”或“下”）17閉合導(dǎo)線aba中通入電流I方向如右圖所示，勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里，且與閉合導(dǎo)線平面垂直，直導(dǎo)線ab長為L，則閉合導(dǎo)線受到的安培力大小是_，彎曲導(dǎo)線ab受到的安培力大小是_。18如圖所示，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置豎直懸掛在彈簧秤下，裝置的下端有寬度為L=10cm的線框，線框下邊處在勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直于線框平面。當(dāng)線框未接通電源時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為6N；接通電源后，線框中通過的電流為2A，彈簧秤的讀數(shù)變?yōu)?N，則可知通電線框所受磁場力的大小為_N，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_T。19通電導(dǎo)線在磁場中受的力稱作安培力，可用左手定則判斷，步驟如下：（1）伸出左手，讓拇指與其余四

11、指垂直，并且都在同一個(gè)平面內(nèi)。（2）讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向_方向。（3）_所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。20如圖所示，導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R，放置在與水平面夾角為的傾斜光滑平行金屬導(dǎo)軌上（導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好），導(dǎo)軌間距為d，電阻不計(jì)，系統(tǒng)處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電池內(nèi)阻為0.5R。（已知重力加速度為g）（1）電源電動(dòng)勢E多大時(shí)能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上？（2）若磁感強(qiáng)度大小仍為B，方向可調(diào)，要使導(dǎo)體棒仍能保持靜止，求電源電動(dòng)勢E的最小值，以及此時(shí)磁感強(qiáng)度的方向。21如圖1所示，在與水平方向成30角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距

12、1m的平行導(dǎo)軌上放一重為3N的金屬棒ab，棒上通以3A的電流，磁場方向垂直導(dǎo)軌向上，這時(shí)棒恰好靜止，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。22如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌相距L=20cm，與水平面成=37角放置，上端接有一電源，電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=1，導(dǎo)軌上水平放置一質(zhì)量為M=0.02kg、電阻R=2的導(dǎo)體棒，空間存在與豎直平面平行的勻強(qiáng)磁場，要使導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上，（不計(jì)摩擦，sin37=0.6，g=10m/s2）（1）若磁場豎直向下，求磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）若要使磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，求磁場方向和磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。23中國在軍事上有了頂級殺手銅，電磁炮技術(shù)取得巨大成功，艦載電磁炮已經(jīng)進(jìn)行實(shí)彈射擊

13、，測試性能相當(dāng)優(yōu)秀，海洋強(qiáng)國指日可待。電磁炮的原理模型如圖所示，光滑水平加速導(dǎo)軌M、N電阻不計(jì)，軌道的寬度為L=0.2m，豎直向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，“彈體”總質(zhì)量m=0.02kg，彈體在軌道間的電阻R=1，可控電源的電動(dòng)勢可以調(diào)控，若初態(tài)E=1V、內(nèi)阻r=4，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射，不計(jì)空氣阻力。求：（1）彈體所受安培力大?。唬?）彈體從靜止加速到10m/s過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。參考答案1B【詳解】A根據(jù)楞次定律，閉合回路在進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，方向不變。故A正確，與題意不符；B根據(jù)左手定則，CD段直線所受安培力方向豎直向下。故B錯(cuò)誤，與題意相符；C切

14、割的有效長度為a時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢有最大值，即故C正確，與題意不符；D根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可得故D正確，與題意不符。故選B。2B【詳解】“心”形的線圈，左半部分電流由上到下，磁場的方向有向左的分量，根據(jù)左手定則可知，安培力是向內(nèi)的，“心”形的線圈，右半部分電流也是由上到下，磁場的方向是向右的，根據(jù)左手定則可知，安培力是向外的，則從上往下看，線圈做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。3C【詳解】由于電流不變，金屬炮彈受到的安培力大小炮彈在導(dǎo)軌上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小炮彈到達(dá)導(dǎo)軌右端時(shí)速度最大，由得最大速度所以恒流源輸出的最大功率選項(xiàng)C正確。4C【詳解】同向電流相互吸引，則ab對c都是

15、吸引力且大小相等，則導(dǎo)線c所受安培力的方向垂直ab邊指向左邊。故選C。5D【詳解】直導(dǎo)線受到的磁場的最大安培力為F=BIL=0.520.2N=0.2N則導(dǎo)線受到的安培力大小可能是0.1N。故選D。6B【詳解】A電場強(qiáng)度是由電場本身決定的，與電場力F以及試探電荷q無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B若勻強(qiáng)電場中A、B兩點(diǎn)間沿著電場線方向的距離為d，且兩點(diǎn)間電勢差為U，則該電場的場強(qiáng)一定為選項(xiàng)B正確；C將長度為L、電流強(qiáng)度為I的通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，則導(dǎo)線所受的安培力的最大值為F=BIL選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D將面積為S的矩形線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直時(shí)，通過線框的磁

16、通量為=BS選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。7A【詳解】A電荷放入靜電場中一定會受靜電力，正電荷受到的靜電力的方向與該處電場強(qiáng)度的方向相同，負(fù)電荷受到的靜電力的方向與該處電場強(qiáng)度的方向相反，故A正確；B通電導(dǎo)線放入磁場中不一定受安培力，例如電流方向與磁場方向平行時(shí)不受安培力，故B錯(cuò)誤；C靜止的電荷放入磁場中不受洛倫茲力，運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向與磁感應(yīng)線平行時(shí)也不受洛倫茲力，故C錯(cuò)誤；D電場力可以做正功、負(fù)功或者不做功，安培力可以對導(dǎo)線做功，洛倫茲力永不做功，故D錯(cuò)誤；故選A。8B【詳解】根據(jù)F = BIL可知先保持導(dǎo)線通電部分的長度L不變，改變電流I的大小，則FI圖象是過原點(diǎn)的直線。同理保持電流I不變，改變通

