高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)逐個(gè)突破專題67磁感應(yīng)強(qiáng)度安培定則磁場(chǎng)的疊加安培力的分析與計(jì)算通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)(原卷版+解析)

專題67磁感應(yīng)強(qiáng)度安培定則磁場(chǎng)的疊加安培力的分析與計(jì)算通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)一磁感線磁感應(yīng)強(qiáng)度（1-2T）考點(diǎn)二安培定則（3-4T）考點(diǎn)三磁場(chǎng)的疊加（5-11）考點(diǎn)四安培力的分析與計(jì)算（12-14T）考點(diǎn)五判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)情況（15-17T）考點(diǎn)六通電導(dǎo)體在安培力作用下的平衡和加速問題（18-27T）考點(diǎn)一磁感線磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁感線的特點(diǎn)(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)，在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內(nèi)部，由S極指向N極．(4)同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切．(5)磁感線是假想的曲線，客觀上并不存在．2．幾種常見的磁場(chǎng)(1)條形磁體和蹄形磁體的磁場(chǎng)(如圖所示)3．地磁場(chǎng)如下圖(1)地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近。(2)在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，且方向水平向北。4.磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義式：B＝eq\f(F,Il).(2)單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)為T.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以有以下幾種表述方式：1)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，即N極受力的方向．2)在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是就是該點(diǎn)磁感線的切線方向．3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．1．下列說法正確的是（）A．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，終止于S極B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同C．根據(jù)B＝FILD．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式B＝FIL，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL2．（2022·浙江嘉興·二模）如圖所示為實(shí)驗(yàn)室所用電流表的主要部件。繞在鋁框上的線圈通電以后，在磁極與軟鐵芯構(gòu)成的磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。某同學(xué)據(jù)此現(xiàn)象思考軟鐵芯內(nèi)部的磁感線分布，并提出了如下猜想，可能正確的是（）A． B．C． D．考點(diǎn)二安培定則用安培定則判斷電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則立體圖縱截面圖3．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，O處有一通電直導(dǎo)線，其中的電流方向垂直于紙面向里，圖形abcd為以O(shè)點(diǎn)為同心圓的兩段圓弧a和c與兩個(gè)半徑b和d構(gòu)成的扇形，則以下說法中正確的是（）A．該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖中的b或d所示，且離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越強(qiáng)B．該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖中的b或d所示，且離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱C．該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖中的a或c所示，且離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越強(qiáng)D．該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖中的a或c所示，且離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱4．導(dǎo)線中分別通以如圖所示方向的電流，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，N極分別指向什么方向？考點(diǎn)三磁場(chǎng)的疊加1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間存在幾個(gè)磁體(或電流)時(shí)，每一點(diǎn)的磁場(chǎng)等于各個(gè)磁體(或電流)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的矢量和．磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加時(shí)遵循平行四邊形定則．2.通電導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向過該點(diǎn)磁感線的切線方向，即與該點(diǎn)和導(dǎo)線的連線垂直．3.根據(jù)平行四邊形定則，利用合成法或正交分解法進(jìn)行合成，求得合磁感應(yīng)強(qiáng)度．5．（2022·上?！つM預(yù)測(cè)）如圖，真空中兩點(diǎn)電荷+q和?q以相同角速度在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，O點(diǎn)離+q較近，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A．大小恒定，方向垂直紙面向外 B．大小恒定，方向垂直紙面向里C．大小變化，方向垂直紙面向外 D．大小變化，方向垂直紙面向里6．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一正方形ABCD。A點(diǎn)有一根垂直于ABCD平面的直導(dǎo)線。當(dāng)導(dǎo)線中通有圖示方向的電流時(shí)，D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0。則B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（

