專題28安培力作用下的受力分析模型（優(yōu)練）

專題28安培力作用下的受力分析模型一．選擇題（共20小題）1．（2023春?岳陽(yáng)期末）如圖所示，三根長(zhǎng)為，電流大小均為的直線電流在空間構(gòu)成等邊三角形，其中、電流的方向均垂直紙面向外，電流的方向垂直紙面向里。、電流在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為，導(dǎo)線位于水平面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)線受到的靜摩擦力為A．0 B．，方向水平向右 C．，方向水平向左 D．，方向水平向左2．（2023春?赤峰期末）如圖所示，一彈簧測(cè)力計(jì)下面掛有質(zhì)量為、匝數(shù)為的矩形線框，邊長(zhǎng)為，線框的下半部分處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，方向與線框平面垂直（在圖中垂直于紙面向里），當(dāng)線框中通以逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎藭r(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為；保持電流大小不變，改變電流的方向，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為。則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A． B． C． D．3．（2023春?鎮(zhèn)巴縣期末）如圖所示，水平面內(nèi)的正方形中有垂直于水平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，、分別是、邊的中點(diǎn)，由粗細(xì)均勻的三段直導(dǎo)線組成的三角形金屬線框放在水平面上，若用軟導(dǎo)線連接、通入大小為的恒定電流，線框受到的安培力為，若用軟導(dǎo)線連接、也通入大小為的恒定電流，線框受到的安培力大小為，線框始終保持靜止不動(dòng)，則等于A． B． C． D．4．（2023春?開(kāi)福區(qū)校級(jí)期末）通電直導(dǎo)線的質(zhì)量為，長(zhǎng)為，用兩根細(xì)線把導(dǎo)線水平吊起，導(dǎo)線上的電流為，方向如圖所示。在豎直方向加一個(gè)方向向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，導(dǎo)線處于平衡時(shí)懸線與豎直方向成角，下列說(shuō)法不正確的是A． B．懸線的拉力 C．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則懸線的偏角將增大 D．若將導(dǎo)線拉到最低處由靜止釋放，則導(dǎo)線可擺過(guò)的最大角度為5．（2023春?漣源市期末）如圖所示，將長(zhǎng)為的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等、夾角為的“”形，并置于與其所在平面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若“”形導(dǎo)線所受的安培力大小為，則該直導(dǎo)線中通過(guò)的電流大小為A． B． C． D．6．（2023春?濱海新區(qū)期末）如圖所示，一質(zhì)量為、長(zhǎng)度為的金屬棒兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)金屬棒中通過(guò)電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為。（已知重力加速度為下列說(shuō)法正確的是A．金屬棒中的電流方向由到 B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 D．僅增大金屬棒質(zhì)量，懸線與豎直方向的夾角增大7．（2023?順德區(qū)模擬）如圖，長(zhǎng)為的直導(dǎo)線被兩條平行且等長(zhǎng)的絕緣輕繩懸掛于水平軸上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向的磁場(chǎng)，與距離相等位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等且不隨時(shí)間變化。導(dǎo)線通以電流，靜止在圖中右側(cè)位置時(shí)，輕繩偏離豎直方向的夾角為，兩絕緣輕繩與磁場(chǎng)的方向平行，已知直導(dǎo)線重力為，下列說(shuō)法正確的是A．此時(shí)導(dǎo)線中電流方向由指向 B．此時(shí)導(dǎo)線所受安培力方向水平向右 C．電流減小，靜止后輕繩偏離豎直方向的夾角增大 D．直導(dǎo)線靜止在圖中右側(cè)位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8．（2023春?溫江區(qū)校級(jí)月考）利用如圖所示的電流天平，可以測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為，段導(dǎo)線長(zhǎng)為，導(dǎo)線、、段處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈沒(méi)有通電時(shí)，天平處于平衡狀態(tài)。當(dāng)線圈中通入電流時(shí)，通過(guò)在右盤加質(zhì)量為的砝碼（或移動(dòng)游碼）使天平重新平衡。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．若僅將電流反向，線圈將不能保持平衡狀態(tài) B．