安培力.docx
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安培力
一、单选题：
本大题共31小题，第1小题为3分；从第2小题到第31小题每题4分小计120分；共计123分。
1、一个蹄形磁铁如图所示放置，它的上方有一水平直通电导线PQ，电流方向向右，如果导线可以在磁场力作用下自由运动，那么它将怎样运动？
[ ]
A．俯视逆时针方向转动
B．俯视顺时针方向转动
C．俯视逆时针方向转动且向下运动
D．俯视顺时针方向转动且向下运动
2、在倾角为?
的光滑斜面上，放置一段通有电流I，长度为L，质量为m的导体棒，如图所示．欲使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场磁感强度B的最小值和方向分别是
[ ]
3、如图所示，若将匀强磁场中的一段通电导线在纸平面内转过θ角，则它受到的磁场力的大小将
[ ]
A．增大
B．减小
C．不变
D．条件不足，无法确定
4、如图所示，两根直导线AB、CD互相垂直，但相隔一小段距离，其中AB是固定的，CD能自由转动，当电流按图示箭头方向通过两条导线时，CD导线将
[ ]
A．顺时针方向转动，同时靠近导线AB
B．顺时针方向转动，同时离开导线AB
C．逆时针方向转动，同时靠近导线AB
D．逆时针方向转动，同时离开导线AB
5、如图（甲）所示的闭合金属框，从某一高度自由下落进入匀强磁场区，从ad边刚进入磁场区开始，金属框内的感应电流i随时间t变化的图象可能是图（乙）中的
[ ]
6、两根垂直纸面放置的直导线a和b，通有方向如图等值的电流I．一根通有方向如图电流I1的轻质导线cd与a、b等距沿纸面放置．则导线cd运动的情况是
[ ]
A．沿逆时针方向转动 B．沿顺时针方向转动
C．c端转向纸外，d端转向纸里 D．c端转向纸里，d端转向纸外
7、如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点。
棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力。
为了使拉力等于零，可
[ ]
A．适当减小磁感强度 B．使磁场反向
C．适当增大电流强度 D．使电流反向
8、如图，两根倾斜的光滑导电轨道相互平行放置，轨道间接有电源。
现将一根金属杆放于导电轨道上（与轨道保持垂直），同时加一匀强磁场，恰可使金属杆静止在轨道上，所加磁场的方向应在的范围为
[ ]
9、在条形磁铁N极附近，放置一通有方向如图电流I的轻质线圈abcd，则线圈运动情况是
[ ]
A．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时靠近N极
B．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时远离N极
C．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时靠近N极
D．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时远离N极
10、如图所示，将一柔软导线弯成五角星回路，置于光滑水平桌面上，通一交流电，则星形回路将
[ ]
A．会变形，且面积减小
B．会变形，且面积增大
C．会变形，面积时增时减
D．必须有外加磁场存在，该回路才会变形
11、一段导线通以电流后，悬浮于磁场之中，则磁场的方向是
[ ]
A．沿竖直方向 B．沿水平方向
C．沿电流方向 D．沿任意方向
12、有一段通电直导线，长1cm，电流5A，把它放入磁场中某一点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感强度B的大小是
[ ]
A．B＜2T B．B≤2T C．B＞2T D．B≥2T
13、蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流I的轻质直导线ab，则ab运动的情况是
[ ]
A．a端转向纸外，b端转向纸里，同时向下运动
B．a端转向纸外，b端转向纸里，同时向上运动
C．a端转向纸里，b端转向纸外，同时向上运动