A．0 B．B0 C．2B07．如圖所示，在圓O直徑的兩個(gè)端點(diǎn)P、Q處，固定著兩條垂直圓O所在平面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線。圓上的A、B、C、D四點(diǎn)恰構(gòu)成一正方形且AB//PQ。已知兩條導(dǎo)線的電流強(qiáng)度相等，P處電流方向垂直紙面向里，Q處電流方向垂直紙面向外，已知重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B．A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C．A、C兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D．A、D兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同8．（2023·全國·高三專題練習(xí)）已知通電圓環(huán)中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流成正比，與半徑成反比。兩個(gè)載流線圈（小半圓關(guān)于虛線ab對(duì)稱）中的電流相同，關(guān)于O1、O2處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是（）A．O1處垂直紙面向外、O2處垂直紙面向里，并且BB．O1、O2處均垂直紙面向里，并且BC．O1處垂直紙面向外、O2處垂直紙面向里，并且BD．O1、O2處均垂直紙面向里，并且B9．（2022·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測(cè)）一小磁針在地磁場(chǎng)作用下水平靜止，現(xiàn)在小磁針上方平行于小磁針放置一直導(dǎo)線。當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為I0A．13I0 B．33I010.如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°，在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，若將N處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，那么B2與B1之比為()A.1∶1B．1∶2C.eq\r(3)∶1 D.eq\r(3)∶211.(2021·全國甲卷)兩足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O′Q在一條直線上，PO′與OF在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為()A．B、0B．0、2BC．2B、2B D．B、B考點(diǎn)四安培力的分析與計(jì)算1．安培力的方向根據(jù)左手定則判斷。安培力既垂直于B，也垂直于I，即垂直于B與I決定的平面．左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．2．應(yīng)用安培力公式F＝BIl分析和計(jì)算時(shí)注意:(1)l與B垂直．(2)l是指有效長(zhǎng)度．彎曲通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l等于連接導(dǎo)線兩端點(diǎn)的直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線由始端流向末端，如圖所示．(3)B與I平行時(shí),F=0。12．（2023·全國·高三專題練習(xí)）已知a、b、c是等腰直角三角形三個(gè)頂點(diǎn)，d是∠c平分線上的一點(diǎn)，cd=ac=bc，在a、b、c、d四點(diǎn)分別固定四條長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，四條直導(dǎo)線都垂直于三角形abc所在平面，導(dǎo)線中的電流均為I，電流方向如圖所示，若導(dǎo)線a在c點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則放在c點(diǎn)導(dǎo)線受到的安培力大小和方向正確的是（）A．2+1BIL，沿cd方向 B．2?1C．2+1BIL，沿dc方向 D．2?113．彎折導(dǎo)體PMN通有如圖所示方向的電流，置于與PMN所在平面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，此時(shí)導(dǎo)體PMN所受的安培力最大。現(xiàn)將整段導(dǎo)體以過M點(diǎn)且垂直于PMN所在平面的直線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°，則導(dǎo)體PMN（形狀始終保持不變）所受的安培力（）A．方向不變，大小變?yōu)樵瓉淼?倍B．方向不變，大小變?yōu)樵瓉淼?2C．方向改變，大小變?yōu)樵瓉淼?倍D．方向改變，大小變?yōu)樵瓉淼?214．如圖，同種材料制成的粗細(xì)均勻半圓形單匝導(dǎo)線框MPN固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，直徑MN兩端與直流電源相接。已知MN段所受安培力大小為F，忽略電流之間的相互作用。則（）A．MN段所受安培力的方向直于線框平面B．通過MN段與MPN?段的電流之比為C．MPN?段所受安培力大小為D．半圓形線框所受安培力大小為π?2考點(diǎn)五判定導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)情況1.判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁感線分布情況,然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受力情況,進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。2.安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況判斷的常用方法電流元法分割為電流元eq\o(→,\s\up11(左手定則),\s\do4())安培力方向→整段導(dǎo)體所受合力方向→運(yùn)動(dòng)方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流→小磁針，通電螺線管→條形磁鐵結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的問題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向15．如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當(dāng)線圈內(nèi)通以圖示方向的電流后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是()A．線圈向左運(yùn)動(dòng)B．線圈向右運(yùn)動(dòng)C．從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)16．如圖所示，把一通電直導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通過電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（）（從上往下看）A．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升17．（2022·湖北孝感·高二階段練習(xí)）如圖所示，條形磁鐵放置在固定斜面上，在其上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以方向垂直紙而向外的電流。條形磁鐵始終靜止。在導(dǎo)線通電前后關(guān)于條形磁鐵的受力，下列說法正確的是（）A．斜面對(duì)磁鐵的支持力一定減小，磁鐵可能受到斜面的摩擦力作用B．斜面對(duì)磁鐵的支持力一定減小，磁鐵一定受到斜面的摩擦力作用C．斜面對(duì)磁鐵的支持力一定增大，磁鐵可能受到斜面的摩擦力作用D．斜面對(duì)磁鐵的支持力一定增大，磁鐵一定受到斜面的摩擦力作用考點(diǎn)六通電導(dǎo)體在安培力作用下的平衡和加速問題分析思路(1)選定研究對(duì)象．