安培力及其應(yīng)用 練習(xí) 高中物理新魯科版選擇性必修第二冊（2022年）

1、1.1安培力及其應(yīng)用一、單選題如圖所示，三根通電長直導(dǎo)線a、b、c平行水平放置，它們的橫截面恰位于直角三角形的三個頂點(diǎn)，a=60，c=90。導(dǎo)線a、b固定，導(dǎo)線a中通有方向垂直紙面向里、大小為I的恒定電流時，自由的通電長直導(dǎo)線c恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知通電長直導(dǎo)線在距導(dǎo)線r處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIr(k為常數(shù)，I為通電長直導(dǎo)線中的電流大小)，則導(dǎo)線b中電流的大小和方向為( )A. 電流大小為I，方向垂直紙面向里B. 電流大小為3I，方向垂直紙面向里C. 電流大小為I，方向垂直紙面向外D. 電流大小為3I，方向垂直紙面向外如圖所示，邊長為l，質(zhì)量為m的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天

2、花板，導(dǎo)線框中通以恒定的逆時針方向的電流，大小為I。圖中虛線過ab邊中點(diǎn)和ac邊中點(diǎn)，在虛線的下方為垂直于導(dǎo)線框向里的有界矩形勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。此時導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線中的拉力為F1，保持其他條件不變，現(xiàn)將虛線下方的磁場移至虛線上方，導(dǎo)線框仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時細(xì)線中拉力為F2。則導(dǎo)線框中的電流大小為（）A. 2F2-F1BlB. 2F2-F13BlC. F2-F1BlD. F2-F12Bl如圖，條形磁鐵平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線，給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流，則下列說法正確的是( )A. 磁鐵對桌面的壓力增大B. 磁鐵對桌面的壓力減小C. 磁鐵對桌面

3、的壓力不變D. 磁鐵對桌面有摩擦力某同學(xué)想利用“電磁彈簧秤”測量磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示一長為l的金屬棒ab用兩個完全相同的、勁度系數(shù)均為k的彈簧水平懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣金屬棒通過開關(guān)S與一電動勢為E的電源相連，回路總電阻為R.開關(guān)S斷開時，金屬棒處于平衡狀態(tài)，彈簧伸長長度為x0；閉合開關(guān)S，金屬棒再次處于平衡狀態(tài)時，彈簧伸長長度為x.重力加速度為g，則關(guān)于金屬棒質(zhì)量m和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，正確的是()A. m=kx0g，B=Rk(x0-x)ElB. m=kx0g，B=Rk(x0+x)ElC. m=2kx0g，B=2Rk(x0-x)ElD. m=2kx

4、0g，B=2Rk(x0+x)El如圖所示，三根長直導(dǎo)線的豎直剖面圖在空間構(gòu)成等邊三角形，導(dǎo)線中通有大小相等、方向垂直紙面向里的電流，導(dǎo)線C位于水平面上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于導(dǎo)線C的受力情況正確的是（）A. 受到的支持力大于重力B. 受到的支持力小于重力C. 受到的摩擦力水平向右D. 受到的摩擦力水平向左如圖所示，空間存在著勻強(qiáng)磁場，兩根相同的通電直導(dǎo)線P和Q用相同的絕緣細(xì)線懸掛在水平天花板下，導(dǎo)線中通有圖示方向的電流時，兩根細(xì)繩恰好與天花板垂直，則勻強(qiáng)磁場的方向可能是（）A. 水平向右B. 水平向左C. 豎直向上D. 豎直向下如圖，在傾角為的光滑斜面上，與底邊平行放置一根長為L、質(zhì)量為m、通電

5、電流為I的直導(dǎo)體棒欲使此導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場，在磁場方向由豎直向上沿逆時針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的說法正確的是(重力加速度為g)( )A. 此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大B. 此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸減小C. 此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為mgsinILD. 此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為mgtanIL如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m，長為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強(qiáng)磁場內(nèi)。當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向角處于平衡狀態(tài)。為了使棒平衡在該位置上，所需的最小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。方向是()A. mgtanIl，豎直向上

