磁場的描述 安培力(解析版) -2023年高考物理考試

易錯點20磁場的描述安培力

例題1.（多選）（2022?湖北?高考真題）如圖所示，兩平行導軌在同一水平面內(nèi)。一導體棒

垂直放在導軌上，棒與導軌間的動摩擦因數(shù)恒定。整個裝置置于勻強磁場中，磁感應強度

大小恒定，方向與金屬棒垂直、與水平向右方向的夾角?？烧{(diào)。導體棒沿導軌向右運動，

現(xiàn)給導體棒通以圖示方向的恒定電流，適當調(diào)整磁場方向，可以使導體棒沿導軌做勻加速

運動或勻減速運動。已知導體棒加速時，加速度的最大值為3g；減速時，加速度的最大

3

值為Gg,其中g(shù)為重力加速度大小。下列說法正確的是（）

6

B.棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為也

3

C.加速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向下，15=60°

D.減速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向上，<?=150°

【答案】BC

【解析】設磁場方向與水平方向夾角為為，&<90。;當導體棒加速且加速度最大時，合力向

右最大，根據(jù)左手定則和受力分析可知安培力應該斜向右上方，磁場方向斜向右下方，此

時有

∕7sinq-Mmg-FCOSq）=叫

令

1

根據(jù)數(shù)學知識可得

FNI+A?卜in(q+a)=μmg-?-nuιx

則有

ShWa）=#管”

同理磁場方向與水平方向夾角為已，戔<90。，當導體棒減速，且加速度最大時，合力向左

最大，根據(jù)左手定則和受力分析可知安培力應該斜向左下方，磁場方向斜向左上方，此時

有

Fsinθ1+μ{mg+Fcosθ2)=maI

有

尸+卜in(q+0=ma2-μmg

所以有

前等≤1

當加速或減速加速度分別最大時，不等式均取等于，聯(lián)立可得

帶入

1

COSCT=-7^^=

歷

可得α=30°,此時

4=3=6。

加速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向右下方，有

O=G=60

減速階段加速度大小最大時，磁場方向斜向左上方，有

θ=π-θ2=l20

故BC正確，AD錯誤。

故選BC<.

【誤選警示】

誤選A的原因：求極值過程中三角函數(shù)知識出現(xiàn)錯誤。

誤選D的原因：兩種情況下加速速度最大值夾角計算出錯。

例題2.（多選）在傾角8=37。的光滑導體滑軌的上端接入一個電動勢E=3V,內(nèi)阻r=0.5Ω

的電源，滑軌間距L=50cm,將一個質(zhì)量m=40g,電阻R=1Ω的金屬棒水平放置在滑軌

上.若滑軌所在空間加一勻強磁場，當閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖所

示.（已知sin37。=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s?）則下列說法正確的是（）

A.磁感應強度有最小值為0.24T,方向垂直滑軌平面向下

B.磁感應強度有最大值0.4T,方向水平向右

C.磁感應強度有可能為0.3T,方向豎直向下

D.磁感應強度有可能為0.4T,方向水平向左

【答案】AC

【解析】

F3

由閉合電路歐姆定律可得/=H=由A=2A,對金屬棒受力分析可知，當安培力沿

斜面向上時，安培力最小，此時Fmin=機gsin8=0.04X10Xsin37。N=O.24N,當安培力最

小，且磁感應強度方向與電流方向相互垂直時，磁感應強度最小為8min=j?11=7?HT=

0.24T,由左手定則可知，磁感應強度的方向為垂直滑軌平面向下，故A正確：當磁感應強

度方向水平向右時，金屬棒受到的安培力方向豎直向上，當WL=/ng時，金屬棒剛好靜止

在滑軌上，可得8=竿=°：,T=0.4T,但此時磁感應強度并不是最大值，故B錯誤；

當磁感應強度方向豎直向下時，金屬棒受到安培力方向水平向右，由金屬棒受力平衡可得

,,?_.27。D'，砍Sin37°0.04X10X0.6〃八.丁McT:珞出四

B/Lcos370°—zn?sιn37°,解行■8—Γ?-,?-八VWCQT—0.3T,故C正確；當孩

∕7z>cosc?/u,??Z?U.O

感應強度方向水平向左時，安培力豎直向下，不可能平衡，故D錯誤.