(2)對(duì)研究對(duì)象受力分析．受力分析時(shí)，變立體圖為平面圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，注意安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如圖所示：(3)結(jié)合研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)根據(jù)力的平衡條件、牛頓第二定律列方程進(jìn)行求解．．18．邊長(zhǎng)L的硬輕質(zhì)正三角形導(dǎo)線框abc置于豎直平面內(nèi)，ab邊水平，絕緣細(xì)線下端c點(diǎn)懸掛重物，勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小為B垂直紙面向里?，F(xiàn)將a、b接在恒恒定電流的正負(fù)極上，當(dāng)ab邊的電流強(qiáng)度為I，重物恰好對(duì)地?zé)o壓力，則重物重力的大小為（）A．BIL B．2BIL C．3BIL2 D．19．(多選)如圖所示，一根通電的直導(dǎo)線放在傾斜的粗糙導(dǎo)軌上，置于圖示方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)逐漸增大電流，導(dǎo)體棒仍靜止，則在增大電流過程中，導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小變化情況可能是（）A．一直增大 B．先增大后減小C．先減小后增大 D．始終為零20．如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R的直導(dǎo)體棒MN靜止于電阻不計(jì)的光滑水平矩形導(dǎo)軌上，水平導(dǎo)軌的左端接有電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源，整個(gè)裝置處于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與軌道平面成θ角（斜向上）。現(xiàn)閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)B．閉合開關(guān)S后，穿過閉合回路的磁通量減小C．閉合開關(guān)S的瞬間，導(dǎo)體棒MN所受安培力的大小為BELD．閉合開關(guān)S的瞬間，導(dǎo)體棒MN的加速度大小為BEL21．（2022·陜西咸陽·高三階段練習(xí)）如圖所示，在光滑絕緣四分之一圓弧軌道上，有一與圓弧軌道垂直的質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，空間存在與紙面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），導(dǎo)體棒內(nèi)電流大小為I。重力加速度為g，圖中θ=37°，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不可能為（

）A．mgILB．2mg3ILC．322．（2023·全國·高三專題練習(xí)）電磁炮的原理如圖所示，兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，導(dǎo)軌平面內(nèi)具有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶有炮彈的金屬框架垂直放在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電源的內(nèi)阻為r，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，金屬框架和炮彈的總質(zhì)量為m，金屬框架的電阻為R。通電后，炮彈隨金屬框架滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為v。不計(jì)空氣阻力、金屬框架與導(dǎo)軌間的摩擦和導(dǎo)軌電阻，不考慮金屬框架切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說法正確的是（）A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下B．金屬框架受到的安培力大小為F=C．通過金屬框架的電流為I=D．電源的電動(dòng)勢(shì)為E=23．如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點(diǎn)為圓弧的圓心．兩金屬軌道之間的寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖，大小為0.5T．質(zhì)量為0.05kg、長(zhǎng)為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點(diǎn)．當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時(shí)，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動(dòng)．已知N、P為導(dǎo)軌上的兩點(diǎn)，ON豎直、OP水平，且eq\x\to(MN)＝eq\x\to(OP)＝1m，g取10m/s2，則()A．金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為5m/s2B．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/sC．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為10m/s2D．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)每一條軌道的作用力大小為0.75N24．（2023·全國·高三專題練習(xí)）豎直平面內(nèi)有輕繩1、2、3連接如圖所示。繩1水平，繩2與水平方向成60°角，繩3的下端連接一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒1，在結(jié)點(diǎn)O正下方2d距離處固定一導(dǎo)體棒2，兩導(dǎo)體棒均垂直于紙面放置?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒1中通入向里的電流I0，導(dǎo)體棒2中通入向外且緩慢增大的電流I。當(dāng)增大到某個(gè)值時(shí)，給導(dǎo)體棒1以向右的輕微擾動(dòng)，可觀察到它緩慢上升到繩1所處的水平線上。繩3的長(zhǎng)度為d，兩導(dǎo)體棒長(zhǎng)度均為l，重力加速度為g。導(dǎo)體棒2以外距離為x處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIA．應(yīng)在I=mgdB．繩1中拉力的最大值為3C．繩2中拉力的最小值為3D．導(dǎo)體棒2中電流的最大值為I=25．（2022·湖南）如圖（a），直導(dǎo)線MN被兩等長(zhǎng)且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸OO′上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向OO′的磁場(chǎng)，與OO′距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖（b）所示。導(dǎo)線通以電流I，靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是（