6、B. mgtanIl，豎直向下C. mgsinIl，平行懸線向下D. mgsinIl，平行懸線向上二、多選題光滑水平面上平行放置兩根通電長直導(dǎo)線a、b，它們的電流方向相反，如圖所示，此時導(dǎo)線a受到的安培力為F。保持兩直導(dǎo)線距離不變，若再施加一豎直方向的勻強(qiáng)磁場，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線a受到的安培力變?yōu)榱?，?dǎo)線b受到的安培力大小變?yōu)镕，方向向左。下列說法正確的是（）A. 勻強(qiáng)磁場的磁場方向豎直向上B. 勻強(qiáng)磁場的磁場方向豎直向下C. 導(dǎo)線a、b中的電流大小之比為12D. 導(dǎo)線a、b中的電流大小之比為23兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面質(zhì)量均為m的金

7、屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動，重力加速度為g.以下說法正確的是 ()A. ab桿所受拉力F的大小為mg+B2L2v12RB. cd桿所受摩擦力為零C. 回路中的電流為BL(v1+v2)2RD. 與v1大小的關(guān)系為=2RmgB2L2v1如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L=0.4m，導(dǎo)軌電阻忽略不計；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=20g，電阻R0=0.9，垂直導(dǎo)軌擺放與導(dǎo)軌接觸良好，并

8、通過一細(xì)線跨過定滑輪與重物G相連；電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.1，電阻R=9；導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面成夾角=53；ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為=0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，定滑輪摩擦不計，線對ab的拉力與棒垂直且為水平方向，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。g取10m/s2，sin53=0.8。則下列判斷正確的是（）A. 通過ab棒的電流為1A、方向由a到bB. ab棒受到的安培力大小0.16NC. 重物質(zhì)量M的取值可能為10gD. 重物質(zhì)量M的取值可能為20g如圖所示，傾斜光滑的金屬導(dǎo)軌寬為L，與水平面成角，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)

9、度為B的勻強(qiáng)磁場中，一金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路電流強(qiáng)度為I時，金屬桿處于靜止。以下判斷正確的是()A. 金屬桿ab所受的安培力方向垂直ab桿沿斜面向上B. 金屬桿ab所受的安培力方向垂直ab桿水平向右C. 金屬桿ab所受的支持力FN=BILsinD. 若把磁場撤去，則金屬桿ab所受的支持力不變?nèi)鐖D甲所示，虛線MN左右兩邊分別存在垂直于紙面、方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo的勻強(qiáng)磁場，一半徑為r、由硬質(zhì)導(dǎo)線做成的金屬圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。以垂直紙面向里為磁場的正方向，若MN右側(cè)的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，金屬圓環(huán)的總電阻為R，下列說法正確的是()A. 在t=0到

10、t=t1的時間間隔內(nèi)，圓環(huán)中的磁通量一直在減小B. 在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)，圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿逆時針方向C. 在t=t0時刻，圓環(huán)受到的安培力向右D. 在t=t0時刻，圓環(huán)受到的安培力大小為Bo2r3toR如圖甲所示，金屬圓環(huán)放在水平面上，螺線管固定在圓環(huán)正上方，給螺線管a、b兩端通入如圖乙所示的正弦交流電，從a端流入為電流的正方向，下列說法正確的是（）A. t=T2時，圓環(huán)中感應(yīng)電流最大，圓環(huán)受到的安培力最大B. t=T8時刻與t=5T8時刻，圓環(huán)對水平面的壓力一樣大C. 0T2時間內(nèi)，圓環(huán)對水平面的壓力先大于重力后小于重力D. T43T4時間內(nèi)，圓環(huán)中感應(yīng)電流先沿順時針后沿逆時

11、針方向三、計算題如圖20所示，在傾角為=30的斜面上，固定一寬度L=0.25m的平行光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑線變阻器，電源電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0.一質(zhì)量m=0.02kg的金屬桿ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，當(dāng)滑線變阻器接入電路的阻值為R時，ab中電流大小I=0.5A，此時桿恰好靜止在導(dǎo)軌上。整個裝置處于垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計，取g=10m/s2.求：(1)R的大小；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(3)若只改變磁場，使金屬桿ab仍靜止在軌道上面，且對軌道的壓力恰好為零。求此時磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。水平面上有電阻不計的U形金屬導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的