【誤選警示】

誤選B的原因：安培力的大小R=BZLSine理解不正確，磁場與電流方向垂直是特殊情

況。

誤選D的原因：安培力作用的共點力平衡分析出現(xiàn)錯誤。

知識總結(jié)

一、磁場、磁感線、磁感應強度

1.磁場

(1)基本特性：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁場力的作用.

(2)方向：小磁針的N極所受磁場力的方向.

2.磁感線

在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁感應強度的方向一致.

3.磁體的磁場和地磁場

嗎瞬

地理南極

4.磁感應強度

(1)物理意義：描述磁場強弱和方向.

(2)大小：8=強(通電導線垂直于磁場).

(3)方向：小磁針靜止時N極的指向.

二、電流的磁場

I.奧斯特實驗：奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，即電流可以產(chǎn)生磁場，首次揭示了電與

磁的聯(lián)系.

2.安培定則

(1)通電直導線：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四

指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.

(2)通電螺線管：讓右手彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是環(huán)

形電流中軸線上的磁感線的方向或螺線管內(nèi)部磁感線的方向.

三、磁通量

1.概念

在磁感應強度為B的勻強磁場中，與磁場方向垂直的面積S和B的乘積.

2.公式：Φ=BS.

3.單位：IWb=LTn?.

四、安培力的方向和大小

1.安培力的方向

(1)左手定測：伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把手放入

磁場中讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向

就是通電導線在磁場中所受安培力的方向.

(2)兩平行的通電直導線間的安培力：同向電流互相吸引，異向電流互相排斥.

2.安培力的大小

當磁感應強度B的方向與導線方向成θ角時，F(xiàn)=BILSin一仇這是一般情況下的安培力的表

達式，以下是兩種特殊情況：

(1)當磁場與電流垂直時，安培力最大，F(xiàn)maX=B

(2)當磁場與電流平行時，安培力等于零.

易混點:

一、電流磁場的疊加和安培定則的應用

1.直流電流或通電螺線管周圍磁場磁感線的方向都可以應用安培定則判定.

2.磁感應強度是矢量，疊加時符合矢量運算的平行四邊形定則.

二、安培力的分析和平衡問題

1.安培力常用公式尸=8〃，要求兩兩垂直，應用時要滿足

(I)B與L垂直.

(2比是有效長度，即垂直磁感應強度方向的長度.

如彎曲導線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度(如圖)，相應的電流方向

沿L由始端流向末端.因為任意形狀的閉合線圈，其有效長度為零，所以閉合

線圈通電后在勻強磁場中，受到的安培力的矢量和為零.

2.解題步驟

(1)把立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖.

(2)根據(jù)左手定則確定安培力的方向.

(3)受力分析，畫出安培力和其他力.

(4)根據(jù)平衡條件列出平衡方程.

舉一反三/>

1.(2022?河南安陽?模擬預測)已知a、b、C是等腰直角三角形三個頂點，d是NC平分線

上的一點，cd=ac=bc,在a、b、c、d四點分別固定四條長度均為乙的通電直導線，四條

直導線都垂直于三角形欣所在平面，導線中的電流均為/,電流方向如圖所示，若導線〃

在C點產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小為8,則放在C點導線受到的安培力大小和方向正確的是

()

4軟

'?￡d

z<

/、'、

;/‘、、、

d—甌

A.(√2+l)β∕Δ,沿Cd方向B.(√2-l)β∕L,沿Cd方向

C.(√2+l)β∕Δ,沿A方向D.(夜沿de方向

【答案】D

【解析】“、氏d處的電流會在C處產(chǎn)生的磁感應強度大小均為8,根據(jù)安培定則即磁場的

疊加原理可知，C處的合磁場大小為(0-1)8,方向與Cd垂直斜向左上方，則放在C點導

線受到的安培力大小為

F=(√2-l)β∕L

根據(jù)左手定則，可知C處導線所受安培力沿A方向。

故選D。

2.(2022?上海徐匯?三模)如圖，小磁針放置在水平面內(nèi)的。點，四個距O點相同距離的

螺線管A、B、C、D,其中心軸均通過。點，且與坐標軸的夾角均為45。。設小磁針的N

極從y軸順時針轉(zhuǎn)動的角度為。，在四個螺線管沒有通電的情況下O=Op。若四個螺線管中

分別通有人2/、3/、4/的電流，方向如圖所示，則。為()

