高中物理選修3-1《3.4通電導線在磁場中受到的力》測試卷解析版

高中物理選修3-1《3.4通電導線在磁場中受到的力》測試卷解析版

一.選擇題（共36小題）

1.如圖所示，一個半徑為R的導電圓環(huán)與一個軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交，環(huán)上各點的

磁感應(yīng)強度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成e角（環(huán)面軸線為豎直方向），若導

線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I,則下列說法正確的是（）

A.導電圓環(huán)所受安培力方向豎直向下

B.導電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上

C.導電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR

D.導電圓環(huán)所受安培力的大小為2TTBIR

【分析】先據(jù)矢量的分解將磁感應(yīng)強度分解為水平方向和豎直方向；由左手定則判斷環(huán)

所受安培力方向，由安培力公式求出環(huán)所受安培力大小

解：AB、把磁感應(yīng)強度分解為水平分量與豎直分量，豎直方向的磁場對環(huán)形電流的安培

力為零，由左手定則可知，水平方向的磁場對電流的安培力豎直向上，即導電圓環(huán)所受

安培力豎直向上，故A錯誤，B正確；

CD、把磁感應(yīng)強度分解為水平分量與豎直分量，豎直方向的磁場對環(huán)形電流的安培力為

零，那么水平磁場對電流的安培力F=B"I?2nR=^nBIRsinO,故CD錯誤；

故選：Bo

【點評】考查左手定則的內(nèi)容，利用左手定則判斷出安培力的方向，掌握安培力表達式,

及理解力的分解法則，注意立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖，常規(guī)題

2.如圖所示，PQ、MN是放置在水平面內(nèi)的光滑導軌，GH是長度為L、電阻為r的導體棒,

其中點與一端固定的輕彈簧連接，輕彈簧的勁度系數(shù)為k。導體棒處在方向向下、磁感應(yīng)

強度為B的勻強磁場中。圖中E是電動勢為E、內(nèi)阻不計的直流電源，電容器的電容為

C.閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，下列選項正確的是（）

第1頁共37頁

A.導體棒中電流為一?一

Rz+r+R]

B.輕彈簧的長度增加.,BLE

k(r+Rj)

c.輕彈簧的長度減少，BLE

k(r+R2)

D.電容器帶電量為_L_Cr

r+Rj

【分析】當電路穩(wěn)定后電容器相當于斷路，根據(jù)歐姆定律求出導體棒中的電流；運用平

衡條件可計算出彈簧的形變量；

電容器兩端的電壓等于和它并聯(lián)支路上的電阻所分到的電壓，再利用公式Q=CU可以求

出電容器的帶電量。

解：A、根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：導體棒中電流.故A錯誤；

%+r

BC、由左手定則知導體棒受的安培力向左，則彈簧長度減少，由平衡條件：BIL=kAx,

代入I的數(shù)值?？傻茫?二/BLE故BC錯誤；

A'k(Ri+r)

D、電容器上的電壓等于導體棒兩端的電壓，根據(jù)公式、=(21；可得：電容器帶電量為

Q=CU=ECr.故D正確。

r+R[

故選：D。

【點評】本題考查的知識點是：力的平衡條件、安培力知識和電路問題，同時要注意含

電容的電路中電容器兩端電壓的確定方法。

3.如圖所示，質(zhì)量為m、長為L的導體棒電阻為R,初始時靜止于光滑的水平軌道上，電

源電動勢為E,內(nèi)阻不計。勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,其方向與軌道平面成。角斜向

上方，開關(guān)閉合后導體棒開始運動，則()