）A．當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向MB．電流I增大，靜止后，導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變C．tanθ與電流I成正比D．sinθ與電流I成正比26．（2022·湖北）(多選)如圖所示，兩平行導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)。一導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定。整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定，方向與金屬棒垂直、與水平向右方向的夾角θ可調(diào)。導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)給導(dǎo)體棒通以圖示方向的恒定電流，適當(dāng)調(diào)整磁場(chǎng)方向，可以使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)或勻減速運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒加速時(shí)，加速度的最大值為g；減速時(shí)，加速度的最大值為g，其中g(shù)為重力加速度大小。下列說法正確的是（）A．棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B．棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C．加速階段加速度大小最大時(shí)，磁場(chǎng)方向斜向下，θ=60°D．減速階段加速度大小最大時(shí)，磁場(chǎng)方向斜向上，θ=150°27．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.5m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m=60g，電阻為R=1Ω，與導(dǎo)軌豎直部分接觸良好。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E=3V，內(nèi)阻為r=0.5Ω，定值電阻R（1）若導(dǎo)軌豎直部分光滑，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若導(dǎo)軌豎直部分與導(dǎo)體棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。專題67磁感應(yīng)強(qiáng)度安培定則磁場(chǎng)的疊加安培力的分析與計(jì)算通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)一磁感線磁感應(yīng)強(qiáng)度（1-2T）考點(diǎn)二安培定則（3-4T）考點(diǎn)三磁場(chǎng)的疊加（5-11）考點(diǎn)四安培力的分析與計(jì)算（12-14T）考點(diǎn)五判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)情況（15-17T）考點(diǎn)六通電導(dǎo)體在安培力作用下的平衡和加速問題（18-27T）考點(diǎn)一磁感線磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁感線的特點(diǎn)(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)，在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內(nèi)部，由S極指向N極．(4)同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切．(5)磁感線是假想的曲線，客觀上并不存在．2．幾種常見的磁場(chǎng)(1)條形磁體和蹄形磁體的磁場(chǎng)(如圖所示)3．地磁場(chǎng)如下圖(1)地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近。(2)在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，且方向水平向北。4.磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義式：B＝eq\f(F,Il).(2)單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)為T.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以有以下幾種表述方式：1)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，即N極受力的方向．2)在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是就是該點(diǎn)磁感線的切線方向．3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．1．下列說法正確的是（）A．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，終止于S極B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同C．根據(jù)B＝FILD．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式B＝FIL，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL【答案】B【解析】A．條形磁鐵外部的磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，終止于磁鐵的S極，內(nèi)部是從S極到N極，正好構(gòu)成閉合曲線，A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同也是小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向，B正確；CD．公式B=FIL是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，采用的是比值法定義，B與F、IL無關(guān)，不能說B與F成正比，與故選B。2．（2022·浙江嘉興·二模）如圖所示為實(shí)驗(yàn)室所用電流表的主要部件。繞在鋁框上的線圈通電以后，在磁極與軟鐵芯構(gòu)成的磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。某同學(xué)據(jù)此現(xiàn)象思考軟鐵芯內(nèi)部的磁感線分布，并提出了如下猜想，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】根據(jù)磁感線分布特點(diǎn)：磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從N極出來，回到磁鐵的S極，每條磁感線都是閉合曲線，任意兩條磁感線不相交。故符合磁感線分布特點(diǎn)的只有選項(xiàng)C。C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C?？键c(diǎn)二安培定則用安培定則判斷電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則立體圖縱截面圖3．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，O處有一通電直導(dǎo)線，其中的電流方向垂直于紙面向里，圖形abcd為以O(shè)點(diǎn)為同心圓的兩段圓弧a和c與兩個(gè)半徑b和d構(gòu)成的扇形，則以下說法中正確的是（）A．該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖中的b或d所示，且離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越強(qiáng)B．