12、寬度為L，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，棒中通入由a到b，電流強(qiáng)度大小為I的恒定電流。并加一個范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為，且斜指向右上方，如圖所示，重力加速度為g，求：(1)當(dāng)ab棒靜止時，ab棒受到的支持力和摩擦力各為多大；(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的最小值及其方向。如圖所示，固定在勻強(qiáng)磁場中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距為L1=0.5m，金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離為L2=0.8m，整個閉合回路的電阻為R=0.2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過整個回路ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個質(zhì)量為m=0.04

13、kg的物體，不計一切摩擦，現(xiàn)使磁場以Bt=0.2T/s的變化率均勻地增大取g=10m/s2.試求： (1)金屬棒上電流的方向；(2)感應(yīng)電動勢的大?。?3)物體剛好離開地面的時間。答案和解析1.【答案】A【解析】【試題解析】【分析】本題主要考查通電直導(dǎo)線周圍的磁場，及磁場對電流的作用力。根據(jù)同向電流的導(dǎo)線間相互吸引、異向電流的導(dǎo)線間相互排斥及平衡狀態(tài)判斷安培力的方向，計算安培力大小，再根據(jù)安培力大小和方向判斷電流大小和方向?！窘獯稹客婇L直導(dǎo)線c恰處于靜止?fàn)顟B(tài)，c受重力及a、b對它的安培力，在這三個力的作用下處于平衡，合力為0，根據(jù)同向電流的導(dǎo)線間相互吸引，異向電流的導(dǎo)線間相互排斥，c的受力情

14、況如圖所示，故可判斷導(dǎo)線b中電流方向為垂直紙面向里，根據(jù)平衡條件有：設(shè)c長為L，ac=r，則bc=3r，F(xiàn)a=IcLkIr，F(xiàn)b=IcLkIb3r解得：Ib=I，故A正確，BCD錯誤。故選A。2.【答案】C【解析】【分析】由左手定則結(jié)合受力分析，分別表示出磁場在虛線下方及上方時導(dǎo)線框的受力平衡方程，聯(lián)立得解。本題主要考查在安培力作用下共點(diǎn)力的平衡，熟悉左手定則是解題的關(guān)鍵?！窘獯稹坑深}意及左手定則可知，當(dāng)磁場在虛線下方時，線框所受的安培力為：F安=BIl2，其方向豎直向上，由共點(diǎn)力的平衡可得：F1+F安=mg；當(dāng)磁場在虛線上方時，線框所受的安培力大小不變，但其方向豎直向下，故有平衡方程：F安+

15、mg=F2，聯(lián)立解得：BIl=F2-F1，解得導(dǎo)線框中的電流大小為：I=F2-F1Bl，故ABD錯誤，故C正確。故選C。3.【答案】B【解析】【分析】本題應(yīng)先選導(dǎo)線為研究對象，然后由牛頓第三定律判斷磁鐵的受力情況，巧妙地選取研究對象，是正確解題的關(guān)鍵?！窘獯稹緼BC.在磁鐵外部，磁感線從N極指向S極，長直導(dǎo)線在磁鐵的中央上方，導(dǎo)線所在處磁場水平向左；導(dǎo)線電流垂直于紙面向外，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下；由牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對磁鐵的作用力豎直向上，因此磁鐵對桌面的壓力減小，小于磁鐵的重力。故AC錯誤，B正確；D、因為導(dǎo)線處于磁鐵正中央，磁鐵受到的導(dǎo)線的磁場力豎直向上，因此磁鐵對桌