第2頁共37頁

B.M

1

N

A.導體棒向左運動

B.開關(guān)閉合瞬間導體棒MN所受安培力為理

R

C.開關(guān)閉合瞬間導體棒MN所受安培力為BELsin日

R

D.開關(guān)閉合瞬間導體棒MN的加速度為理

inR

【分析】根據(jù)左手定則來確定通電導線的安培力的方向，閉合電路歐姆定律與安培力公

式結(jié)合可求出其力的大小，最后由牛頓第二定律來確定導體棒瞬間的加速度。

解：A、開關(guān)閉合，由左手定則可知，磁感線穿過掌心，則大拇指向為垂直磁感線向右，

從而導致導體棒向右運動。故A錯誤；

BC、當開關(guān)閉合后，根據(jù)安培力公式F=BIL,與1=￡可得F=EEL,故B正確，C錯

RR

誤；

D、當開關(guān)閉合后，安培力的方向與導軌成90°-0的夾角，再根據(jù)力的分解可得，合

力大小，再由牛頓第二定律與安培力的大小可知，加速度a=BELsin8，故D錯誤；

Rm

故選:Bo

【點評】考查左手定則、閉合電路歐姆定律、牛頓第二定律、安培力的大小公式及力的

分解，注意左手定則與右手定則的區(qū)別。同時注意安培力的方向與導軌的夾角。

4.研究磁場對電流作用的實驗裝置如圖所示，光滑導體棒ab垂直放置在兩根平行的水平金

屬導軌上，閉合電鍵，下列判斷正確的是（）

A.導體棒ab一定向右運動

B.導體棒ab一定向左運動

C.導體棒向右運動，若導體棒中的電流由a到b

D.導體棒向右運動，若導體棒中的電流由b到a

第3頁共37頁

【分析】導體棒ab中通以電流后，導體棒處在磁場中，根據(jù)左手定則判斷出受到的安培

力，即可判斷出運動方向

解：A、導體棒處在磁場中，由于導體棒中的電流方向未知，故無法判斷ab棒的運動方

向，故AB錯誤；

C、若電流為由a到b,根據(jù)左手定則可知，導體受力向左，故導體應(yīng)向左運動，故C錯

誤；

D、若導體棒中的電流由b到a,根據(jù)左手定則可知受到的安培力向右，故向右運動，故

D正確；

故選：D。

【點評】本題主要考查了左手定則的應(yīng)用，關(guān)鍵是抓住判斷安培力與電流的方向有關(guān).

5.如圖所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細軟導線連接后懸掛于a、b兩點.棒的中

部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N,此時懸線上

有拉力，為了使拉力等于零，可以（）

A.適當減小磁感應(yīng)強度B.使磁場反向

C.適當增大電流強度D.使電流反向

【分析】通電導線在磁場中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手

定則來確定安培力的方向.

解：棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N,

根據(jù)左手定則可得，安培力的方向豎直向上，由于此時懸線上有拉力，為了使拉力等于

零，則安培力必須增加。所以適當增加電流強度，或增大磁場

故選：C?

【點評】學會區(qū)分左手定則與右手定則，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感應(yīng)

電流的方向.

6.通電直導線放在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B的方向如圖所示?！阿荨北硎緦Ь€中電流I

的方向垂直于紙面向里，“。”表示導線中電流I的方向垂直于紙面向外。圖中標出了導

線所受安培力F的方向，其中正確的是（）

第4頁共37頁

【分析】左手定則的內(nèi)容：伸開左手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在

同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向

就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。根據(jù)左手定則的內(nèi)容判斷安培力的方向。

解：A、A選項電流方向垂直紙面向里，磁場水平向左，根據(jù)左手定則，安培力方向豎直

向上。故A錯誤，B正確。

C、C選項電流方向垂直紙面向外，磁場水平向左，根據(jù)左手定則，安培力方向豎直

向下。故C、D錯誤。

故選：B?

【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定安培力的方向。

7.如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，

棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為仇如果僅改變下列某一

個條件，。角的相應(yīng)變化情況是（）

A.兩懸線等長變短，。角變大

B.棒中的電流變大，。角變大

C.金屬棒質(zhì)量變大，。角變小

D.磁感應(yīng)強度變大，。角變小

【分析】對通電導線受力分析，求出夾角的關(guān)系表達式，然后根據(jù)表達式分析答題。

解：導體棒受力如圖所示，tane=-L=%；

mgmg

A、兩懸線等長變短，此時受力不變，則8角不變，故A錯誤；

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B、棒中電流I變大，安培力變大，可知。角變大，故B正確;

C、金屬棒質(zhì)量變大，。角變小，故C正確；

D、磁感應(yīng)強度變大，。角變大，故D錯誤；

故選：Bo

【點評】本題考查安培力以及共點力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是對金屬棒進行受力分析、

應(yīng)用平衡條件，根據(jù)安培力公式分析即可正確解題。

8.將一長度為10cm的通電直導線垂直放入某一勻強磁場中，導線中通入電流為2A,此勻

強磁場的磁感應(yīng)強度大小為2T,則通電直導線受到的安培力大小為()

A.F=0.2NB.F=0.4NC.F=2ND.F=40N

【分析】已知導線和磁場相互垂直，根據(jù)安培力公式F=BIL即可求出安培力的大小。

解：由題意可知，B與I相互垂直，導線長度L=10cm=0.1m；

則安培力為：F=BIL=2X2X0.1=0.4N?

故B正確，ACD錯誤。

故選:Bo

【點評】安培力的大?。?1)當磁感應(yīng)強度B的方向與導線方向成。角時，F(xiàn)=BILsin0；

(2)當磁場和電流垂直時，安培力最大，為F=BIL；(3)當磁場和電流平行時，安

培力等于零。

9.如圖所示，在傾角為a的光滑斜面上，放置一根長為L,質(zhì)量為m的導體棒.在導體棒

中通以電流I時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小

和方向正確的是()

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A.B=mgW，方向沿斜面向上

IL

B.8=曄饃0,方向垂直斜面向下

IL

C.B=mgtanQ,方向豎直向下

IL

D.B=mg"吧方向豎直向上

IL

【分析】通電導線在磁場中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手

定則來確定安培力的方向

解：A、方向沿斜面向上，受到的安培力垂直與斜面向下，不可能處于靜止狀態(tài)，故A

錯誤；

B、外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的方向垂直斜面向下，則沿斜面向下的安培力、支持

力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C、外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的方向豎直向下，則水平向左的安培力、支持力與重