該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖中的b或d所示，且離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱C．該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖中的a或c所示，且離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越強(qiáng)D．該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如圖中的a或c所示，且離O點(diǎn)越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱【答案】D【解析】由安培定則可知，通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線是以通電導(dǎo)線為圓心的一系列同心圓，方向是圖中a或c箭頭所示，且離通電直導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱。故選D。4．導(dǎo)線中分別通以如圖所示方向的電流，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，N極分別指向什么方向？【答案】見解析【解析】已知磁場(chǎng)的方向即小磁針N級(jí)的指向。（a）由右手螺旋定則可知，導(dǎo)線下方磁場(chǎng)垂直紙面向里，故小磁針N極垂直紙面向里。（b）由右手螺旋定則可知，小磁針處的磁場(chǎng)垂直紙面向內(nèi)，故小磁針N極指向紙內(nèi)。（c）由右手螺旋定則可知，環(huán)形電流內(nèi)部磁場(chǎng)垂直紙面向外，故小磁針N極指向紙外。（d）由右手螺旋定則可知，螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)向左，故小磁針N極指向左?？键c(diǎn)三磁場(chǎng)的疊加1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間存在幾個(gè)磁體(或電流)時(shí)，每一點(diǎn)的磁場(chǎng)等于各個(gè)磁體(或電流)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的矢量和．磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加時(shí)遵循平行四邊形定則．2.通電導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向過該點(diǎn)磁感線的切線方向，即與該點(diǎn)和導(dǎo)線的連線垂直．3.根據(jù)平行四邊形定則，利用合成法或正交分解法進(jìn)行合成，求得合磁感應(yīng)強(qiáng)度．5．（2022·上?！つM預(yù)測(cè)）如圖，真空中兩點(diǎn)電荷+q和?q以相同角速度在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，O點(diǎn)離+q較近，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A．大小恒定，方向垂直紙面向外 B．大小恒定，方向垂直紙面向里C．大小變化，方向垂直紙面向外 D．大小變化，方向垂直紙面向里【答案】A【解析】點(diǎn)電荷的定向移動(dòng)，形成電流，根據(jù)正電荷的定向移動(dòng)方向即為電流的方向，由右手螺旋定則可知，正電荷在O點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲?，而?fù)電荷在O點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)橄蚶?，由于正電荷距離O點(diǎn)半徑近，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)矢量疊加原理，則合磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲?，大小恒定，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A。6．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一正方形ABCD。A點(diǎn)有一根垂直于ABCD平面的直導(dǎo)線。當(dāng)導(dǎo)線中通有圖示方向的電流時(shí)，D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0。則B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（

A．0 B．B0 C．2B0【答案】C【解析】D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說明通電導(dǎo)線在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，又通電導(dǎo)線在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，可知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，通電導(dǎo)線在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。根據(jù)通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的特點(diǎn)可知，通電導(dǎo)線在B點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向向左，又勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向向下，則故選C。7．如圖所示，在圓O直徑的兩個(gè)端點(diǎn)P、Q處，固定著兩條垂直圓O所在平面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線。圓上的A、B、C、D四點(diǎn)恰構(gòu)成一正方形且AB//PQ。已知兩條導(dǎo)線的電流強(qiáng)度相等，P處電流方向垂直紙面向里，Q處電流方向垂直紙面向外，已知重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B．A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C．A、C兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D．A、D兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同【答案】C【解析】A．由安培定則和磁場(chǎng)的疊加原理可知：圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于PQ連線向下，A錯(cuò)誤；BCD．由安培定則和磁場(chǎng)的疊加原理可得：A、C兩點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度相同，B、D兩點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度相同，B、D錯(cuò)誤，C正確；故選C。8．（2023·全國·高三專題練習(xí)）已知通電圓環(huán)中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流成正比，與半徑成反比。兩個(gè)載流線圈（小半圓關(guān)于虛線ab對(duì)稱）中的電流相同，關(guān)于O1、O2處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是（）A．O1處垂直紙面向外、O2處垂直紙面向里，并且BB．O1、O2處均垂直紙面向里，并且BC．O1處垂直紙面向外、O2處垂直紙面向里，并且BD．