2024-2025學年高二物理專項復習：磁場對通電導線的作用力

2024-2025學年高二物理舉一反三系列1.1磁場對通電導線的作用力（（含答案））1.1磁場對通電導線的

作用力原卷版

目錄

一、【安培力的基礎(chǔ)概念知識梳理】......................................................................1

二、【磁鐵與通電導線間的作用力知識梳理】..............................................................2

三、【通電導線與通電導線間的作用力知識點梳理】........................................................4

四、【磁電式電流表知識點梳理】........................................................................7

五、【安培力作用下的平衡問題知識點梳理】..............................................................10

一、【安培力的基礎(chǔ)概念知識梳理】

1.安培力：人們把通電導線在磁場中受的力稱為安培力

2.安培力的方向

（1）用左手定則判定：伸開左手,使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

（2）安培力的方向特點：FIB,F1L即F垂直于B和I決定的平面（注意：B和I可以有任意夾角）

3.安培力的大小

（1）磁場和電流垂直時：F=B1L

（2）磁場和電流平行時：F=0

（3）磁感應強度B的方向與電流方向成。角：F=BILsin6

【安培力的基礎(chǔ)概念舉一反三練習】

1.關(guān)于磁場，下列認識正確的是（）

F

A.公式2=無說明磁感應強度6與6成正比，與〃成反比

B.某點的磁場方向與放在該點的小磁針N極所受磁場力方向一致

C.磁感線總是由磁體的N極發(fā)出終止于磁體的S極

D.在通電導線與磁場垂直的情況下，導線不受磁場力

2.（多選）一根長0.20m、通有2.0A電流的通電直導線，放在磁感應強度為0.50T的勻強磁場中，受到的安培力大

小可能是（）

A.0NB.0.20NC.0.40ND.0.60N

3.關(guān)于通電直導線在勻強磁場中所受到的安培力產(chǎn)、磁感應強度8、電流/三者之間的方向關(guān)系，下列說法中正

確的是（）

A.安培力F的方向一定垂直于磁感應強度B和電流/所在的平面

B.磁感應強度8的方向一定垂直于安培力廠和電流/所在的平面

C.電流/的方向一定垂直于安培力/和磁感應強度8所在的平面

D.安培力F、磁感應強度5、電流/三者之間的方向一定互相垂直

4.如圖所示，半圓形導線a6c通以恒定電流/,放置在勻強磁場中、已知磁感應強度為⑹導線長為萬/,直徑ac

與磁場方向夾角為。=60。。該導線受到的安培力為（

二、【磁鐵與通電導線間的作用力知識梳理】

①可以將條形磁鐵和U型磁鐵中的磁場簡化處理，通電螺線管可以視為條形磁鐵。環(huán)形電流可以視為小磁針。

NS

NS

②磁鐵對通電導線的作用力：用左手定則判斷安培力的方向

③求磁鐵收到的作用力：先用左手定則判斷導線受到的安培力，在通過牛頓第三定律得出磁鐵受到的作用力。

［磁鐵與通電導線間的作用力舉一反三練習】

5.（多選）兼善中學“物理魔法社”的同學研究通電直導線在磁場中受力情況的小實驗，裝置如圖所示，臺秤上放

一光滑平板，其左邊固定一輕質(zhì)擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數(shù)為E；現(xiàn)在磁鐵上

方中心偏左位置固定一導體棒，當導體棒中通入方向垂直紙面向里的電流后，臺秤讀數(shù)為民則以下說法正確的是

)

A.彈簧長度將變長B.彈簧長度將變短

C.

FJ<F2D.F2<FI

6.如圖所示，把一通電導線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導線可以自由移動，當導線通入向左的電流/時，如果

只考慮安培力的作用，則從上往下看，導線的運動情況是（）

A1B

~s\IN

A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降

B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降

7.（多選）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線，當導線通以如圖

所示方向電流時，下列判斷正確的是（）

0/

ls....|N

/z////////////////J///

A.磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用

B.磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用

C.若將導線移至磁鐵中點的正上方，電流反向，磁鐵對桌面的壓力會減小

D.若將導線移至磁鐵中點的正上方，電流反向，磁鐵對桌面的壓力會增大

8.如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說法正確的是

S

-

A.若將a接電源正極，b接電源負極，彈簧秤的示數(shù)將減小.

B.若將a接電源正極，b接電源負極，彈簧秤的示數(shù)將增大.

C.若將a接電源正極，b接電源負極，彈簧秤的示數(shù)將不變

D.不能確定，與磁鐵進入通電螺線管的長度有關(guān).