力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；

D、外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重

力，處于平衡狀態(tài)，則大小B=mg^J；故D正確；

故選：D。

【點評】學會區(qū)分左手定則與右手定則，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感應(yīng)

電流的方向

10.如圖所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細軟導線連接后懸掛于a、b兩點.棒的

中部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N,此時懸線

上有拉力，為了使拉力等于零，可（）

aUhq

A/1------------------'N

福

A.適當減小磁感應(yīng)強度B.使磁場反向

C.適當增大電流強度D.使電流反向

【分析】通電導線在磁場中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手

定則來確定安培力的方向.

解：棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N,

第7頁共37頁

根據(jù)左手定則可得，安培力的方向豎直向上，由于此時懸線上有拉力，為了使拉力等于

零，則安培力必須增加。所以適當增加電流強度，或增大磁場；

而使電流或磁場反向時，只能使安培力反向，拉力將一定增大；故只有C正確，ABD錯

誤；

故選：C?

【點評】本題考查安培力在共點力平衡中的應(yīng)用；要學會區(qū)分左手定則與右手定則，前

者是判定安培力的方向，而后者是判定感應(yīng)電流的方向.

11.在下面四個圖中，標出了磁場的方向、通電直導線中電流I的方向，以及通電直導線所

受安培力F的方向。其中正確的是（）

【分析】根據(jù)左手定則，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所

指的方向就是導線受的安培力的方向。

解：根據(jù)左手定則可得，

A、圖中安培力的方向是向下的，故A錯誤；

B、圖中電流的方向和磁場方向平行，不受安培力的作用。故B錯誤；

C、圖中安培力的方向是豎直向下的，故C正確；

D、圖中安培力的方向是垂直向外的，故D錯誤。

故選：Co

【點評】根據(jù)左手定則直接判斷即可，比較簡單。

12.如圖所示，在勻強磁場中放置通有相同電流的三條導線甲、乙、丙，三條導線的形狀不

同，但每條導線的兩端點間的距離相同，且導線均與磁場方向垂直，關(guān)于三條導線所受

磁場力合力大小的比較，下列說法中正確的是（）

第8頁共37頁

XXXXXXXXX

BOD

XL^,JX

X????x

/

XXXXXXXXX

甲乙丙

A.甲導線受力最大B.乙導線受力最大

C.丙導線受力最大D.三條導線受力一樣大

【分析】將電流分成n段，將每一段電流元IL沿著水平和豎直方向正交分解，水平分量

相等，豎直分量的合矢量為零，在結(jié)合安培力公式分析即可.

解：采用微元法，將電流分成n段，將每一段電流元IL沿著水平和豎直方向正交分解,

水平分量相等，豎直分量的合矢量為零，故安培力的大小相同。

故選：D。

【點評】本題關(guān)鍵是采用微元法分析，本題的結(jié)果可以作為結(jié)論記住，基礎(chǔ)問題.

13.一根長為0.4m的電流為2A的通電導線，放在磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中，受到

的安培力大小不可能是（）

A.0.6NB.0.4NC.0.2ND.0

【分析】當通電導線與磁場垂直時，導線所受的磁場力最大；當導線與磁場平行時，導

線所受磁場力最小.由安培力公式求出導線所受磁場力的范圍再選擇.

解：當通電導線與磁場垂直時，導線所受的磁場力最大，為：

Fmax=BIL=0.5X2X0.4N=0.4N

當導線與磁場平行時，導線所受磁場力最小為零。

則導線所受磁場力的范圍為0?0.4N。

故BCD可能，A不可能。

本題選擇不可能的，故選：Ao

【點評】本題只要掌握安培力大小的計算公式F=BILsina,就能正確解答，基本題.

14.下列各圖中，正確的是（)

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XXXX???_?

/?Bv\B

XXXx：.心

XXXX一,/

C.XXXXD.????

【分析】AB、通電導線周圍存在磁場，根據(jù)右手螺旋定則可判定電流方向與磁場方向的

關(guān)系；

CD、帶電粒子在磁場中運動時受到洛倫茲力方向根據(jù)左手定則判斷，由磁感線方向確定

手心方向，由電荷運動方向確定四指指向，由大拇指指向來判斷洛倫茲力的方向.