O1、O2處均垂直紙面向里，并且B【答案】A【解析】設(shè)大圓在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B大，小圓在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B小，根據(jù)疊加原理和安培定則BO1磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外BO2磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向里，所以B綜上所述，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。9．（2022·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測(cè)）一小磁針在地磁場(chǎng)作用下水平靜止，現(xiàn)在小磁針上方平行于小磁針放置一直導(dǎo)線。當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為I0A．13I0 B．33I0【答案】D【解析】設(shè)小磁針?biāo)幍卮艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為依題意有B則當(dāng)電流為I′時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)角為60°，產(chǎn)生電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)為有B聯(lián)立方程解得I故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。10.如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°，在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，若將N處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，那么B2與B1之比為()A.1∶1B．1∶2C.eq\r(3)∶1 D.eq\r(3)∶2【答案】B【解析】如圖所示，當(dāng)通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線在M、N兩處時(shí)，根據(jù)安培定則可知，二者在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都為eq\f(B1,2)；當(dāng)N處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處，兩導(dǎo)線在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小也為eq\f(B1,2)，作平行四邊形，由幾何關(guān)系得B2＝eq\f(B1,2)，那么eq\f(B2,B1)＝eq\f(1,2)，故選項(xiàng)B正確。11.(2021·全國甲卷)兩足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O′Q在一條直線上，PO′與OF在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為()A．B、0B．0、2BC．2B、2B D．B、B【答案】B【解析】?jī)芍苯菍?dǎo)線可以等效為如圖所示的兩直導(dǎo)線，由安培定則可知，兩直導(dǎo)線分別在M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铩⒋怪奔埫嫦蛲?，故M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零；兩直導(dǎo)線在N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直紙面向里，故M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B。選項(xiàng)B正確。考點(diǎn)四安培力的分析與計(jì)算1．安培力的方向根據(jù)左手定則判斷。安培力既垂直于B，也垂直于I，即垂直于B與I決定的平面．左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．2．應(yīng)用安培力公式F＝BIl分析和計(jì)算時(shí)注意:(1)l與B垂直．(2)l是指有效長(zhǎng)度．彎曲通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l等于連接導(dǎo)線兩端點(diǎn)的直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線由始端流向末端，如圖所示．(3)B與I平行時(shí),F=0。12．（2023·全國·高三專題練習(xí)）已知a、b、c是等腰直角三角形三個(gè)頂點(diǎn)，d是∠c平分線上的一點(diǎn)，cd=ac=bc，在a、b、c、d四點(diǎn)分別固定四條長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，四條直導(dǎo)線都垂直于三角形abc所在平面，導(dǎo)線中的電流均為I，電流方向如圖所示，若導(dǎo)線a在c點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則放在c點(diǎn)導(dǎo)線受到的安培力大小和方向正確的是（）A．2+1BIL，沿cd方向 B．2?1C．2+1BIL，沿dc方向 D．2?1【答案】D【解析】a、b、d處的電流會(huì)在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，根據(jù)安培定則即磁場(chǎng)的疊加原理可知，c處的合磁場(chǎng)大小為2?1B，方向與cd垂直斜向左上方，則放在F=2?1BIL根據(jù)左手定則，可知c故選D。13．彎折導(dǎo)體PMN通有如圖所示方向的電流，置于與PMN所在平面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，此時(shí)導(dǎo)體PMN所受的安培力最大?，F(xiàn)將整段導(dǎo)體以過M點(diǎn)且垂直于PMN所在平面的直線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°，則導(dǎo)體PMN（形狀始終保持不變）所受的安培力（）A．方向不變，大小變?yōu)樵瓉淼?倍B．方向不變，大小變?yōu)樵瓉淼?2C．方向改變，大小變?yōu)樵瓉淼?倍D．方向改變，大小變?yōu)樵瓉淼?2【答案】B【解析】假設(shè)原磁場(chǎng)如圖則導(dǎo)體PMN所受的安培力F=BI方向垂直于紙面向里導(dǎo)體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后，如圖導(dǎo)體PMN所受安培力為F方向垂直于紙面向里；導(dǎo)體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，安培力大小、方向與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)相同。如果磁場(chǎng)方向向上，導(dǎo)體無論是逆時(shí)針還是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后安培力方向也是與原來一樣，大小變?yōu)樵瓉淼?2故選B。14．如圖，同種材料制成的粗細(xì)均勻半圓形單匝導(dǎo)線框MPN固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，直徑MN兩端與直流電源相接。已知MN段所受安培力大小為F，忽略電流之間的相互作用。則（）A．MN段所受安培力的方向直于線框平面B．通過MN段與MPN?段的電流之比為C．MPN?