16、面沒有運(yùn)動趨勢，故D錯誤。故選B。4.【答案】C【解析】【分析】斷開開關(guān)S時，ab棒受力平衡得出質(zhì)量；閉合開關(guān)S時，根據(jù)左手定則可得出安培力的方向，再列出ab棒的受力平衡方程，結(jié)合閉合電路歐姆定律求解。本題是共點(diǎn)力的平衡的求解，基礎(chǔ)題目?！窘獯稹繑嚅_S時，由ab棒受力平衡可知mg=2kx0，得出m=2kx0g；閉合開關(guān)S時，由左手定則可知，ab棒受安培力向上，根據(jù)ab棒受力平衡可知2kx+BIL=mg其中I=ER，可求得B=2Rkx0-xEl。故C正確，ABD錯誤；故選C。5.【答案】C【解析】【分析】根據(jù)矢量合成法則，可知A、B電流在C處的磁應(yīng)強(qiáng)度疊加的大小，再由左手定則與安培力大小表達(dá)式，

17、結(jié)合受力平衡方程，即可求解考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性，掌握矢量合成法則，注意幾何知識的應(yīng)用，同時掌握受力平衡條件，特別注意靜摩擦力的方向?！窘獯稹侩娏髟贑處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B0，根據(jù)力的平行四邊形定則，結(jié)合幾何關(guān)系，如圖所示：則有：BC的方向豎直向下；再由左手定則可知，安培力方向水平向左，由于導(dǎo)線C位于水平面處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以導(dǎo)線C受到的靜摩擦力方向水平向右；在豎直方向由平衡條件可得導(dǎo)線C所受支持力與其重力平衡，故C正確，ABD錯誤。故選C。6.【答案】D【解析】【分析】根據(jù)平行通電直導(dǎo)線間的作用，同相電流相互吸引，反向電流相互排斥，判斷Q導(dǎo)線與P導(dǎo)線之間的作用力，根據(jù)導(dǎo)線處于平衡狀態(tài)

18、，可知外加磁場對P導(dǎo)線的作用力情況，再根據(jù)左手定則可判斷外加磁場的方向可能豎直向下。本題主要考查平行通電直導(dǎo)線間的作用、平衡條件的應(yīng)用、左手定則?！窘獯稹坑蓪?dǎo)線處于平衡狀態(tài)，對導(dǎo)線進(jìn)行受力分析，由于反向電流相互排斥，則Q導(dǎo)線對P導(dǎo)線的力水向左，P導(dǎo)線對Q導(dǎo)線的力水平向右，要使兩根導(dǎo)線均處于平衡狀態(tài)，則外加磁場對P導(dǎo)線有水平向右的分力，對Q導(dǎo)線有水平向左的分力，由左手定則可判斷外加磁場的方向可能豎直向下，故D正確，ABC錯誤。故選D。7.【答案】C【解析】【分析】本題中導(dǎo)體棒受三個力，重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力為零，其中重力的大小和方向都不變，支持力的方向不變，安培力的方向由

19、沿斜面向上逐漸變?yōu)樨Q直向上，根據(jù)平行四邊形定則分析。三力平衡的動態(tài)分析問題是一中常見的問題，其中一個力大小和方向都不變，一個力方向不變、大小變，第三個力的大小和方向都變，根據(jù)平行四邊形定則做出力的圖示分析即可?！窘獯稹繉?dǎo)體棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力為零，將支持力FN和安培力FA合成，合力與重力相平衡，如圖：從圖中可以看出，在磁場方向由豎直向上沿逆時針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，安培力FA先變小后變大，由于FA=BIL，其中電流I和導(dǎo)體棒的長度L均不變，故磁感應(yīng)強(qiáng)度先減小后增大；由圖可以看出當(dāng)FA平行于斜面時有最小值，BminIL=mgsin得：Bmin=mgs

20、inIL此過程中安培力豎直向上時最大為mg，故B的最大值為：mgIL，故C正確，ABD錯誤。故選C。8.【答案】D【解析】【分析】由矢量三角形定則判斷安培力的最小值及方向，進(jìn)而由安培力公式和左手定則的得到B的大小以及B的方向?？疾榘才嗔Φ姆较蚺c大小如何確定與計算，知道當(dāng)安培力的方向與拉力的方向垂直，安培力最小，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小?！窘獯稹恳笏哟艌龅拇鸥袕?qiáng)度最小，應(yīng)使棒平衡時所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定，懸線拉力的方向線不變，由力的矢量三角形可知，安培力的最小值為安培力與繩子的拉力垂直，即：Fmin=mgsin。有：ILBmin=mgsin，得：Bmin=mgIlsin，由左手定則知所