D．a端转向纸里，b端转向纸外，同时向下运动
14、如图所示，ab为一条竖直放置的通有电流I的可自由运动的直导线，在它的正右方有一个通有逆时针方向电流的方形导线框，则ab将
[ ]
A．向左平动
B．向右平动
C．a端向纸里，b端向纸外运动
D．以中点为轴沿顺时针方向运动
15、有一松弛的螺线管，其长度为L，截面半径为r．今给该线圈通以电流，则会发生的现象是
[ ]
A．L变小，r变大 B．L变大，r变大
C．L变大，r变小 D．L变小，r变小
16、关于安培力的方向，如下说法中正确的是
[ ]
A．安培力的方向总是沿着磁场方向
B．安培力的方向总是垂直于磁场方向，但不一定垂直电流方向
C．安培力的方向总是垂直于电流方向，但不一定垂直磁场方向
D．安培力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向
17、如图所示，当磁铁向螺线管插入时，螺线管中
[ ]
A．不产生感应电流
B．产生的感应电流方向如图中所示
C．产生的感应电流方向与图示相反
D．有无感应电流不能确定，因条件不足
18、如图所示，在两磁极之间放一培养皿，磁感线垂直培养皿，如图．皿内侧壁有环状电极A，中心有电极K，皿内装有电解液，当通以如图所示电流时,则
[ ]
A．电解液将顺时针旋转流动 B．电解液将逆时针旋转流动
C．电解液静止不动 D．以上均不对
19、如图所示，直线电流I指向Z轴正向，电流所受匀强磁场的磁场力指向Y轴正向，则匀强磁场B的方向
[ ]
A．一定沿X轴正向 B．一定沿X轴负向
C．一定在XOY平面内 D．无法判定
20、如图所示，一根有质量的金属棒AC，用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流由A→C，此时悬线张力不为零，欲使线张力为零必须
[ ]
A．改变电流方向，并适当增加电流强度
B．不改变电流方向，适当增加电流强度
C．改变磁场方向，并适当增强磁感应强度
D．不改变磁场方向，适当减小磁感应强度
21、铝圆环和磁铁在同一平面内，当圆环通入电流方向如图所示的瞬间，圆环将
[ ]
A．左边向里，右边向外，转动的同时向磁铁靠近
B．左边向外，右边向里，转动的同时向磁铁靠近
C．左边向里，右边向外，转动的同时与磁铁远离
D．圆环不会转动，但向磁铁靠近
22、如图，a、b两个相同的金属环，套在水平放置的光滑绝缘杆上。
现向两环中通入同向电流，a环中电流
较大，b环中电流
较小．若将两环由静止释放，则两环运动情况是
[ ]
A．相互靠近做加速运动，a环加速度较大
B．相互远离做加速运动，a环加速度较大
C．相互远离做加速运动，a环和b环加速度大小相同
D．相互靠近做加速运动，a环和b环加速度大小相同
23、如图，蹄形磁铁上方，放置一通有电流方向如图、大小为I的轻质线圈abcd，则该线圈运动的情况是
[ ]
A．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动
B．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动
C．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动
D．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动
24、固定不动的绝缘直导线MN和可以自由运动的矩形线圈ABCD在同一平面内，MN与AD、BC边平行，并较靠近AD边，当导线和线圈中通以如图所示电流时，线圈的运动状况是
[ ]
A．静止不动
B．向左方移动
C．向右方移动
D．绕MN为轴转动
25、如图所示为两根互相平行的通电直导线a、b的横截面，a、b中的电流方向已在图中标出，则导线a中电流所产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受磁场力的方向应分别是
[ ]
A．磁感线顺时针方向，磁场力方向向左
B．磁感线顺时针方向，磁场力方向向右
C．磁感线逆时针方向，磁场力方向向左
D．磁感线逆时针方向，磁场力方向向右