線圈通電后，、段導(dǎo)線受到的安培力等大反向，段導(dǎo)線的安培力向上 C．線圈受到的安培力大小為 D．由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度9．（2023春?渝中區(qū)校級(jí)月考）在傾角的絕緣斜面上，固定一光滑金屬框，寬，接入電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的電池，垂直框面放置一根質(zhì)量的金屬棒，金屬棒接入電路的電阻的阻值為，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直于框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值使金屬棒靜止在框架上，如圖所示。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（框架的電阻與摩擦不計(jì)，框架與金屬棒接觸良好，取A．金屬棒受到的安培力的大小為 B．通過(guò)金屬棒的電流強(qiáng)度的大小為 C．滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為 D．電源的輸出功率為10．（2023?江漢區(qū)校級(jí)三模）質(zhì)量為的導(dǎo)體棒與兩個(gè)半徑為的光滑圓弧電極接觸良好，兩個(gè)電極相互平行且都位于豎直平面內(nèi)，為其中一個(gè)圓弧電極的圓心，截面如圖所示，導(dǎo)體棒中通有如圖所示電流，導(dǎo)體棒在兩個(gè)電極間的長(zhǎng)度為，在兩電極間加一豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，導(dǎo)體棒恰好靜止在電極的圓弧面上?，F(xiàn)在通過(guò)增大電流的方式使導(dǎo)體棒緩慢地從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)，已知與水平方向的夾角為，與水平方向的夾角為。已知重力加速度為，則下列說(shuō)法正確的是A．磁場(chǎng)方向豎直向上 B．當(dāng)導(dǎo)體棒靜止在點(diǎn)時(shí)，流過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小為 C．當(dāng)導(dǎo)體棒靜止在點(diǎn)時(shí)流過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小為靜止在點(diǎn)時(shí)的3倍 D．導(dǎo)體棒從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中電極受到的壓力逐漸減小11．（2023春?成都期末）如圖，一質(zhì)量為、長(zhǎng)為的直導(dǎo)線用兩等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于等高的、兩點(diǎn)，整個(gè)導(dǎo)線處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給導(dǎo)線通以沿方向的電流，當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為時(shí)，直導(dǎo)線保持靜止，重力加速度大小為。若磁感應(yīng)強(qiáng)度方向剛好沿細(xì)線向下，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A． B． C． D．12．（2023?遂寧三模）一根長(zhǎng)度為質(zhì)量為的粗細(xì)可忽略的導(dǎo)體棒靜止在一個(gè)足夠長(zhǎng)的光滑絕緣半圓柱體頂端，導(dǎo)體棒中通有垂直紙面向外大小為的電流，其截面如圖，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒由靜止滑下，一段時(shí)間后從某一位置離開(kāi)半圓柱體。若在圓心處加一根垂直于截面通電情況與相同的導(dǎo)體棒（圖中未畫(huà)出），其它條件不變，則關(guān)于導(dǎo)體棒離開(kāi)半圓柱體的位置說(shuō)法中正確的是A．可能在的左上方 B．可能仍在處 C．一定在、之間某處 D．可能在處13．（2023春?大通縣期末）如圖所示，等邊三角形線框由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)、與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒受到的安培力大小為，則線框受到的安培力的大小為A． B． C． D．014．（2023?雁塔區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，一根用某種單一材料制成的均勻金屬桿長(zhǎng)為，用兩根長(zhǎng)的電阻不計(jì)的輕質(zhì)導(dǎo)線豎直懸掛在三等分點(diǎn)，導(dǎo)線與金屬桿相接處接觸良好，并將金屬桿置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)間不加電壓時(shí)，單根導(dǎo)線上的拉力為，加上電壓后，單根導(dǎo)線上的拉力是。若把導(dǎo)線長(zhǎng)度變成，如圖所示懸掛在金屬桿兩端，仍然加上電壓，則此時(shí)單根導(dǎo)線上的拉力是A． B． C． D．15．（2023?河南模擬）如圖為磁場(chǎng)天平原理示意圖，可通過(guò)磁場(chǎng)天平測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度。