【答案】D

【解析】根據(jù)右手定則可判斷通電螺線管電流在O點形成的磁場方向，如圖所示。通電螺

旋管在O點形成的磁場強度的大小與通電電流大小成正比關(guān)系，根據(jù)矢量運算法則，可知

在。點形成的合磁場方向沿y軸負方向，故小磁針的N極指向y軸負方向。

小磁針的N極從y軸順時針轉(zhuǎn)動的角度為9=18()，D正確，ABC錯誤。

故選D。

3.（2022?浙江?模擬預測）如圖所示，傾角夕＜45。的光滑斜面固定在水平地面上，處于平

行于紙面的勻強磁場（圖中未畫出）中。一根長為L、質(zhì)量為〃?的直導體棒水平放置在斜

面上，并通以圖示方向電流/（垂直紙面向里）時，直導體棒處于靜止狀態(tài)。下列說法中

A.勻強磁場的方向有可能平行斜面向上

B.當勻強磁場的方向垂直斜面向上時，該勻強磁場的磁感應強度大小為班薩

C.當勻強磁場的方向水平向左時，該導體棒所受靜摩擦力平行斜面向上

D.當勻強磁場的磁感應強度大小為貴時，該勻強磁場的方向可能與水平方向成2。

【答案】D

【解析】A.導體棒受到重力G、支持力EV和安培力后作用，導體棒靜止，三力的合力為

零，重力大小與方向不變，支持力方向不變，受力如圖所示

當勻強磁場的方向平行斜面向上時，由左手定則可知，導體棒受到的安培力垂直于斜面向

下，此時導體棒不能保持靜止狀態(tài)，故A錯誤；

B.由圖示可知，當安培力平行于斜面向上時安培力最小，此時對應的磁感應強度最小，由

左手定則可知，磁場垂直于斜面向上。由平衡條件得

mgs?r?θ=BIL

解得

nMgSine

B=-----------

IL

故B錯誤；

C.由題意知斜面光滑，所以導體棒不會受到摩擦力作用，故C錯誤；

D.當勻強磁場的磁感應強度大小為貸■時，安培力

FA=BlL=mg

由矢量三角形可知，安培力可能豎直向上，由左手定則可知，此時磁場方向水平向左。安

培力還可能與豎直方向成2。夾角斜向右下方，同理由左手定則可知，此時磁場方向與水平

方向成2,夾角，故D正確.

故選D。

易錯題通關(guān)

-4、單選題

1.（2022?浙江?模擬預測）下圖中磁場與對應電流方向符合的是（）

【答案】D

【解析】A.根據(jù)右手螺旋定則可知，小磁針所在位置磁場方向向左，小磁針的N極應指

向左，故A錯誤；

B.通電直導線周圍的磁場分布可以通過右手螺旋定則判斷，在圖示位置，小磁針N極應

指向里，故B錯誤；

C.地理的北極是地磁的S極，故C錯誤；

D.通電環(huán)形導線內(nèi)部的磁場分布通過右手螺旋定則判斷，圖示導線內(nèi)部的磁場垂直紙面

向外，所以小磁針的N極指向外，故D正確。

故選Do

2.（2022?浙江?模擬預測）如圖所示，兩半徑相同的通電圓環(huán)導線互相垂直地豎直放置，圓

心都在。點，通過的電流方向如圖，電流大小都為/,其中直徑AB恰好沿東西方向，則關(guān)

于圓心O點的磁感應強度B的方向說法正確的是（）

西,僑

A.水平面內(nèi)朝東偏北45。方向B.水平面內(nèi)朝東偏南45。方向

C.與正東成45。斜向下方向D.與正南成45。斜向下方向

【答案】B

【解析】根據(jù)安培定則可知，平面內(nèi)通電圓環(huán)在圓心。處產(chǎn)生的磁感應強度方向垂直紙面

向外，即水平向南，大小為瓦，垂直平面內(nèi)的通電圓環(huán)在圓心。處產(chǎn)生的磁感應強度方向

水平向東，大小為8°,兩者相互垂直，根據(jù)平行四邊形定則進行合成得知，。處的磁感應

強度大小為

B=√2B0

方向即為，水平面內(nèi)朝東偏南45。方向。

故選Bo

3.（2022?上海?一模）如圖所示，兩根平行的長直導線α和〃中通有大小相等、方向相反的

電流，此時導線“受到的磁場力大小為B，當再加入一個與導線所在平面垂直向外的勻強

磁場后，導線〃受到的磁場力大小變?yōu)槌撸舭阉拥膭驈姶艌龇聪?，則此時導匕受到的

磁場力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

ab

A.尸2B.?F∣~F2?C.F∣+F2D.12F/-F2?