解：A、伸開右手，大拇指所指電流的方向，即垂直紙面向外，彎曲的四指則指磁場方向，

即逆時針方向，故A錯誤；

B、伸開右手，彎曲的四指為電流的方向，大拇指則所指磁場方向，所以磁場方向應(yīng)該向

右，故B錯誤；

C、根據(jù)左手定則，磁感線垂直紙面向里穿過手心，四指指向正電荷運動的反方向向右，

大拇指指向洛倫茲力的方向，判斷出來洛倫茲力垂直紙面向上，故C正確；

D、根據(jù)左手定則，磁感線向外穿過手心，四指指向負電荷運動的反方向向上，大拇指指

向洛倫茲力的方向，判斷出來洛倫茲力向左，故D錯誤；

故選：C,

【點評】通電螺線管外部磁感線是從N極到S極，而內(nèi)部磁感線是從S極到N極.磁感

線是不相交，但閉合.磁感線某點的切線方向表示磁場方向.注意線的繞向決定四指的

方向.同時注意通電直導線時大拇指所指的是電流方向，而環(huán)形導線時，彎曲四指所指

的是電流方向；

本題還考查基本定則的運用能力.運用左手判斷洛倫茲力方向時，要注意四指指向正電

荷的運動方向或負電荷運動的反方向.

15.在赤道上空，水平放置一根通以由西向東的電流的直導線，則此導線（）

A.受到豎直向下的安培力B.受到豎直向上的安培力

C.受到由南向北的安培力D.受到由西向東的安培力

【分析】赤道上空地磁場的方向由南向北，根據(jù)左手定則判斷通電導線所受的安培力方

向。

解：赤道上空地磁場的方向由南向北，根據(jù)左手定則：伸開左手，拇指與手掌垂直且共

面，磁感線向北穿過手心，則手心朝南。四指指向電流方向，則由西向東，拇指指向安

第10頁共37頁

培力方向：豎直向上。

故選：B?

【點評】本題考查左手定則的應(yīng)用能力，關(guān)鍵要了解地磁場的分布情況：地磁場的北極

在地球的南極附近，地磁場的南極在地球的北極附近。

16.圖中B表示磁感強度，I表示通電長直導線中的電流，F(xiàn)表示磁場對導線的作用力.它

們?nèi)叩姆较蜷g的關(guān)系，正確的是（）

XBXxx

X-XIXkX

D.xx1*xx

【分析】根據(jù)圖示電流、磁場、力的方向,應(yīng)用左手定則分析答題.

解：A、由左手定則可知，電流所受安培力豎直向上，磁感強度、電流、安培力三者間的

方向關(guān)系正確，故A正確；

B、根據(jù)圖示由左手定則可知，安培力水平向左，圖示磁感強度、電流、安培力三者間的

方向關(guān)系錯誤，故B錯誤；

C、根據(jù)圖示由左手定則可知，安培力豎直向下，圖示磁感強度、電流、安培力三者間的

方向關(guān)系錯誤，故C錯誤；

D、根據(jù)圖示由左手定則可知，安培力水平向左，圖示磁感強度、電流、安培力三者間的

方向關(guān)系錯誤，故D錯誤;

故選:Ao

【點評】本題考查了左手定則的應(yīng)用，掌握左手定則并靈活應(yīng)用，即可正確解題.

17.如圖所示，一帶負電的粒子（不計重力）進入磁場中，圖中的磁場方向、速度方向及帶

電粒子所受的洛侖茲力方向標示正確的是（）

第11頁共37頁

XXXX

xxx

J?I?巴

Xo]XXvx.

C.JxixxxD.???/

【分析】因帶電粒子是帶負電的，所以應(yīng)用左手定則時，四指所指的方向與運動方向相

反.應(yīng)用左手定則可判斷個選項的正誤.

解：

A、帶負點的粒子向右運動，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下,

選項A錯誤。

B、帶負點粒子的運動方向與磁感應(yīng)線平行，此時不受洛倫茲力的作用。選項B錯誤。

C、帶負點的粒子向右運動掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，

選項C正確。

D、帶負電的粒子向上運動，掌心向里四指應(yīng)向下，大拇指的方向向左，選項D錯誤。

故選：C?

【點評】在應(yīng)用左手定則時，首先要判斷運動的帶電粒子所帶的電性，若是正電，四指

的方向與粒子運動方向一致，若是負電，四指所指的方向與粒子的運動方向相反.此處

是非常容易出錯的.

18.將通電直導線放入磁場中，電流方向、磁場方向及導線的受力方向如圖所示，其中錯誤

的是（）

XXXX.............................

XXnxX.QjZ不.

x■反..

C.*xX&D......................B.

【分析】通電導線在磁場中受安培力作用，由左手定則可以判斷安培力的方向；

左手定則內(nèi)容：伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線穿過手心，四指指向電流方

向，大拇指所指的方向就是安培力的方向.

解：A、如圖所示，磁場與電流方向平行，不受安培力作用，故A錯誤；

B、如圖所示，由左手定則可知，安培力垂直于磁感線（導線）豎直向下，故B正確；

C、如圖所示，由左手定則可知，安培力水平向右，故C正確；

D、如圖所示，由左手定則可知，安培力垂直于導線斜向右上方，故D正確；

第12頁共37頁

本題選擇錯誤的，故選：A?