9.如圖所示，條形磁鐵放在桌面上，一根通電直導線由S極的上端平移到N極的上端的過程中，導線保持與磁鐵

垂直，導線的通電方向如圖所示，則此過程中磁鐵受到的摩擦力（磁鐵保持靜止）（）

A.為零

B.方向由向左變?yōu)橄蛴?/p>

C.方向保持不變

D.方向由向右變?yōu)橄蜃?/p>

10.如圖所示，把輕質(zhì)導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵的N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面，當

線圈內(nèi)通以如圖方向的電流后，線圈將（）

A.不動B.轉(zhuǎn)動C.向左擺動D.向右擺動

11.如圖所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一個線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)。當線圈中通以圖示方向的電

流時，將會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）

B.線圈向右擺動

C.從上往下看，線圈順時針轉(zhuǎn)動，同時向右擺動

D.從上往下看，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，同時向左擺動

三、【通電導線與通電導線間的作用力知識點梳理】

通電導線與通電導線間的作用力方向判斷方法:

b

①若要判斷a電流受到b電流給的安培力，可以將b電流產(chǎn)生的磁場視為磁源，a電流視為通電導線。再通過左手

定則判斷出a導線所受的安培力。同理要判斷b電流受到a電流給的安培力，也可以將a電流產(chǎn)生的磁場視為磁源，

b電流視為通電導線。再通過左手定則判斷出b導線所受的安培力。

②同向電流相互吸引，異向電流相互排斥也可以判斷兩電流所受的安培力方向。

【通電導線與通電導線間的作用力舉一反三練習】

12.（多選）三根平行共面的通電長導線都通有穩(wěn)恒電流，要使它們所受的磁場合力都為零，如圖，有可能實現(xiàn)的

是

（）

A.B.C.D.

13.直導線a、6相互垂直，a可以自由移動和轉(zhuǎn)動，力固定。當a、6通有如圖所示的電流后，從上往下看，a的運

動情況是（）

;a

b0r

A.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

C.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

14.通電矩形導線框而cd與無限長通電直導線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ad邊與MN平行。關(guān)于MN

中電流產(chǎn)生的磁場對線框的作用，下列敘述中正確的是（）

A.線框有兩條邊所受到的安培力方向相同

B.線框有兩條邊所受到的安培力大小相同

C.整個線框有向里收縮的趨勢

D.若導線向左微移，各邊受力將變小，但合力不變

15.（多選）如圖所示，一金屬直桿兩端接有導線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為

使MN垂直紙面向外運動，可以（）

a

bQ

MN

A.將a、c端接在電源正極,b、d端接在電源負極

B.將Ad端接在電源正極,a、c端接在電源負極

C.將a、/端接在電源正極,Ac端接在電源負極

D.將a、c端接在交流電源的一端，b、d接在交流電源的另一端

16.如圖所示電路中，電池均相同,當電鍵S分別置于a、6兩處時，導致勿與W之間的安培力的大小分別為

A.電鍵S置于a時與NN之間相互吸引，且F）Fb

B.電鍵S置于a時附'與楸之間相互吸引，且Fa<Fb

C.電鍵S置于6時肱/與惻之間相互排斥，且F）Fb

1

D.電鍵S置于6時仞/與NN之間相互排斥，且Fa<Fb

17.一條直導線平行于通電螺線管的軸線放在螺線管的正上方，如圖所示，導線助通以由6向a的電流，則導線

的可能運動是（）

b

A.導線仍不做任何運動

B.導線劭向紙面內(nèi)平移

C.導線a端向紙外，6端向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動，同時向下移動

D.導線a端向紙內(nèi)，6端向紙外轉(zhuǎn)動，同時向上移動

18.如圖，長載流導線劫和cd相互垂直，它們相隔一段距離，血固定不動，cd能繞中點。轉(zhuǎn)動，并能靠近或離

開當電流方向如圖中所示時，導線將（）

A.順時針轉(zhuǎn)動同時離開

B.順時針轉(zhuǎn)動同時靠近

C.逆時針轉(zhuǎn)動同時離開成

D.逆時針轉(zhuǎn)動同時靠近成

19.已知通電長直導線周圍激發(fā)磁場的磁感應強度大小與導線中的電流大小成正比。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a、b、c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。角，四條

導線中的電流大小都為了,其中a導線對d導線的安培力大小為凡現(xiàn)突然把6、c導線的電流方向同時改為垂直于

紙面向外，電流大小同時變?yōu)樵瓉淼?倍，則此時，導線所受安培力的合力（）

a笆

//'、、、

b0

A.大小為4戶，方向為a-dB.大小為4凡方向為

C.大小為36，方向為a-dD.大小為2凡方向為4a

20.如圖所示，導線A、B通以大小、方向均相同的恒定電流，在A、B連線的垂直平分線上放置一段長為/的直導

線C,A、B、C剛好在正三角形的三個頂點上?，F(xiàn)C通以恒定電流，C受到的安培力大小為凡若只將導線A的電流

增大為原來的兩倍，則C受到的安培力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

好C

軟——-----0

A；B

A.FB.2FC.姮尸D.—F

33

四、【磁電式電流表知識點梳理】

磁電式電流表的構(gòu)造特點

（1）構(gòu)造：磁鐵、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴。（如圖甲所示）

（2）特點：兩極間的極靴和極靴中間的鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向均勻分布，使線圈平面