段所受安培力大小為D．半圓形線框所受安培力大小為π?2【答案】C【解析】A．由圖可知，通過MN的電流方向向右，根據(jù)左手定則可知，MN段所受安培力的方向平行于線框平面向上，A錯(cuò)誤；B．設(shè)半圓形單匝導(dǎo)線框的半徑為r，根據(jù)電阻定律R=ρ可得RMN段與MPN?段為并聯(lián)關(guān)系，可知電壓相等，根據(jù)歐姆定律可得IMNC．已知MN段所受安培力大小為F，則有F=BMPN?段受安培力的等效長(zhǎng)度為2r，MPN?段所受安培力大小為FD．由左手定則可知，MN段與MPN?段所受安培力方向均平行于線框平面向上，則半圓形線框所受安培力大小為F總故選C?？键c(diǎn)五判定導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)情況1.判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁感線分布情況,然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受力情況,進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。2.安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況判斷的常用方法電流元法分割為電流元eq\o(→,\s\up11(左手定則),\s\do4())安培力方向→整段導(dǎo)體所受合力方向→運(yùn)動(dòng)方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流→小磁針，通電螺線管→條形磁鐵結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的問題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向15．如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當(dāng)線圈內(nèi)通以圖示方向的電流后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是()A．線圈向左運(yùn)動(dòng)B．線圈向右運(yùn)動(dòng)C．從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】A【解析】解法一電流元法首先將線圈分成很多小段，每一小段可看作一直線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受到的安培力情況如圖所示．根據(jù)對(duì)稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運(yùn)動(dòng)．只有選項(xiàng)A正確．解法二等效法將環(huán)形電流等效成小磁針，如圖所示，根據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運(yùn)動(dòng)，選A.也可將左側(cè)條形磁鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，也可判斷出線圈向左運(yùn)動(dòng)，選A.16．如圖所示，把一通電直導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通過電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（）（從上往下看）A．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升【答案】C【解析】在導(dǎo)線兩側(cè)取兩小段，左邊一小段所受的安培力方向垂直紙面向外，右側(cè)一小段所受安培力的方向垂直紙面向里，從上往下看，知導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，導(dǎo)線所受的安培力方向向下，所以導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況為：逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降。故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。17．（2022·湖北孝感·高二階段練習(xí)）如圖所示，條形磁鐵放置在固定斜面上，在其上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以方向垂直紙而向外的電流。條形磁鐵始終靜止。在導(dǎo)線通電前后關(guān)于條形磁鐵的受力，下列說法正確的是（）A．斜面對(duì)磁鐵的支持力一定減小，磁鐵可能受到斜面的摩擦力作用B．斜面對(duì)磁鐵的支持力一定減小，磁鐵一定受到斜面的摩擦力作用C．斜面對(duì)磁鐵的支持力一定增大，磁鐵可能受到斜面的摩擦力作用D．斜面對(duì)磁鐵的支持力一定增大，磁鐵一定受到斜面的摩擦力作用【答案】B【解析】通電后，條形磁鐵的受力分析如圖所示由圖可知，磁鐵一定受到斜面的摩擦力的作用，垂直于斜面方向重力的分力等于斜面對(duì)磁鐵的支持力與通電導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力在垂直于斜面方向的分力之和，而通電前重力垂直于斜面方向的分力等于斜面對(duì)磁鐵的支持力，所以通電后斜面對(duì)磁鐵的支持力一定減小。故選B?？键c(diǎn)六通電導(dǎo)體在安培力作用下的平衡和加速問題分析思路(1)選定研究對(duì)象．(2)對(duì)研究對(duì)象受力分析．受力分析時(shí)，變立體圖為平面圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，注意安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如圖所示：(3)結(jié)合研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)根據(jù)力的平衡條件、牛頓第二定律列方程進(jìn)行求解．．18．邊長(zhǎng)L的硬輕質(zhì)正三角形導(dǎo)線框abc置于豎直平面內(nèi)，ab邊水平，絕緣細(xì)線下端c點(diǎn)懸掛重物，勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小為B垂直紙面向里?，F(xiàn)將a、b接在恒恒定電流的正負(fù)極上，當(dāng)ab邊的電流強(qiáng)度為I，重物恰好對(duì)地?zé)o壓力，則重物重力的大小為（）A．BIL B．2BIL C．3BIL2 D．【答案】C【解析】根據(jù)平衡條件得mg=BIL+解得mg=故選C。19．(多選)如圖所示，一根通電的直導(dǎo)線放在傾斜的粗糙導(dǎo)軌上，置于圖示方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)逐漸增大電流，導(dǎo)體棒仍靜止，則在增大電流過程中，導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小變化情況可能是（）A．一直增大 B．先增大后減小C．先減小后增大 D．始終為零【答案】AC【解析】根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒所受安培力方向沿斜面向上，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受外力的合力為0。當(dāng)BIL時(shí)，隨電流的增大，導(dǎo)體棒有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力方向沿斜面向下，且f增大電流，安培力增大，摩擦力增大。