質(zhì)量為的均質(zhì)細(xì)金屬棒通過(guò)兩相同的輕質(zhì)彈簧懸掛，金屬棒處于水平狀態(tài)，彈簧勁度系數(shù)為，金屬棒通過(guò)輕質(zhì)導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為的電流。長(zhǎng)方形為理想磁場(chǎng)邊界，磁場(chǎng)邊界長(zhǎng)度為。金屬桿的右端有絕緣輕指針，無(wú)磁場(chǎng)時(shí)，調(diào)整指針位置指到0刻度。當(dāng)長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外時(shí)，金屬棒穩(wěn)定時(shí)指針向下移動(dòng)距離，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為A． B． C． D．16．（2023?北碚區(qū)模擬）如圖所示，一根長(zhǎng)、質(zhì)量的通電直導(dǎo)線垂直紙面水平放置在傾角為的斜面上，電流方向垂直紙面向外，電流大小。用平行于斜面的輕繩拴住導(dǎo)線不動(dòng)，整個(gè)裝置放在方向沿斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知重力加速度，，要使斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小至少應(yīng)為A． B． C． D．17．（2023?肇慶模擬）電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)武器。如圖所示是導(dǎo)軌式電磁炮的原理結(jié)構(gòu)示意圖。一對(duì)足夠長(zhǎng)的光滑水平金屬加速導(dǎo)軌、與可控電源相連，、導(dǎo)軌的間距為且電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。裝有“電磁炮”彈體的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌、上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒（含彈體）的總質(zhì)量為。在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，若接通電源瞬間為導(dǎo)體棒提供的電流為，不計(jì)空氣阻力，則A．若要導(dǎo)體棒向右加速，則電流需從端流向端 B．在接通電源瞬間，導(dǎo)體棒的加速度為 C．若電源輸出電壓恒定，則導(dǎo)體棒可做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．若電源輸出電壓恒定，則導(dǎo)體棒所受的安培力將隨著速度的增大而增大18．（2023?沙河口區(qū)校級(jí)一模）如圖所示，某同學(xué)用玻璃皿在中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)的液體”實(shí)驗(yàn)，若蹄形磁體兩極間正對(duì)部分的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻，限流電阻，玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為，閉合開(kāi)關(guān)后當(dāng)液體穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)恒為，則A．流經(jīng)液體的電流為 B．由上往下看，液體做順時(shí)針旋轉(zhuǎn) C．液體所受的安培力做負(fù)功 D．液體所受安培力的功率為19．（2023春?定遠(yuǎn)縣校級(jí)月考）如圖所示，邊長(zhǎng)為，質(zhì)量為的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通以恒定的逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎笮?。圖中虛線過(guò)邊中點(diǎn)和邊中點(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(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。此時(shí)導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線中的拉力為，保持其他條件不變，現(xiàn)將虛線下方的磁場(chǎng)移至虛線上方，導(dǎo)線框仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)細(xì)線中拉力為。則導(dǎo)線框中的電流大小為A． B． C． D．20．（2023春?鹽湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，兩根間距為的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為，導(dǎo)軌處有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。質(zhì)量為、電阻不計(jì)的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好，當(dāng)電路中的電流為和時(shí)，金屬桿均恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度取，，。下列說(shuō)法正確的是A．金屬桿所受安培力方向沿斜面向下 B．金屬桿的質(zhì)量 C．金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D．