【答案】D

【解析】“和b中通有方向相反的電流，則”和6之間產(chǎn)生相互排斥的磁場力，大小為

Fi,如圖1所示，當再加入的勻強磁場的方向為垂直紙面向外時，對。、匕產(chǎn)生的磁場力大

小均為Fo；

對于α,B與此的方向相同，則。受到磁場力大小

F2=F∣+F∩

把所加的勻強磁場反向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?，人受到的FO的方向變?yōu)樗较蜃笈cB反向，則

〃受到磁場力大小

Fb=?Fl-F0?=?2Fl-F2?

4.（2022?廣東?深圳中學模擬預測）如圖所示，在架子上吊著一根帶絕緣層的導線，右側(cè)導

線下部某處裝有一個鉛墜，使導線保持豎直狀態(tài)，下端連接著一個鋁箔刷子，刷子下方放

置一張鋁箔，調(diào)整刷子的高度使之下端剛好與鋁箔接觸.將左側(cè)導線接到電源的正極上，

電源的負極連接鋁箔，用可移動的夾子水平地夾住一根強磁鐵，右端N極正對右側(cè)導線，

接通電源，發(fā)現(xiàn)右側(cè)導線在擺動，下列判斷正確的是（）

A.右側(cè)導線開始時垂直紙面向里擺動

B.右側(cè)導線在擺動過程中受到恒定的安培力

C.右側(cè)導線在整個擺動過程中安培力始終對其做正功

D.同時改變電流方向及磁鐵的磁極方向，右側(cè)導線開始擺動方向與原來相同

【答案】D

【解析】A.根據(jù)左手定則可判斷得，右側(cè)導線開始時，受到垂直紙面向外的安培力作

用，所以導線垂直紙面向外擺動，故A錯誤；

B.右側(cè)導線在擺動過程中，當鋁箔刷子與下端鋁箔分開時，導線中無電流通過，不受安培

力作用，故B錯誤；

C.右側(cè)導線在整個擺動過程中安培力的方向既有與導線運動方向相同的情況，也有與導線

運動方向相反的情況，所以安培力對導線有做正功，也有做負功，故C錯誤；

D.根據(jù)左手定則可判斷得，同時改變電流方向及磁鐵的磁極方向，右側(cè)導線所受安培力

方向不變，所以開始擺動方向與原來相同，故D正確。

故選D。

5.（2022?廣東?模擬預測）在正三角形ABC的三個頂點A、B、C處，各固定有一根垂直

于三角形的長直導線，每根導線通有大小相同的恒定電流，電流方向如圖所示，己知導線

C受到的安培力大小為F,則導線A受到的安培力（）

日4

Ba--------------------?>C

A.大小為把產(chǎn)，方向平行BC向左B.大小為把尸，方向平行BC向右

33

C.大小為尸，方向垂直8C向下D.大小為尸，方向垂直BC向上

【答案】A

【解析】設兩長直導線間的相互作用力大小為K,反向電流相互排斥，同向電流相互吸

引，對長直導線C研究，根據(jù)力的合成可得

26COS30°=F

解得

F.=——F

,3

對長直導線A研究，根據(jù)力的合成可得，A受到的安培力為

FA=2f；cos60。=當F

方向平行BC向左，A正確，BCD錯誤。

故選A=

6.（2023?湖北?模擬預測）在勻強磁場中有粗細均勻的同種導線制成的直角三角形線框

abc,0α=9Oo,配=37。，磁場方向垂直于線框平面，a、C兩點接一直流電源，電流方向如

圖所示。已知sin37l*=0.6,COS37。=0.8,則下列說法正確的是（）

A.導線兒受到的安培力大于導線砒所受的安培力

B.導線。兒受到的安培力的合力大于導線加受到的安培力

C.導線“6、αc所受安培力的大小之比為3：8

D.導線MC受到的安培力的合力方向垂直于ac向上

【答案】C

【解析】A.設磁感應強度大小為B,αc邊長為L則的長度

35

Labc=-L+-L=2L

由題意可知在。、C點接一直流電源后流過導線的電流為g,流過αc導線的電流為

y,故導線兒受到的安培力大小為

L?I5L5BIL

F,=B-------=------

bchι3412

導線碇所受的安培力大小為

,21,2B1L

rF,.=B----L=------

"'1133

故A錯誤；

B.導線。阮的有效長度為L,受到的安培力大小為

RjBlL