26、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A．A与螺线管垂直，“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外．电键S闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是
[ ]
A．水平向左
B．水平向右
C．竖直向下
D．竖直向上
27、如图所示，软铁心上绕着两个匝数相同的线圈P和Q，为了使图中通电导线L（其电流方向已在图中标明）受到向上的磁场力F的作用，线圈P、Q的端点a、b和c、d与电源正、负极e、f连接的顺序应是
[ ]
A．e→a，b→c，d→f
B．e→a，b→d，c→f
C．e→b，a→c，d→f
D．e→b，a→d，c→f
28、如图所示，KN和LM是同心圆弧，其圆心是O，在O处垂直于纸面放置一载流长直导线，电流方向垂直于纸面向外，用一根导线围成如图KLMN所示的回路，当在回路中通以沿图示方向的电流
时，此时回路
[ ]
A．将向右移动
B．将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动
C．各边所受安培力：
KL边受力垂直于纸面向外，MN边受力垂直于纸面向里，LM和KN边不受力
D．各边所受安培力：
LM和KN边不受力，KL边受力与NM边受力方向与C中所述的相反
29、如图所示，悬挂起来的矩形线圈abcd与固定的条形磁铁在同一平面内，二者的中轴线在一条直线上。
当线圈中通以逆时针方向的电流时，线圈受磁场力的情况是
[ ]
A．ab边、cd边受力，其它二边不受力
B．ab边和cd边受的力大小相等方向相反，俯视看线圈应逆时针转动．
C．ad边和bc边受的力大小相等方向相同
D．ad边和bc边受的力大小相等方向相反
30、如图，a、b、c、d是四根长度相等，等间距地被固定在同一竖直平面内的通电直导线，当它们通以大小相等，方向如图的电流时，各导线所受磁场力的合力情况是
[ ]
A．导线a的受力方向向右 B．导线b的受力方向向左
C．导线c的受力方向向右 D．导线d的受力方向向右
31、一矩形通电线框abcd，可绕其中心轴OO'转动，它处在与OO'垂直的匀强磁场中（如图）。
在磁场作用下线框开始转动，最后静止在平衡位置，则平衡后
[ ]
A．线框四边都不受磁场的作用力
B．线框四边受到指向线框外部的磁场作用力，但合力为零
C．线框四边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零
D．线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力，另一对边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零
二、填空题：
本大题共11小题，第32小题为2分；从第33小题到第36小题每题3分小计12分；从第37小题到第40小题每题4分小计16分；从第41小题到第42小题每题5分小计10分；共计40分。
32、在图上标出通电直导线的电流方向,方向为从_______.
33、如图，两根轻质弹簧劲度系数均为k，静止吊起一根长为L的金属棒AC，金属棒处于与棒垂直指向纸里的匀强磁场中．当金属棒中通入由A端流向C端的电流I时，弹簧的伸长减少了x，则匀强磁场的磁感强度大小为____________．
34、如图，两根相距d平行放置的导电轨道，倾角均为
，轨道间接有电动势为E、内阻不计的电源．现将一根质量为m、电阻为R的金属杆放于轨道上（杆与轨道垂直），同时加一匀强磁场，使杆在轨道上静止．则所加磁场磁感强度的最小值B=___________．（不计轨道电阻）
35、在两个倾角均为α的光滑斜面上，分别有相同的金属棒，并通有相同的电流，一个处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为
，另一个处于垂直于斜面上的匀强磁场中，磁感应强度为
，两金属棒均处于平衡状态，如图所示则
∶
=___________．
36、在磁感强度为B的水平匀强磁场中，有一匝数为n、边长为L的正方形线圈，线圈可绕垂直磁感线的轴转动．当线圈中通入电流I时，该线圈所受到的最大磁力矩为M=_____________．