都與磁感線壬后，使表盤刻度均勻。（如圖乙所示）

螺旋彈簧

線圈

原理

⑴通電線圈在磁場中受安培力作用發(fā)生轉(zhuǎn)動。螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動。

（2）線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大,被測電流就越大，所以根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小,可以確定被測電流的大小;根據(jù)

線圈偏轉(zhuǎn)的方向,可以知道被測電流的方向。

優(yōu)缺點：優(yōu)點是靈敏度高，可以測出很量的電流；缺點是線圈的導線很細，允許通過的電流很弱。如果希望它測

量較大的電流值，就要根據(jù)在必修第三冊中學到的方法擴大其量程。

【磁電式電流表舉一反三練習】

21.（多選）磁電式電流表中通以相同電流時，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，表示電流表靈敏度越高，若其余條件都相同，

則靈敏度高的電流表具有（）

永久磁鐵一

螺旋彈簧

A.較小的線圈面積

B.較強的輻向分布的磁場

C.較多的線圈匝數(shù)

D.勁度系數(shù)較大的兩個螺旋彈簧

22.如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布。線圈中a、力兩條導線長度均為

未通電流時，a、6處于圖乙所示位置，兩條導線所在處的磁感應強度大小均為艮通電后，a導線中電流方向垂直

紙面向外，大小為/,則（）

,螺旋彈簧

A.該磁場是勻強磁場

B.線圈平面總與磁場方向垂直

C.線圈將逆時針轉(zhuǎn)動

D.a導線受到的安培力大小始終為

23.磁電式儀表的基本組成部分是磁鐵、線圈、鐵芯等，下列關(guān)于電表的說法中正確的是（）

B.電表里面的鐵芯是為了減小線圈與磁場間的作用

C.電表中通的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越大

D.改變電流方向，指針偏轉(zhuǎn)方向不變

24.為一閉合回路，AB、切間導線彎成水平半圓弧狀，AD.比'間導線豎直放置。現(xiàn)有一根長直導線閭平行于

放置在半圓柱體的軸線上。/崎回路和國導線通有如圖所示的電流，已知苑段導線單獨存在時，尸0受到的安

培力大小為仇則28切回路給戶0的安培力為（）

A.4凡方向水平指向力。B.4凡方向水平指向?qū)?/p>

C.2F,方向水平指向"D.2F,方向水平指向及？

25.圖甲為實驗室里某型號磁電式電流表結(jié)構(gòu)。矩形線圈匝數(shù)為〃，電阻為幾矩形線圈處在均勻輻射狀磁場中，

如圖乙所示，線圈左右兩邊所在之處的磁感應強度大小均為尻若線圈受到的安培力和螺旋彈簧的彈力達到平衡時,

指針達到穩(wěn)定。下列說法正確的是（）

F

甲乙

A.如圖甲所示，線圈順時針轉(zhuǎn)動過程中，穿過鋁框的磁通量減少

B.在線圈轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，線圈所受安培力大小與電流大小有關(guān)，而與所處位置無關(guān)

C.通電線圈中的電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度就越小

D.更換勁度系數(shù)更小的螺旋彈簧，可以減小電流表的靈敏度(靈敏度即:)

五、【安培力作用下的平衡問題知識點梳理】

安培力作用下物體的平衡、加速問題

①通電導體棒在磁場中的平衡問題是一種常見的力學綜合模型，該模型一般由傾斜導軌、導體棒、電源和電阻等組

成。這類題目的難點是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。因此解題時一定要先把立體圖轉(zhuǎn)化成平面圖，通過

受力分析建立各力的平衡關(guān)系，如圖所示。

②如果導體處于加速狀態(tài)，可根據(jù)牛頓第二定律處理。

③求解安培力作用下導體棒平衡問題的基本思路

通電導線或通電導

確定研究對象一體棒

立體用轉(zhuǎn)化為平面導體棒用眼代怦.