【點評】左手定則中涉及物理量及方向較多，在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)錯誤，要加強練習,

增加熟練程度.判斷通電導線的安培力方向，既要會用左手定則，又要符合安培力方向

的特點：安培力方向既與電流方向垂直，又與磁場方向垂直.

19.下面的各圖顯示了磁場對通電直導線的作用力.其中正確的是（）

B

A.

C.

【分析】根據(jù)左手定則來判斷即可，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向,

這時拇指所指的方向就是導線受的安培力的方向.

解：A、磁場向上，電流向里，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向水平向右，所以A錯

、口

妖；

B、磁場向左，電流向外，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向下，所以B錯誤；

C、磁場向里，電流向左，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向下，所以C正確；

D、磁場向外，電流向外，它們的方向相同，不受安培力的作用，所以D錯誤。

故選：Co

【點評】掌握住左手定則的內(nèi)容，直接判斷即可，比較簡單，同時要注意與右手定則的

區(qū)別，注意磁場方向、電流方向以及安培力的方向之間的關(guān)系.

20.一段直導線懸掛在蹄形磁鐵的兩極間，通以如圖所示的電流后，該直導線所受安培力的

方向是（）

A.向上B.向下C.向左D.向右

第13頁共37頁

【分析】通電直導線在磁場中受到的安培力方向利用左手定則判斷.讓磁感線穿過左手

手心，四指指向電流方向，拇指指向安培力方向.

解：根據(jù)左手定則：伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線穿過掌心，四指指向電

流方向，則大拇指的方向指向右，則安培力的方向向右，故A、B、C錯誤，D正確。

故選：D。

【點評】左手定則中涉及物理量及方向較多，在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)錯誤，要加強練習，

增加熟練程度.

21.某同學畫的表示磁場B、電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖所示，其中正確的是（）

【分析】熟練應(yīng)用左手定則是解決本題的關(guān)鍵，在應(yīng)用時可以先確定一個方向，然后逐

步進行，如可先讓磁感線穿過手心，然后通過旋轉(zhuǎn)手，讓四指和電流方向一致或讓大拇

指和力方向一致，從而判斷出另一個物理量的方向，用這種程序法，防止弄錯方向。

解：根據(jù)左手定則可知，A圖中安培力方向應(yīng)該向下，B圖中安培力應(yīng)該垂直于磁場斜

向下，C圖中磁場方向和電流方向在同一直線上，不受安培力作用，D圖中安培力方向

斜向左下方垂直于電流方向，故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

【點評】左手定則中涉及物理量及方向較多，在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)錯誤，要加強練習，

增加熟練程度。

22.如圖所示，表示磁場對直線電流的作用，其中不正確的是（）

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【分析】磁場對直線電流的作用稱為安培力，用左手定則判斷方向.將四個選項逐一代

入檢驗，選擇符合題意的選項.

解：A、伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線向里穿過手心，則手心朝外。四指指

向電流方向：斜向右上方，拇指指向安培力方向：斜向左上方。根據(jù)左手定則判斷可知

是正確的。故A正確。

B、伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線向外穿過手心，則手心朝里。四指指

向電流方向：向右，拇指指向安培力方向：向下。根據(jù)左手定則判斷可知是正確的。故

B正確。

C、伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線向右穿過手心，則手心朝左。四指指

向電流方向：向里，拇指指向安培力方向：向下。根據(jù)左手定則判斷可知是不正確的。

故C錯誤。

D、伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線向上穿過手心，則手心朝下。四指指

向電流方向：向外，拇指指向安培力方向：向左。根據(jù)左手定則判斷可知是正確的。故

D正確。

本題選錯誤的，故選C

【點評】通電直導線在磁場中受到的安培力方向利用左手定則判斷.對于左手定則的應(yīng)

用，要搞清兩點：一是什么時候用；二是怎樣用.

23.如圖所示的下列各圖中，表示通電直導線在勻強磁場中所受磁場力的情況，其中磁感應(yīng)

強度B、電流I、磁場力F三者之間的方向關(guān)系不正確的是（）

.XX/X

.rxxx

Bx

C._D.x&xxx

【分析】本題考查左手定則的應(yīng)用，正確掌握左手定則的內(nèi)容即可順利判出.

解：左手定則的內(nèi)容為伸開左手，讓四指與大拇指相互垂直，磁場垂直穿過掌握，四指

指向電流方向，大拇指所指的方向為電流受力的方向；

根據(jù)左手定則判斷受力方向：

A、受力向左，故A中關(guān)系錯誤；

第15頁共37頁

B、受力向右，故B中關(guān)系正確；

C、受力向上，故C中關(guān)系正確；

D、受力垂直于電流向上，故D中關(guān)系正確；

本題選不正確的，故選A。

【點評】本題需要掌握左手定則的內(nèi)容，同時還要注意圖中符號的含義，正確掌握電流

及磁場的方向.