37、如图所示，正方形线圈abcd，每边长10cm，共10匝，通过8A电流，置于磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，转轴与磁场方向垂直，那么线圈所受的电磁力矩为_____，线圈处于图示位置转过60°角时，线圈所受电磁力矩为________．
38、如下图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.3T，有一根长为30cm的导线AD被折成如图形状AB=BC=CD=10cm，则当导线内通以I=2A电流时，导线AD所受磁场力的大小为_____N，方向为_____．
39、如图，两根相距20cm、平行放置的导电轨道，倾角均为30°，轨道间接有电动势为5V的电源（内阻不计），处于磁感强度为1T、方向竖直向上的匀强磁场中。
轨道上静止放一根电阻为0.2Ω、质量为0.5kg的金属杆，则金属杆受到的静摩擦力大小为______，方向_________．（轨道电阻不计）
40、如图所示，AB是一根长为40cm、质量为80g的均匀金属棒，两端用相同的两根弹簧挂起，置于匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外，磁感强度为2T，当AB中无电流时，弹簧的伸长为10cm，当AB中通有电流时，弹簧比原长缩短了10cm，那么这一电流的方向是______，大小是______．
41、将长为1米的导线从中点折成两端夹角为120度的折线，放在磁感应强度为0.08T的匀强磁场中，导线所在平面与磁场垂直，则导线中通以25A的电流时，其受到的磁场力大小为________．
42、如图，两根光滑的弧形轨道，轨道间接有电动势为E、内阻不计的电源，处于磁感强度为B、竖直向上的匀强磁场中．现将一根长L、质量为m、电阻为R的金属杆ab放于轨道上某一位置处恰好可处于静止．则此时杆对轨道压力的大小为_________．（轨道电阻不计）
三、多选题：
本大题共3小题，从第43小题到第45小题每题4分小计12分；共计12分。
43、两根相互靠近平行放置的直导线
[ ]
A．当通有同向电流时，相互吸引
B．当通有同向电流时，相互推斥
C．当通有反向电流时，相互推斥
D．当通有反向电流时，相互吸引
44、如图所示，在xoy平面内有一条通电直导线，这条导线受到匀强磁场的作用力是指向+z方向的，则这个匀强磁场的磁感应强度的方向可能是
[ ]
A．平行于x轴 B．平行于y轴
C．平行于z轴 D．平行于xoy平面
45、一个矩形线框abcd放在匀强磁场中，当线框中通有如图所示方向的恒定电流，线框转动90°的过程中
[ ]
A．ab边和cd边受到的安培力不变，电磁力矩逐渐变小
B．ab边和cd边受到的安培力逐渐变小，电磁力矩也逐渐变小
C．ad边和cb边始终不受安培力
D．ad边和cb边受到的安培力逐渐变大，但电磁力矩为0
四、计算题：
本大题共4小题，从第46小题到第48小题每题10分小计30分；第49小题为15分；共计45分。
46、如图所示，流体磁动力泵的矩形槽左右两壁是导电的，前后两壁是绝缘的，槽宽L=5cm，高h=10.5cm，槽的下部与水银面接触，上部与竖直非导电管相连，匀强磁场方向垂直于绝缘壁，B=0.1T．当给两导电壁间加一电压U=1V时，水银在泵中可上升的高度是多少?
（取水银电阻率ρ=
Ω·m，水银密度ρ0=1.4×
kg／m3，重力加速度g=10m／
）
47、如图所示，一段质量为m的细导线上面一段的长为L，导线处在匀强磁场B中，导线下面两端插在两只水银杯里，两杯与一带开关的内阻小的外电源联接。
当开关S闭合瞬间导线从水银杯跳起，导线上升高度为h，不计空气阻力，求通过导线的电量。
48、在图中，“
”表示一根垂直纸面放置的通电直导体，电流方向指向纸内，电流强度为I，其质量为m、长为L．当加上一个匀强磁场时，导体能够静止在倾角为θ的光滑斜面上．问：
（1）最小应加一个多大的磁场?
方向如何?
（2）调节磁感强度的大小和方向，使导体所受磁场力的大小为mg，且导体仍保持静止状态，那么斜面所受的压力可能是多大?