"r加=B?]A=-y-

故B錯誤；

C.ab、ac所受安培力的大小之比

故C正確；

D.根據(jù)左手定則，導線而C受到的安培力的合力方向垂直于αc向下，故D錯誤。

故選C,

7.（2022?上海浦東新?模擬預測）三根互相平行的通電長直導線垂直于紙面放置，其與紙面

的交點a、b、C位于等邊三角形的三個頂點上，電流方向如圖所示。C在坐標軸的原點

上，三角形關(guān)于），軸對稱。電流/“<〃，則C受到a和b的磁場力的合力方向，是從原點指

向（）

III/'?IV

/、

/\

aQ——?6

A.第回象限B.第13象限C.第回象限D(zhuǎn).第回象限

【答案】D

【解析】根據(jù)兩通電直導線間同向電流相互吸引異向電流相互排斥，可知C導線的受力

如圖所示

合成兩個安培力后總的合力從原點指向指向第四象限，故選D?

8.（2022?江蘇?揚州市江都區(qū)育才中學一模）如圖所示，菱形金屬框架ABCD各邊用粗細均

勻的電阻絲折成，已知NABC=I20。，各邊長度AB=BC=CD=AD=L,ABC部分長度為

心的電阻絲電阻值為r,ADC部分長度為l的電阻絲電阻值為3r,框架的兩端A、C與一電

源電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源相接，垂直于框架平面有磁感應強度為B的勻強磁場，則

框架受到安培力的合力大小為（）

B.0

垂BEL7BEL

cID.-------

'5rIlr

【答案】A

【解析】ABC的阻值為2〃ADe的阻值為6〃相當于2r與6r的電阻并聯(lián)然后接在電源兩

端，外電路等效電阻為

_2r×6∕?3

K=--------=—r

2r+6r2

流過電源的電流為

E2E

/r=—=歹

根據(jù)并聯(lián)分流，電流與電阻成反比，流過ABC的電流乙與流過ADC的電流人分別為

,,6r3E

∕=IX---------=-----

l6r+2rIOr

7,=∕×2r-=-

6r÷2rIOr

ABC與ADC的等效的長度都為AC的長度

J=2×Z,cos30o=√3L

ABC受到的安培力為

妁,IOr

根據(jù)安培定則，方向垂直AC指向B

ADC受到的安培力為

/z=BIR=F7-

根據(jù)安培定則，方向垂直AC指向B

r_cs_2&EL

9.（2021?新疆?一模）如圖，金屬線框ACB放置在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，線

框平面與磁場方向（垂直于紙面向外）垂直，AC=CB=L,EACB=90。，A、B兩點等高。若

通以圖示方向的電流，從4端流入的電流大小為/,則線框受到的安培力（）

C

A.方向沿紙面向上，大小為28〃B.方向沿紙面向上，大小為母BIL

C.方向沿紙面向下，大小為2BILD.方向沿紙面向下，大小為08/L

【答案】B

【解析】金屬線框ACB受安培力的合力的等效長度為血心，則安培力大小為

F=Bl啦L=6BIL

由左手定則得安培力方向沿紙面向上。

故選B?

10.（2022?江西南昌?模擬預測）在勻強磁場中有粗細均勻的同種導線制成的正方形線框

abed,磁場方向垂直于線框平面，〃、d兩點接一直流電源，電流方向如圖所示。已知〃d

邊受到的安培力為凡則整個線框所受安培力為（)

b

24

A.IFB.4FC.-FD.-F

33

【答案】D

【解析】由圖可知時邊、機■邊與川邊串聯(lián)后與邊并聯(lián)。設，以邊電流為/,則"邊、

be邊與cd邊的電流為?I。又安培力

F=BIL

可知ad邊受到的安培力為尸，則"邊、歷邊與Cd邊受到的安培力均為:尸。

根據(jù)左手定則可判斷M邊受到的安培力方向向右，Cd邊受安培力方向向左，αd邊與歷邊

受安培力方向均向下。所以整個線框所受安培力為

故選D,

11.（2022?北京?北師大二附中模擬預測）如圖甲所示是磁電式電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，蹄形

磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的鋁框，在鋁框

上繞有銅線圈。電表指針固定鐵芯在線圈上，可與線圈一起轉(zhuǎn)動，線圈的兩端分別接在兩

個螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈。蹄形磁鐵與鐵芯間的磁場可看作是均

勻輻射分布的，如圖乙所示，無論線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總與線圈所在磁場甲的方

向平行。關(guān)于磁電式電表，下列說法不正確的是（）

A.磁電式電表的原理是通電線圈在磁場中因受安培力而轉(zhuǎn)動

B.改變線圈中電流的方向，指針會反向偏轉(zhuǎn)

C.增加線圈的匝數(shù)可以提高電表的靈敏度

D.用塑料框代替鋁框，在使用電表時可以使指針更迅速穩(wěn)定在示數(shù)位置上

【答案】D

【解析】A.磁電式電流表的內(nèi)部，在蹄形磁鐵的兩極間有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的線圈，蹄

形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，當電流通過線圈時，線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動，

故A正確，不符合題意；

B.改變線圈中電流的方向，線圈受力方向相反，指針會反向偏轉(zhuǎn)，故B正確，不符合題

-?1??.

懸；

C.線圈匝數(shù)越多，受到的安培力合力越大，越容易轉(zhuǎn)動，可以提高電流表的靈敏度；故C

正確，不符合題意：

D.用鋁框做骨架，當線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，導致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電

流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動。而塑料做骨架達不到此作用，故D錯誤，符合題

意。

故選D。

12.（2022?全國?模擬預測）如圖甲所示為電流天平，此裝置可以測定螺線管中的磁感應強

度。它的橫臂（圖乙）能繞轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動，軸的兩側(cè)臂長度相等。在軸的右側(cè)，沿著

橫臂的邊緣固定著一條U形絕緣導線，天平最右端導線CD的長度為先調(diào)整天平處于平

衡，把U形導線端放入待測的磁場中（如圖丙所示），給U形導線和螺線管分別通以大小

為/和/0的電流。CO段導線由于受到安培力作用而使天平右臂向下傾斜，在天平的另一端

可以加適當?shù)撵畲a，使天平恢復平衡。設當?shù)刂亓铀俣萭=10m∕s20則下列說法正確的

是（）

甲

A.在螺線管內(nèi)部與螺線管軸線平行的一條通電導線所受安培力為8〃

B.若在電流天平的左端增加的祛碼質(zhì)量為m則長螺線管內(nèi)部的磁感應強度B為箸

C.若螺線管內(nèi)部的磁感應強度B=OQ5T,Cz）段導線的長度為3cm,U形導線通電電流/

=2.0A,為使天平保持平衡，應在左端懸掛3x104的祛碼

D.假如使通過CO段導線的電流反向，仍可以通過懸掛祛碼的方式測量磁感應強度

【答案】B

【解析】A.螺線管內(nèi)部的磁場方向平行于螺線管軸線，對同樣平行于螺線管軸線的導線

沒有力的作用，故A錯誤；

B.當電流天平兩端平衡時，由于力臂相等，兩端的受力相等，則有

Ing=Bll

得

B=鱉

Il

故B正確；

C.而去碼質(zhì)量為

BII0.05T×2A×3×10^2m

m=----=3×10^4kg

gIONZkg

故C錯誤；

D.當CO段導線電流反向時，根據(jù)左手定則，安培力變?yōu)橄蛏?，則不能通過懸掛祛碼的方

式測量磁感應強度，故D錯誤。

故選Bo

二、多選題

13.（2022?廣東?模擬預測）兩長直導線P、。垂直于平面直角坐標系并固定在），軸和X軸

上，并與坐標軸上M、N兩點構(gòu)成正方形，如圖所示，坐標原點0位于正方形對角線交

點。兩長直導線通有圖示方向的電流，且電流大小相等。已知通電長直導線在其周圍形成

的磁感應強度與電流成正比，與該點到導線的距離成反比，。點的磁感應強度大小為與，

下列說法正確的是（）

產(chǎn)

計’

A.N點磁場方向沿），軸正方向

B.0點磁場方向與X軸負方向夾角為45。

C.導線尸在M點的磁感應強度大小為日為

D.導線尸在N點的磁感應強度大小為g

【答案】BD

【解析】A.設磁感應強度與電流、距離的關(guān)系式為

B=k-