當(dāng)BIL時(shí)，導(dǎo)體棒開始有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力方向沿斜面向上，且f增大電流，安培力增大，摩擦力先減小，當(dāng)安培力大小等于重力沿斜面向下的分力時(shí)，摩擦力減為0，之后隨安培力的進(jìn)一步增大，導(dǎo)體棒有沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦力方向沿斜面向下，此時(shí)增大電流，安培力增大，摩擦力增大，即摩擦力先減小，后增大。故選AC。20．如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R的直導(dǎo)體棒MN靜止于電阻不計(jì)的光滑水平矩形導(dǎo)軌上，水平導(dǎo)軌的左端接有電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源，整個(gè)裝置處于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與軌道平面成θ角（斜向上）?，F(xiàn)閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)B．閉合開關(guān)S后，穿過閉合回路的磁通量減小C．閉合開關(guān)S的瞬間，導(dǎo)體棒MN所受安培力的大小為BELD．閉合開關(guān)S的瞬間，導(dǎo)體棒MN的加速度大小為BEL【答案】D【解析】A．閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒中的電流N到M，根據(jù)左手定則判斷安培力向右下，故導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，面積變大，穿過閉合回路的磁通量變大，故B錯(cuò)誤；CD．閉合開關(guān)S的瞬間，導(dǎo)體棒MN所受安培力的大小為F=BIL=B加速度a=故C錯(cuò)誤D正確。故選D。21．（2022·陜西咸陽·高三階段練習(xí)）如圖所示，在光滑絕緣四分之一圓弧軌道上，有一與圓弧軌道垂直的質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，空間存在與紙面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），導(dǎo)體棒內(nèi)電流大小為I。重力加速度為g，圖中θ=37°，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不可能為（

）A．mgILB．2mg3ILC．3【答案】B【解析】導(dǎo)體棒受重力、安培力和支持力三個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，三個(gè)力合力為零，即三個(gè)力可以構(gòu)成一個(gè)封閉的矢量三角形，當(dāng)安培力和支持力垂直時(shí)，安培力有最小值，由F解得磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不可能小于它的最小值。本題選不可能，故選B。22．（2023·全國·高三專題練習(xí)）電磁炮的原理如圖所示，兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，導(dǎo)軌平面內(nèi)具有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶有炮彈的金屬框架垂直放在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電源的內(nèi)阻為r，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，金屬框架和炮彈的總質(zhì)量為m，金屬框架的電阻為R。通電后，炮彈隨金屬框架滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為v。不計(jì)空氣阻力、金屬框架與導(dǎo)軌間的摩擦和導(dǎo)軌電阻，不考慮金屬框架切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說法正確的是（）A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下B．金屬框架受到的安培力大小為F=C．通過金屬框架的電流為I=D．電源的電動(dòng)勢(shì)為E=【答案】D【解析】A．炮彈受安培力向右，由左手定則可知，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能定理Fs=解得金屬框架受到的安培力大小為F=mC．根據(jù)安培力F=BIL可得通過金屬框架的電流為I=mvD．根據(jù)E=I(R+r)可知電源的電動(dòng)勢(shì)為E=m故選D。23．如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點(diǎn)為圓弧的圓心．兩金屬軌道之間的寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖，大小為0.5T．質(zhì)量為0.05kg、長(zhǎng)為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點(diǎn)．當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時(shí)，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動(dòng)．已知N、P為導(dǎo)軌上的兩點(diǎn)，ON豎直、OP水平，且eq\x\to(MN)＝eq\x\to(OP)＝1m，g取10m/s2，則()A．金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為5m/s2B．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/sC．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為10m/s2D．金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)每一條軌道的作用力大小為0.75N【答案】D【解析】金屬細(xì)桿在水平方向受到安培力作用，安培力大小F安＝BIL＝0.5×2×0.5N＝0.5N，金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a＝eq\f(F安,m)＝10m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)金屬細(xì)桿從M點(diǎn)到P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析，安培力做功W安＝F安·(eq\x\to(MN)＋eq\x\to(OP))＝1J，重力做功WG＝－mg·eq\x\to(ON)＝－0.5J，由動(dòng)能定理得W安＋WG＝eq\f(1,2)mv2，解得金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為v＝eq\r(20)m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度可分解為水平方向的向心加速度和豎直方向的重力加速度，水平方向的向心加速度大小為a′＝eq\f(v2,r)＝20m/s2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在P點(diǎn)金屬細(xì)桿受到軌道水平向左的作用力F，水平向右的安培力F安，由牛頓第二定律得F－F安＝eq\f(mv2,r)，解得F＝1.5N，每一條軌道對(duì)金屬細(xì)桿的作用力大小為0.75N，由牛頓第三定律可知金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)每一條軌道的作用力大小為0.75N，選項(xiàng)D正確．24．（2023·全國·高三專題練習(xí)）豎直平面內(nèi)有輕繩1、2、3連接如圖所示。繩1水平，繩2與水平方向成60°角，繩3的下端連接一質(zhì)量為m的導(dǎo)體