49、如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为l、质量为m的通电直导体棒，棒内电流大小为I，方向如图示．以水平向右为x正方向，竖直向上为y正方向，建立直角坐标系．
（1）如果磁场的方向限定在xOy平面内，试确定使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场B所有可能的方向．
（2）求能使导体棒保持静止的磁场磁感应强度的最小值Bmin的大小．
一、单选题：
本大题共31小题，第1小题为3分；从第2小题到第31小题每题4分小计120分；共计123分。
1、◆标准答案：
C
★试题提示：
开始时，与N极接触处的磁场方向向上，受力方向向外，与S极接触处的磁场方向向下，受力方向向里，因此导线将发生俯视逆时针方向转动．转过90°后，导线所在位置的磁场方向水平向右，它受力方向变为向下．实际上，并不是要等到转90°后才受向下的磁场力，而是一边转动，同时一边向下运动．选项C正确．
2、◆标准答案：
C
3、◆标准答案：
C
4、◆标准答案：
C
5、◆标准答案：
C
6、◆标准答案：
C
★试题提示：
提示：
先画出a、b两导线在cd导线处的磁场情况如图，再根据左手定则判断cd导线的受力及运动情况．
7、◆标准答案：
C
8、◆标准答案：
A
★试题提示：
9、◆标准答案：
A
★试题提示：
提示：
方法一：
先画出条形磁铁在线圈附近的磁力线分布情况，再用左手定则判断．方法二：
将线圈视为电磁铁，纸里为N极，纸外为S极，此电磁铁与条形磁铁相互作用．
10、◆标准答案：
B
11、◆标准答案：
B
12、◆标准答案：
D
13、◆标准答案：
A
★试题提示：
提示：
画出蹄形磁铁在导线ab附近的磁力线分布情况,再用左手定则判断．
14、◆标准答案：
A
15、◆标准答案：
A
16、◆标准答案：
D
17、◆标准答案：
C
18、◆标准答案：
A
19、◆标准答案：
D
20、◆标准答案：
B
21、◆标准答案：
A
22、◆标准答案：
D
★试题提示：
提示：
两通电环将相互吸引而靠近，因相互引力大小相等，质量相同，所以加速度大小相等
23、◆标准答案：
D
24、◆标准答案：
C
25、◆标准答案：
B
26、◆标准答案：
D
27、◆标准答案：
C
28、◆标准答案：
C
29、◆标准答案：
C
30、◆标准答案：
D
31、◆标准答案：
B
二、填空题：
本大题共11小题，第32小题为2分；从第33小题到第36小题每题3分小计12分；从第37小题到第40小题每题4分小计16分；从第41小题到第42小题每题5分小计10分；共计40分。
32、◆标准答案：
B到A
33、 ★试题详解：
34、 ★试题提示：
提示：
导线平衡所需的最小安培力如图①，所以所加的最小磁感强度B如图②
★试题详解：
35、 ★试题详解：
1∶cosα
36、 ★试题详解：
nBI
37、 ★试题详解：
0.16N·m,0.08N·m
38、◆标准答案：
0.126,垂直纸面向外
39、◆标准答案：
1.8N,沿斜面向下
40、◆标准答案：
B--A,2A
★试题详解：
B→A，2A
41、 ★试题详解：
42、 ★试题提示：
★试题详解：
三、多选题：
本大题共3小题，从第43小题到第45小题每题4分小计12分；共计12分。
43、◆标准答案：
AC
44、◆标准答案：
ABD
45、◆标准答案：
AD
四、计算题：
本大题共4小题，从第46小题到第48小题每题10分小计30分；第49小题为15分；共计45分。
46、 ★试题详解：
47、 ★试题详解：
48、 ★试题详解：
解：
（1）使导体静止的最小磁场力的方向是沿斜面向上，大小是mgsinθ，因此磁场方向是垂直斜面向上，磁感强度是mgsinθ／IL
（2）当磁场力方向竖直向上时，二力平衡，斜面压力为零；当磁场力方向与竖直方向成2θ角时，三力平衡
如图所示，斜面的压力N=2mgcosθ
49、 ★试题详解：
解：
（1）磁场B的方向应在水平向右至沿斜面向上的范围内，包括水平向右，但不包括沿斜面向上．以水平向右为x轴正方向，则B与x轴正向间的夹角θ满足0°≤θ＜150°（或θ∈[0，
]）
（2）当B垂直斜面向上时，安培力沿斜面向上，此时B的值Bmin为最小值，
满足BminIl=mgsin30°，即
．
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