將電源正、負(fù)極對(duì)調(diào)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，金屬桿可能靜止二．計(jì)算題（共5小題）21．（2022秋?丹陽(yáng)市校級(jí)期末）如圖所示，間距為的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌左端連接有電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻的電源。質(zhì)量的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與金屬棒垂直，方向與導(dǎo)軌平面成斜向右上。繞過(guò)桌邊光滑定滑輪的一根細(xì)線，一端系在金屬棒的中點(diǎn)，另一端吊著一個(gè)重物，拉著金屬棒的細(xì)線水平且與金屬棒垂直，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)且剛好不向左滑，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取，金屬棒接入電路的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，，，求：（1）金屬棒受到的安培力的大?。唬?）懸吊重物的質(zhì)量；（3）保持磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，將磁場(chǎng)方向迅速改為豎直向上，則磁場(chǎng)方向改為豎直向上的一瞬間，重物的加速度（不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象）。22．（2023?豐臺(tái)區(qū)二模）如圖所示，兩根間距為的平行金屬導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)，質(zhì)量為的金屬桿垂直放在導(dǎo)軌上。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與金屬桿垂直且與導(dǎo)軌平面成角斜向上。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)電路電流為時(shí)，金屬桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為。求：（1）金屬桿受到的安培力大??；（2）導(dǎo)軌對(duì)金屬桿的支持力大?。?）滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，金屬桿受到的支持力減小，金屬桿仍保持靜止。某同學(xué)認(rèn)為：由于金屬桿受到的支持力減小，所以它受到的摩擦力減小。你是否同意該同學(xué)的說(shuō)法，請(qǐng)分析說(shuō)明。23．（2022秋?重慶期末）如圖所示，傾角為的斜面上固定著寬的足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻，一質(zhì)量的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度，金屬棒靜止在導(dǎo)軌上，，，求：（1）若金屬導(dǎo)軌光滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多少？（2）若金屬導(dǎo)軌粗糙，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，導(dǎo)體棒仍能保持靜止，此時(shí)金屬棒所受的摩擦力是多少？方向如何？24．（2022秋?大石橋市校級(jí)期中）如圖所示，寬為的導(dǎo)軌與水平面成角，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，回路電流方向由流向，空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，則：（1）若磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪毙泵嫦蛏?，斜面光滑，電流大小為，欲使金屬桿靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大；（2）若磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上，大小為，斜面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)，金屬棒剛好沒(méi)有向上滑動(dòng)時(shí)電流大小。（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）25．（2022春?譙城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，、為兩根相距的平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通以的電流時(shí)，質(zhì)量為的金屬棒沿導(dǎo)軌做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)棒中電流增大到時(shí)，棒能獲得的加速度。已知金屬棒受到的磁場(chǎng)力方向水平，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。參參考答案一．選擇題（共20小題）1．