21、加磁場的方向平行懸線向上。故D正確，ABC錯誤。故選：D。9.【答案】AC【解析】【分析】根據(jù)相互作用力關(guān)系可知導(dǎo)線a受到的安培力向左，施加勻強(qiáng)磁場后，導(dǎo)線a受到的安培力變?yōu)榱悖f明勻強(qiáng)磁場對導(dǎo)線a的安培力向右，根據(jù)左手定則判斷勻強(qiáng)磁場的磁場方向；未施加勻強(qiáng)磁場時，導(dǎo)線b受到的安培力向右，大小為F，施加磁場后，導(dǎo)線b受到的安培力大小變?yōu)镕，方向向左，說明勻強(qiáng)磁場對導(dǎo)線b的安培力是導(dǎo)線a的兩倍，根據(jù)安培力公式可求出導(dǎo)線a、b中的電流大小之比。本題考查平行直導(dǎo)線間的相互作用，要注意綜合應(yīng)用左手定則及力的分析求解磁場力，要重點(diǎn)掌握力的矢量性?！窘獯稹緼B.同向電流相吸，反向電流相斥，可知，未施加勻強(qiáng)

22、磁場時，導(dǎo)線a受到的安培力向左，施加勻強(qiáng)磁場后，導(dǎo)線a受到的安培力變?yōu)榱?，說明勻強(qiáng)磁場對導(dǎo)線a的安培力向右，大小也為F。根據(jù)左手定則可知，勻強(qiáng)磁場的磁場方向豎直向上，故A正確、B錯誤；CD.未施加勻強(qiáng)磁場時，導(dǎo)線b受到的安培力向右，大小為F，施加磁場后，導(dǎo)線b受到的安培力大小變?yōu)镕，方向向左，說明勻強(qiáng)磁場對導(dǎo)線b的安培力是導(dǎo)線a的兩倍，根據(jù)安培力公式F=BIL可知，導(dǎo)線a、b中的電流大小之比為12，故C正確、D錯誤。故選AC。10.【答案】AD【解析】【分析】由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，由左手定則判斷兩棒所受安培力的方向；由閉合電路的歐姆定律求解電路中的電流，求得安培力的大小，通過兩棒所處的

23、平衡態(tài)求解拉力的大小；由二力平衡判斷cd桿所受摩擦力的大小。本題涉及電磁感應(yīng)過程中的復(fù)雜受力分析，解決這類問題的關(guān)鍵是，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向，然后根據(jù)安培定則或楞次定律判斷安培力方向，進(jìn)一步根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)列方程求解?！窘獯稹緼.由右手定則及左手定則判得ab棒受安培力方向水平向左，由于ab棒在水平方向受向左的摩擦力、安培力而平衡，故有平衡方程：F=mg+F1，安培力F1=BIL，回路電流為：I=E2R，回路感應(yīng)電動勢為：E=BLv1，聯(lián)立解得ab桿所受拉力F的大小為：F=mg+B2L2v12R，故A正確；B.由右手定則可判得回路中電流為順時針方向，故由左手定則可知cd桿所受的安培力方向水平

24、向右，故桿與軌道之間有彈力，由于cd桿向下勻速運(yùn)動，故其所受滑動摩擦力大小等于其重力，故B錯誤；C.同理由于cd桿的運(yùn)動不會使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故回路感應(yīng)電動勢為：E=BLv1，回路電流為：I=E2R，解得回路電流為：I=BLv12R，故C錯誤；D.由于cd棒平衡，故有mg=B2L2v12R，解得動摩擦因數(shù)與v1的關(guān)系為：=2RmgB2L2v1，故D正確。故選AD。11.【答案】AD【解析】【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律得到通過ab的電流的大小和方向；根據(jù)安培力的公式得到ab受到的安培力的大小；根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件得到重物重力的取值范圍。把握閉合電路的歐姆定律和共點(diǎn)力的平衡條件時解題的關(guān)鍵。