24.電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為m=2.0g

的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到4km/s,若這種裝置的軌道寬為d=2m,長L=

100m,電流I=10A,軌道摩擦不計且金屬桿EF與軌道始終接觸良好，則下列有關(guān)軌道

間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度和磁場力的最大功率結(jié)果正確的是（）

8

A.B=18T,Pm=1.08X10WB.B=8T,Pm=6.4Xlo5w

66

C.B=18T,Pm=2.16X10WD.B=0.6T,Pm=3,6X10W

【分析】金屬桿受到安培力作用，做加速運動，使彈體獲得了速度，根據(jù)動能定理和安

培力公式求解勻強磁場的磁感應(yīng)強度，根據(jù)功率公式求出磁場力的最大功率。

解：對彈體，由動能定理得：BldL=.l-mv2-0,

代入數(shù)據(jù)解得：B=8T,

磁場力的最大功率：P=BIdv=8X10X2X4X103=6.4Xio5w,故B正確，ACD錯誤；

故選:B,

【點評】本題安培力是恒力，涉及到力空間的累積效應(yīng)，運用動能定理研究是常用的思

路，注意安培力作用下位移大小是軌道的長度，不是寬度，同時單位的換算

25.在某一勻強磁場中，通以電流3A、長0.2m的一根直導線，與磁場垂直放置時受到的安

培力是6X10-2N,則（）

A.勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為10一31

B.勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為10T

C.如果該導線的長度和電流都減小一半，則該導線受到的安培力大小仍為6義10

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D.如果該導線的長度和電流都減小一半，則該導線受到的安培力大小為1.5X10-2N

【分析】當電流和磁場的方向垂直的時候，安培力最大，最大值為F=BIL,根據(jù)安培力

的公式來計算磁感應(yīng)強度的大小.

解：AB、電流3A、長0.2m,與磁場垂直放置時受到的安培力是6X10-2^

所以磁感應(yīng)強度的大小B=6X10-2=0.1T,所以AB錯誤；

3X0.2

CD、如果該導線的長度和電流都減小一半，則該導線受到的安培力大小為F=BIL=0.l

X0.1X1.5N=1.5X10-2N,所以C錯誤，D正確。

故選：D。

【點評】本題是安培力的分析和計算問題.安培力大小的一般計算公式是F=BILsina,a

是導體與磁場的夾角，當B、1、L互相垂直的時候安培力最大為F=BIL.

26.關(guān)于磁電式電流表，下列說法錯誤的是（）

A.磁電式電流表是根據(jù)通電線圈在磁場中受安培力的作用而制成的

B.磁電式電流表的優(yōu)點是靈敏度高，可以測出很弱的電流

C.根據(jù)磁電式電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向

D.磁電式電流表內(nèi)部的蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是勻強磁場，安培力的方向與線圈平面

垂直，故其表盤的刻度是均勻的

【分析】首先分析出其制成原理，即通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，線圈的轉(zhuǎn)動可以帶動

指針的偏轉(zhuǎn)；然后找出與電流表的原理相同的選項即可.同時由左手定則來確定安培力

的方向.

解：A、C、電流表由于蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是輻向均勻分布的，因此不管銅電線圈

轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行。

因此，磁力矩與線圈中電流成正比（與線圈位置無關(guān)）。當銅電線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧將

被扭動，產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的阻力矩，其大小與線圈轉(zhuǎn)動的角度成正比，當磁力矩

與螺旋彈簧中的阻力矩相等時，線圈停止轉(zhuǎn)動，此時指針偏向的角度與電流成正比，故

電流表的刻度是均勻的。當線圈中的電流方向改變時，安培力的方向隨著改變，指針的

偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，所以，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。故A正

確，C正確；

B、磁電式電流表的優(yōu)點是靈敏度高，可以測出很弱的電流，故B正確；

D、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是輻向均勻分布的，不是勻強磁場，故D錯誤；

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本題選錯誤的，故選D。

【點評】在學過的測量工具或設(shè)備中，每個工具或設(shè)備都有自己的制成原理；對不同測

量工具的制成原理，是一個熱點題型，需要重點掌握.

27.如圖所示，環(huán)形導線中通有順時針方向的電流I,則該環(huán)形導線中心處的磁場方向為

()

A.水平向右B.水平向左

C.垂直于紙面向里D.垂直于紙面向外

【分析】由右手螺旋定則可判斷電流周圍磁場的分布。

解：圖中電流為環(huán)形電流，由右手螺旋定則可得：彎曲四指指向電流方向，大拇指方向

為內(nèi)部磁場方向，所以內(nèi)部磁場應(yīng)垂直于紙面向里。

故選：Co

【點評】右手螺旋定則在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)錯誤，要加強練習，增加熟練程度。

28.有a、b、c、d四個小磁針，分別放置在通電螺線管的附近和內(nèi)部。當小磁針靜止時，

小磁針指向如圖所示，其中是正確的()

【分析】利用安培定則判斷出通電螺線管周圍磁場方向，注意螺線管內(nèi)部和外部磁場方

向不同，然后根據(jù)小磁針靜止時N極所指的方向和磁感線的方向一致，從而判斷出小磁

針靜止時方向。

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解：根據(jù)安培定則可知通電螺線管N極在右端，因此右側(cè)磁場方向水平向右，小磁針c