【答案】【解答】解：根據(jù)右手定則分析出導(dǎo)線位置的磁場(chǎng)特點(diǎn)，如圖所示電流在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都為，根據(jù)右手螺旋定則和力的平行四邊形定則，由幾何關(guān)系得由左手定則可知，導(dǎo)線所受的安培力方向水平向右，大小為由于導(dǎo)線位于水平面處于靜止?fàn)顟B(tài)，故導(dǎo)線受到的摩擦力大小為，方向水平向左，故正確，錯(cuò)誤；故選：。2．【答案】【解答】解：當(dāng)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，由左手定則可知邊所受安培力方向豎直向上，安培力大小為，由力的平衡有：，線框中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，由左手定則可知邊所受安培力方向豎直向下，由力的平衡有：代入數(shù)據(jù)可得：，故錯(cuò)誤，正確。故選：。3．【答案】【解答】解：設(shè)正方形邊長(zhǎng)為，根據(jù)幾何關(guān)系：，若用軟導(dǎo)線連接、通入大小為的恒定電流，折線框的有效長(zhǎng)度：，則線框受安培力：若用軟導(dǎo)線連接、也通入大小為的恒定電流，折線框的有效長(zhǎng)度，則線框受安培力：因此：，故錯(cuò)誤，正確。故選：。4．【答案】【解答】解：，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和細(xì)線拉力。如圖所示根據(jù)平衡條件可得，即，懸線的拉力，故錯(cuò)誤；、根據(jù)可知，若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，懸線的偏角將增大，故正確；、若將導(dǎo)線拉到最低處由靜止釋放，則導(dǎo)線擺到最大高度時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有，解得，故錯(cuò)誤。故選：。5．【答案】【解答】解：導(dǎo)線在磁場(chǎng)內(nèi)有效長(zhǎng)度為：，故該“”形通電導(dǎo)線受到安培力大小為，解得：，故正確，錯(cuò)誤。故選：。6．【答案】【解答】解：對(duì)金屬棒受力分析，如圖所示、由左手定則可以判斷，金屬棒中電流方向?yàn)橛傻?，故錯(cuò)誤；、、對(duì)金屬棒受力分析，由平衡條件有，解得勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，故錯(cuò)誤，正確；、由可知，金屬棒質(zhì)量增大，線與豎直方向的夾角減小，故錯(cuò)誤。故選：。7．【答案】【解答】解：．導(dǎo)體受到向下的重力，沿懸線向左上的拉力，如要平衡安培力的方向一定朝右上方。對(duì)直導(dǎo)線進(jìn)行受力分析，如圖所示根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)線中電流方向應(yīng)由指向，故錯(cuò)誤；．根據(jù)上述分析，由平衡條件有又有整理解得故正確；．由于若減小，則減小，故錯(cuò)誤。故選：。8．【答案】【解答】解：線圈通電后，根據(jù)左手定則，、段導(dǎo)線受到的安培力等大反向，段導(dǎo)線的安培力向上；當(dāng)線圈沒(méi)有通電時(shí)，天平處于平衡狀態(tài)，設(shè)左盤質(zhì)量為，右盤質(zhì)量為，根據(jù)平衡條件有當(dāng)線圈中通入電流時(shí)，向上的安培力大小為在右盤加質(zhì)量為的砝碼（或移動(dòng)游碼）使天平重新平衡，根據(jù)平衡條件有可得則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為若僅將電流反向，則安培力方向向下，其他條件不變，線圈不能保持平衡狀態(tài)，故正確，錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選：。9．【答案】【解答】解：、金屬棒靜止在導(dǎo)軌上，受到重力、導(dǎo)軌的支持力和安培力，由左手定則可知安培力方向沿斜面向上由平衡條件得：安培力：．故正確；、由可得：．故正確；、由閉合電路的歐姆定律：，聯(lián)立解得：；故錯(cuò)誤；、電源的輸出功率為：．故正確。本題選錯(cuò)誤的，故選：。10．【答案】【解答】解：、安培力應(yīng)水平向右，用左手定則，磁場(chǎng)應(yīng)豎直向下，故錯(cuò)誤；、根據(jù)三力平衡，重力與安培力的合力應(yīng)與軌道對(duì)其的彈力等大共線反向，即有，可得，故錯(cuò)誤；、在處時(shí)有，在處有，由二式相比，則可得到，故正確；、根據(jù)三力平衡，則軌道對(duì)棒的彈力的合力其中由逐步減少到，故錯(cuò)誤。故選：。11．【答案】【解答】解：磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿細(xì)線向下，安培力方向與細(xì)線垂直，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖，由共點(diǎn)力平衡條件得：解得：，故錯(cuò)誤，正確。故選：。12．【答案】【解答】解：、一段時(shí)間后從某一位置離開(kāi)半圓柱體，說(shuō)明在點(diǎn)導(dǎo)體棒和半圓柱體之間沒(méi)有彈力，重力沿半徑方向的分力正好提供向心力，若在圓心處加一根垂直于截面通電情況與相同的導(dǎo)體棒，根據(jù)同向電流相互吸引可以判斷，導(dǎo)體棒對(duì)施加了一個(gè)引力，這個(gè)引力與導(dǎo)體棒的速度垂直，所以導(dǎo)體棒的速度大小不受影響，根據(jù)向心力公式可知，再點(diǎn)向心力是不變的，說(shuō)明在點(diǎn)還受到半圓柱體對(duì)的支持力，并且與對(duì)的引力相等，只有當(dāng)速度繼續(xù)增加，以至于半圓柱體對(duì)的支持力減小到0時(shí)，才離開(kāi)半圓柱體，故錯(cuò)誤，錯(cuò)誤；、當(dāng)在點(diǎn)之后速度繼續(xù)增加時(shí)，如果對(duì)的引力正好可以提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，也就是不需要重力的分力提供，導(dǎo)體棒離開(kāi)半圓柱體的位置就可能在處，故錯(cuò)誤，正確。