25、【解答】AB.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得通過ab的電流：I=ER+R0+r=109+0.9+0.1A=1A，方向：由a到b，故A正確；B、ab受到的安培力大小為：F=BIL=0.510.4N=0.2N，故B錯誤；CD.根據(jù)左手定則判斷ab棒所受的安培力垂直與B左向上與豎直夾角53，ab受到的最大靜摩擦力，fmax=(mg-Fcos530)=0.04N由平衡條件得：當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時，T=Fsin530-fmax=0.12N，當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時，T=Fsin530+fmax=0.2N，則重物重力G的取值范圍為0.12N到0.2N，即重物質(zhì)量的取值范圍為12g到20g，故C錯誤，故D正確

26、；故選AD。12.【答案】BC【解析】【分析】根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向，根據(jù)F=BIL求得安培力的大小，還可以根據(jù)共點(diǎn)力平衡求得安培力大小和支持力大小即可。本題主要考查了通電導(dǎo)線在磁場中的受力，明確在安培力作用下的共點(diǎn)力平衡，正確的受力分析是解決問題的關(guān)鍵?！窘獯稹緼B.根據(jù)左手定則可知，受到的安培力方向水平向右，故A錯誤，B正確；C.對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知：sin=F安FN=BILFN，解得：FN=BILsin，故C正確；D.對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知：cos=mgFN，解得：FN=mgcosmg，撤去磁場后，由平衡條件得：FN=mgcosmg，故桿所受支持力變

27、小，故D錯誤。故選BC。13.【答案】BCD【解析】【分析】應(yīng)用楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流方向，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電動勢；利用歐姆定律求出電流，利用安培力公式求出安培力F=BIL的大小，求解安培力時注意L要用等效長度。【解答】A、開始時，圓環(huán)的磁通量為零，此后隨著垂直紙面向里的磁場減弱，圓環(huán)的磁通量一直在增加，A項錯誤；B、根據(jù)楞次定律可判斷，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向始終沿逆時針方向，B項正確；CD、在t=t0時刻，圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為，安培力大小F=BI2r=B02r3t0R，方向向右，CD正確。故選BCD。14.【答案】BC【解析】【分析】本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，以及楞次定律的

28、應(yīng)用，基礎(chǔ)題。t=T2時，圓環(huán)中感應(yīng)電流最大，由于此時線圈中電流產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，因此圓環(huán)受到的安培力為零；0T2時間內(nèi)，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)受到的安培力先向下后向上；t=T8時刻與t=5T8，圓環(huán)均受到向下的安培力，電流變化快慢相同，圓環(huán)中磁通量變化快慢相同，感應(yīng)電動勢相同，據(jù)此分析受力情況?！窘獯稹緼.t=T2時，圓環(huán)中感應(yīng)電流最大，由于此時線圈中電流產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，因此圓環(huán)受到的安培力為零，故A錯誤；B.t=T8時刻與t=5T8，圓環(huán)均受到向下的安培力，電流變化快慢相同，圓環(huán)中磁通量變化快慢相同，感應(yīng)電動勢相同，感應(yīng)電流大小相同，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，因此圓環(huán)受到的安

29、培力大小相同，圓環(huán)對水平面的壓力一樣大，故B正確；C.0T2時間內(nèi)，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)受到的安培力先向下后向上，因此圓環(huán)對水平面的壓力先大于重力后小于重力，故C正確；D.根據(jù)楞次定律可知，T43T4時間內(nèi)，感應(yīng)電流方向不變，故D錯誤。故選BC。15.【答案】解：(1)設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=I(R+r)解得：R=5(2)金屬桿靜止在金屬導(dǎo)軌上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡，F(xiàn)安=mgsin30代入數(shù)據(jù)得F安=0.1N又由：F安=BIL得：B=0.8T(3)當(dāng)安培力的方向向上時，金屬桿對斜面的支持力才可能等于0，由左手定則可知，磁場的方向水平向左；設(shè)此時磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則：mg=BIL代入數(shù)據(jù)可得：B=1.6T答：(1)R的大小是5；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是0.