位置不對；上方磁場方向水平向左，所以小磁針d位置正確；左側(cè)水平向右，a位置不對；

內(nèi)部水平向右，b位置不對，故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

【點評】本題比較簡單，考查了通電螺線管周圍磁場方向，注意磁感線是閉合曲線，外

部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極。

29.如圖，與紙面垂直的兩互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，并通有大小相等、

方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，0為MN的中點，c、d位于MN的中垂

線上，且a、b、c、d到0點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是

()

M",N

A.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同

B.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反

C.O點處的磁感應(yīng)強度為零

D.五個點中只有a、b、。三點的磁感應(yīng)強度方向相同

【分析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導線在a、b、c、d四點磁場的方向，根據(jù)平行四邊

形定則進行合成。

解：A、M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a

處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b

兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同。故A正確。

B、M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，在d出產(chǎn)生的磁場方向垂直dM偏下，N

在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN偏下，根據(jù)平

行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向下，d處的磁場方向豎直向下，且合場強大小相

等。故B錯誤。

C、根據(jù)右手螺旋定則，M處導線在。點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導線在。點產(chǎn)

生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0.故C錯誤。

D、由以上的分析可知，圖中五個點磁感應(yīng)強度的方向都是向下，方向相同。故D錯誤。

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故選：Ao

【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會根據(jù)

平行四邊形定則進行合成。

30.有四條垂直于紙面的長直固定導線。電流方向如圖所示，其中abc三條導線到d導線的

距離相等，三條導線與d的連線互成120度角。四條導線的電流大小為都為I,其中a導

線對d導線的安培力為F.現(xiàn)突然把c導線的電流方向改為垂直于紙面向外，電流大小不

變。此時d導線所受安培力的合力為（）

專

I

必

■?

A.0B.FC.V3FD.2F

【分析】依據(jù)左手定則，即可判定異向電流相斥，結(jié)合矢量的合成法則，及三角知識，

即可求解.

解：a導線對d導線的安培力為F,三條導線與d的連線互成120。，因此在c導線的電

流方向改變之前，d導線所受安培力的合力為零；

當c導線的電流方向改變之后，則有：a、b導線對d導線的安培力夾角為120。，大小

為E因此此兩個安培力的合力為F,方向指向c導線，

而c導線對d導線的安培力大小為F,方向指向c導線，那么此時三導線對d導線所受安

培力的合力為2F,故ABC錯誤，D正確；

故選：D。

【點評】考查矢量的合成法則內(nèi)容，掌握同向電流相吸，異向電流相斥的應(yīng)用，理解左

手定則的運用，同時與右手定則的區(qū)別.

31.在做“奧斯特實驗”時，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是（）

A.沿電流方向放置磁針，使磁針在導線的延長線上

B.沿電流方向放置磁針，使磁針在導線的正下方

C.電流沿南北方向放置在磁針的正上方

D.電流沿東西方向放置在磁針的正上方

【分析】根據(jù)地磁場的方向，小磁針靜止時，南北指向，當通電后，發(fā)生轉(zhuǎn)動，即可確

定電流周圍存在磁場，從而即可求解。

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解：小磁針，只有地磁場的作用下，處于南北方向，

A、當使磁針在導線的延長線上時，沒有磁場作用，故現(xiàn)象不明顯，故A錯誤；

B、當沿電流方向放置磁針，使磁針在導線的正下方，若電流的方向沿東西方向，由右手

螺旋定則可知，小磁針不會轉(zhuǎn)動，故B錯誤；

C、當導線沿南北方向放置在磁針的正上方，可知，小磁針會向東西方向偏，故C正確；

D、當沿東西方向放置在磁針的正上方，仍不會偏轉(zhuǎn)，故D錯誤；

故選：Co

【點評】考查地磁場的方向，掌握小磁針靜止時，能確定磁場的方向，注意通電導線產(chǎn)

生磁場使得小磁針偏離原來的方向是解題的關(guān)鍵。

32.長直導線AB附近有一帶電的小球，由絕緣細線懸掛在M點，當AB中通以如圖所示

的恒定電流時，下列說法正確的是（）

A.小球不受磁場作用

B.小球受磁場力作用，方向與導線垂直指向紙外

C.小球受磁場力作用，方向與導線垂直向左

D.小球受磁場力作用，方向與導線垂直指向紙里

【分析】通電直導線周圍存在磁場，當帶電小球靜止，或速度方向與磁場方向平行時，

不受洛倫茲力作用.

解：根據(jù)右手螺旋定則知，小球所處的磁場方向垂直紙面向里，但是小球處于靜止狀態(tài),

不受洛倫茲力作用。故A正確，B、C、D錯誤。

故選:Ao

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道帶電微粒處于靜止或速度的方向與磁場的方向平行時，不

受洛倫茲力.