故選：。13．【答案】【解答】解：設(shè)導(dǎo)體棒長(zhǎng)度為，棒中電流為，則其受到的安培力大小為：的電阻是棒電阻的兩倍，二者并聯(lián)，兩端電壓相同，則流過(guò)的電流為，有效長(zhǎng)度也為，掌握受到的安培力的合力為：棒和受到的安培力方向相同，故線框受到的安培力大小為，故正確、錯(cuò)誤。故選：。14．【答案】【解答】解：導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)間不加電壓時(shí)，單根導(dǎo)線上的拉力為，可知金屬桿的重力為，加上電壓后，單根導(dǎo)線上的拉力是，可知金屬桿受到的安培力為，方向豎直向下，導(dǎo)線長(zhǎng)度變成后，可知導(dǎo)線與水平方向夾角為，設(shè)此時(shí)單根導(dǎo)線上拉力為，則，解得，故正確，錯(cuò)誤。故選：。15．【答案】【解答】解：無(wú)磁場(chǎng)時(shí)指針位于0刻度處，此時(shí)彈簧彈力與金屬棒重力平衡，設(shè)彈簧的形變量為，由平衡條件得：則當(dāng)指針向下移動(dòng)距離穩(wěn)定時(shí)，由平衡條件得：聯(lián)立解得：故正確，錯(cuò)誤。故選：。16．【答案】【解答】解：由數(shù)學(xué)知識(shí)可得：斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力恰好為零時(shí)，導(dǎo)線只受重力、線的拉力和安培力的作用，如圖所示。由平衡條件有：，并且，解得：，故正確，錯(cuò)誤。故選：。17．【答案】【解答】解：、根據(jù)左手定則可知若要導(dǎo)體棒向右加速，則電流需從端流向端，故錯(cuò)誤；、在接通電源瞬間，導(dǎo)體棒的加速度為，故正確；若電源輸出電壓恒定，隨著導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度增加，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)增加，從而回路電流強(qiáng)度減小，使棒受到的安培力減小，導(dǎo)體棒不會(huì)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故錯(cuò)誤。故選：。18．【答案】【解答】解：、根據(jù)歐姆定律可得：流經(jīng)液體的電流為，故錯(cuò)誤；由于中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心，器皿所在處的磁場(chǎng)豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的安培力沿逆時(shí)針?lè)较?，因此液體沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，安培力與運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，故錯(cuò)誤；玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為，則：液體熱功率為液體所受安培力的功率為：，故正確。故選：。19．【答案】【解答】解：根據(jù)左手定則可知，當(dāng)磁場(chǎng)在虛線下方時(shí)，線框所受的安培力為：，其方向豎直向上，對(duì)于整體，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡可得：；當(dāng)磁場(chǎng)在虛線上方時(shí)，線框所受的安培力大小不變，但其方向豎直向下，對(duì)于整體，根據(jù)平衡方程可得：，聯(lián)立解得：，解得導(dǎo)線框中的電流大小為：，故錯(cuò)誤，故正確。故選：。20．【答案】【解答】解：、根據(jù)左手定則可知金屬桿所受安培力方向沿斜面向上。故錯(cuò)誤；、當(dāng)電路中的電流為時(shí)，受到的安培力一定小于電路中的電流為時(shí)受到的安培力，所以前者金屬棒受到的摩擦力沿斜面向上，后者時(shí)金屬棒受到的摩擦力沿斜面向下，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，有，當(dāng)電路中的電流為時(shí)，對(duì)金屬桿受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，有，聯(lián)立方程解得，，故錯(cuò)誤，故正確；、因?yàn)?，所以?dāng)電源正、負(fù)極對(duì)調(diào)時(shí)，根據(jù)左手定則可知安培力方向沿斜面向下，無(wú)論如何改變滑動(dòng)變阻器的阻值都無(wú)法使金屬桿靜止。故錯(cuò)誤。故選：。二．計(jì)算題（共5小題）21．【答案】（1）金屬棒受到的安培力的大小為；（2）懸吊重物的質(zhì)量為；（3）重物的加速度為0?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得通過(guò)金屬棒的電流大小為：金屬棒受到的安培力為：聯(lián)立解得：（2）根據(jù)題意可知金屬棒恰好不向左滑動(dòng)，所以其所受最大靜摩擦力方向向右，受力分析如圖：對(duì)金屬棒，根據(jù)平衡條件可得：由題意可知對(duì)重物根據(jù)平衡條件可得：聯(lián)立解得：