17、過電部分的長度L，則F-L圖象是過原點(diǎn)的直線。故選B。9C【詳解】設(shè)三角形邊長為l，通過導(dǎo)體棒MN的電流大小為I，則根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律可知通過導(dǎo)體棒ML和LN的電流大小為，如圖所示，依題意有F=BlI則導(dǎo)體棒ML和LN的等效長度為l，則所受安培力的合力為F1=BlI=F方向與F的方向相同，選項(xiàng)C正確。10A【詳解】S閉合后，ab棒與其余各棒并聯(lián)，設(shè)電源電動(dòng)勢為E，則兩支路的電流大小均為ab棒受到安培力的大小為其余各棒在磁場中的等效長度也為L，受到的安培力大小為線框受到的安培力大小若僅將ab棒移走，則余下線框受到的安培力大小故選A。11AD【詳解】A根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線1、2在處產(chǎn)生磁場方向如

18、圖，因I2是I1的2倍，則B2=2B1則合磁場B方向沿左下方，選項(xiàng)A正確；B根據(jù)左手定則和D點(diǎn)的合磁場方向可知，導(dǎo)體棒D中的電流方向只能向里，此時(shí)導(dǎo)體棒受安培力指向左上方能處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C導(dǎo)體棒中電流加倍時(shí)，所受安培力的方向不變，但是安培力大小變?yōu)樵瓉淼?倍，則導(dǎo)體棒不能靜止，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D導(dǎo)線1、2中的電流均加倍時(shí)，合磁場B的方向不變，大小加倍，則導(dǎo)體棒受的安培力方向不變，大小加倍，則導(dǎo)體棒則沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。故選AD。12BD【詳解】A在內(nèi)，磁場減弱，由楞次定律可知，金屬棒中電流方向由D到C，由電磁感應(yīng)定律，可知回路中的電流為由安培力公式可得F=BIL在內(nèi)，電流不變，

19、磁感應(yīng)強(qiáng)度B在減小，所以金屬棒受到的安培力在減小，由平衡條件可知，金屬棒受到的摩擦力大小在變，方向水平向左，A錯(cuò)誤；B在2s8s，感應(yīng)電動(dòng)勢大小為回路中電流大小t1=6s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù)號表示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上。由安培力公式可得安培力大小為由安培定則可知，電流方向從金屬棒D到C，磁場方向向上，由左手定則可知，安培力方向水平向右。B正確；C在內(nèi)，通過電阻的電荷量為C錯(cuò)誤；D在內(nèi)，回路中的電流大小為由焦耳定律可得，電阻中產(chǎn)生的焦耳熱為D正確。故選BD。13AD【詳解】Ab棒靜止說明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒勻速向上運(yùn)動(dòng)，說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及

20、沿斜面向下的安培力三個(gè)力平衡，c勻速下降，則c所受重力和繩的拉力大小平衡由b平衡可知，安培力大小F安=mgsin由a平衡可知F繩=F安+mgsin=2mgsin由c平衡可知F繩=mcg因?yàn)槔K中拉力大小相等，故2mgsin=mcg即物塊c的質(zhì)量為2msin，故A正確；Bb放上之前，根據(jù)能量守恒知，c減小的重力勢能等于a、c 增加的動(dòng)能與a增加的重力勢能之和，故B錯(cuò)誤；Cb 棒放上導(dǎo)軌后，a勻速上升重力勢能在增加，故根據(jù)能量守恒知，物塊 c 減少的重力勢能等于回路消耗的電能與a增加的重力勢能之和，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D根據(jù)b棒的平衡可知F安=mgsin又因?yàn)镕安=BIL，故故D正確。故選AD。14AD【詳

21、解】A由于矩形線框在、產(chǎn)生的磁場作用下靜止，又的電流方向右，根據(jù)安培定則可知，中電流向左，A正確；B如果線框向平移，矩形線框不再處于中間位置，故穿過線框的磁通量不可能變?yōu)?，B錯(cuò)誤；C線框與導(dǎo)線垂直的每條邊，都受安培力作用，只是安培力的合力為0，C錯(cuò)誤；D的電流方向右，導(dǎo)線下方產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，根據(jù)左手定則可知，線框上條邊受到的安培力豎直向上，中電流向左，b導(dǎo)線上方產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，線框下條邊受到的安培力豎直向下，故線框面積有增大的趨勢，D正確。故選AD。15ABD【詳解】AB根據(jù)安培定則可知通電導(dǎo)體棒b周圍磁感線為順時(shí)針方向，在a棒處的磁場方向豎直向上，通電導(dǎo)體棒a在豎直向下的重

22、力mg、水平向右的安培力BIL、垂直斜面向上的支持力FN作用下恰能保持靜止，如圖根據(jù)平衡條件有解得選項(xiàng)AB正確；C同時(shí)增大a、b棒中電流，a所受安培力增大，合力沿斜面向上，棒不能靜止，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Db下移后離a遠(yuǎn)一些，a受到安培力順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，且大小在減小，沿斜面方向的分力將小于重力沿斜面向下的分力，a導(dǎo)體棒受力不平衡，選項(xiàng)D正確。故選ABD。161.010-2 下 【詳解】導(dǎo)體棒受到的安培力大小為根據(jù)左手定則，可知安培力的方向?yàn)樨Q直向下。170 BIL 【詳解】彎曲導(dǎo)線ab在磁場內(nèi)有效長度為L電流方向向上，根據(jù)左手定則可知彎曲導(dǎo)線ab受到的安培力方向向左、直導(dǎo)線ab受到的安培力方向向右，大小為F直 = F彎 = BIL則閉合導(dǎo)線受到的安培力大小是0