33.歐姆在探索通過導體的電流和電壓、電阻關(guān)系時，因無電源和電流表，他利用金屬在冷

水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電源，具體做法是在地磁場作用

下在水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針水平放置一直導線，當該導線中通有電流時,

小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當通過該導線電流為I時，小磁針偏轉(zhuǎn)了30°,問當他發(fā)現(xiàn)小磁針

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偏轉(zhuǎn)了60°,通過該直導線的電流為（直導線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導線的電流成

正比（）

A.21B.31C.ID.無法確定

【分析】本題磁場的合成，磁感應(yīng)強度為矢量，合成時遵循平行四邊形定則.

解：當通過電流為I,根據(jù)題意可知：地磁場、電流形成磁場、合磁場之間的關(guān)系為:

BH

Rb合

當夾角為30°時，有：Bi=kI=B地tan30°①

當夾角為60°時，有B2=kli=Bjfttan60°②

由①②解得：h=3L故ACD錯誤，B正確。

故選：Bo

【點評】本題要明確磁感應(yīng)強度是矢量，合成的法則是平行四邊定則，能順利應(yīng)用平行

四邊形定則解決問題.

34.兩個相同的圓形扁平線圈，能在一個光滑絕緣的圓柱體上自由滑動，設(shè)大小不同的電流

按圖中所示的方向分別通入兩個線圈，則兩線圈的運動情況是（）

A.都繞圓柱體轉(zhuǎn)動

B.彼此相向平動，且電流大的加速度的值較大

C.彼此背向平動，且電流大的加速度的值較大

D.彼此相向平動，且具有相同的加速度值

【分析】本題的關(guān)鍵是明確兩電流間的相互作用規(guī)律“同相電流相互吸引，異向電流相

互排斥”，并結(jié)合牛頓第三定律和牛頓第二定律即可求解.

解：根據(jù)電流間相互作用規(guī)律“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可知，兩圓環(huán)

應(yīng)相互吸引，即彼此相向運動，再根據(jù)牛頓第二定律和牛頓第三定律可知，兩圓環(huán)的加

速度大小相等，所以D正確，ABC錯誤。

故選：D。

【點評】要熟記電流間相互作用規(guī)律“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”，并掌握

牛頓運動定律的應(yīng)用，注意加速度的大小與電流大小無關(guān).

35.如圖所示，兩個完全相同的線圈套在一個光滑絕緣的水平桿上，且能自由移動，若兩線

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圈=中通以9大小不=等的同5向電流=，則下列判斷中正確的是（）

A.都繞水平桿轉(zhuǎn)動

B.以大小相等的加速度相向運動

C.以大小不等的加速度背向運動

D.無法確定其運動情況

【分析】本題的關(guān)鍵是明確兩電流間的相互作用規(guī)律“同相電流相互吸引，異向電流相

互排斥”，并結(jié)合牛頓第三定律和牛頓第二定律即可求解.

解：根據(jù)電流間相互作用規(guī)律”通向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可知，兩圓環(huán)

應(yīng)相互吸引，即彼此相向運動，再根據(jù)牛頓第二定律和牛頓第三定律可知，兩圓環(huán)的加

速度大小相等，所以B正確，ACD錯誤。

故選：B?

【點評】要熟記電流間相互作用規(guī)律“通向電流相互吸引，異向電流相互排斥”.

36.如圖所示，三根長直通電導線中的電流大小相同，通過b、d導線的電流方向為垂直紙

面向里，c導線的電流方向為垂直紙面向外，a點為b、d兩點連線的中點，ac垂直bd,

且ab=ad=ac,則a點的磁場方向為（）

b（§）----------IJ-------------@d

I

I

I

d）c

A.垂直紙面向外B.垂直紙面向里

C.沿紙面由a指向bD.沿紙面由a指向d

【分析】根據(jù)右手螺旋定則判斷各個電流在a點的磁場方向，根據(jù)平行四邊形定則進行

合成，確定a點的磁場方向。

解：根據(jù)右手螺旋定則知，b導線在a點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，d導線在a點產(chǎn)生的

磁場方向豎直向上，c導線在a點產(chǎn)生的磁場方向水平向左。因為b、d導線在a點產(chǎn)生

的磁場大小相等，方向相反，所以最終的磁場方向為c導線在a點產(chǎn)生的磁場方向，沿

紙面由a指向b。故C正確，A、B、D錯誤。

故選：Co

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------

6c

【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍的磁場，知道磁感應(yīng)強度是矢

量，合成遵循平行四邊形定則。

二.多選題（共8小題）

37.如圖所示，在傾角為a的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L,質(zhì)量為m的直導體

棒.在導體棒中的電流1垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁

場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向正確的是，重力加速度為8（）

A.B=mg.出土，方向垂直斜面向上

IL

B.B=mg.注山，方向沿著斜面向下

IL

c.方向水平向左

IL

D.方向水平向右

IL

【分