圖(給視圖、制面匚二＞由施方向用"X"

用z、州視國)或-,.表示

左F定則確定安培

根據(jù)平街條件列出

列方翟

平衡方程

④受力分析的注意事項

(1)安培力的方向特點：F±B,F±L即F垂直于B和I決定的平面。

(2)安培力的大?。簯霉紽=BILsin。計算彎曲導線在勻強磁場中所受安培力的大小時，有效長度L等于曲線

兩端點的直線長度。

(3)視圖轉(zhuǎn)換：對于安培力作用下的力學問題，導體棒的受力往往分布在三維空間的不同方向上，這時應利用俯視

圖、剖面圖或側(cè)視圖等，變立體圖為二維平面圖。

【安培力作用下的平衡問題舉一反三練習】

26.如圖所示，質(zhì)量為0的導體棒就靜止在水平導軌上，導軌寬度為乙已知電源的電動勢為￡,內(nèi)阻為r,導體

棒的電阻為尼其余部分與接觸電阻不計，磁場方向垂直導體棒斜向上與水平面的夾角為a磁感應強度為凡求:

(1)電路中的電流和安培力；

(2)軌道對導體棒的支持力和摩擦力。(重力加速度取g)

M

e

N

27.如圖所示，水平面上有電阻不計的〃形導軌加盟，它們之間的寬度為A=0.2m,現(xiàn)垂直于導軌放置一根質(zhì)量為

勿=0.06kg的金屬棒劭，〃和戶之間接入一恒流源，回路中電流大小恒定為/=2A,在導軌間加一個范圍足夠大的

勻強磁場且磁場方向始終與導體棒垂直，方向與水平面間夾角可調(diào)。(g取10m/s?)

(1)當磁感應強度的大小8=0.3T,方向與水平方向成30°角時，棒處于靜止狀態(tài)，求成棒受到的摩擦力大??；

(2)若要使公棒所受支持力為零，6的大小至少為多少？此時6的方向如何？

28.如圖所示，在傾角為。的光滑斜面上，放置一段通有電流為/,長度。質(zhì)量m的導體棒，電流方向垂直紙面

向外，已知重力加速度大小為g,試求：

(1)若空間中有豎直向下的勻強磁場，要使導體棒靜止在斜面上，則所加勻強磁場的磁感應強度氏的大??；

(2)要使導體棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，則所加勻強磁場的磁感應強度用的大小和方向；

(3)如果磁場的大小方向可變，棒依然靜止，勻強磁場沿什么方向時磁感應強度最小，最小值為多少？

29.在傾角6=30。的斜面上，沿斜面方向固定一對平行的金屬導軌，兩導軌距離/=0.25m,接入電動勢E=12V、

內(nèi)阻不計的電池及滑動變阻器，如圖所示。垂直導軌放有一根質(zhì)量相=02kg的金屬棒仍，它與導軌間的動摩擦因

數(shù)為〃=*,整個裝置放在磁感應強度B=0.8T的垂直斜面向上的勻強磁場中。當調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么

范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜止在框架上？(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，框架與棒的電阻不計，g=10m/s2)

30.如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m,金屬導軌所在的平面與水平面的夾角6=37,在導軌所在平

面內(nèi)分布著磁感應強度大小3=0.50T、方向垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢

E=12V、內(nèi)阻r=0.50Q的直流電源,現(xiàn)把一個質(zhì)量加=0.080kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好保持靜止，

導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R=2.5。，金屬導軌的電阻不計，最大

靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s?,sin37=0.60,cos37=0.80=

(1)求導體棒受到的安培力；

(2)求導體棒與金屬導軌間的動摩擦因數(shù)〃；

(3)若磁場方向改為豎直向上，在不改變其他條件的情況下，求磁場磁感應強度的最大值紇…

1.1磁場對通電導線的作用力解析版

目錄

一、【安培力的基礎(chǔ)概念知識梳理】......................................................................1

二、【磁鐵與通電導線間的作用力知識梳理】..............................................................2

三、【通電導線與通電導線間的作用力知識點梳理】........................................................4

四、【磁電式電流表知識點梳理】........................................................................7

五、【安培力作用下的平衡問題知識點梳理】..............................................................10

五、【安培力的基礎(chǔ)概念知識梳理】

1.安培力：人們把通電導線在磁場中受的力稱為安培力

2,安培力的方向

(1)用左手定則判定：伸開左手,使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

(2)安培力的方向特點：FIB,F1L即F垂直于B和I決定的平面(注意：B和I可以有任意夾角)

3.安培力的大小

(1)磁場和電流垂直時：F=BIL

(2)磁場和電流平行時：F=0

(3)磁感應強度B的方向與電流方向成。角：F=BILsin9

【安培力的基礎(chǔ)概念舉一反三練習】

1.關(guān)于磁場，下列認識正確的是()

A.公式2=，說明磁感應強度6與尸成正比，與〃成反比

B.某點的磁場方向與放在該點的小磁針N極所受磁場力方向一致

C.磁感線總是由磁體的N極發(fā)出終止于磁體的S極

D.在通電導線與磁場垂直的情況下，導線不受磁場力

【答案】B【詳解】A.公式B=，是磁感應強度的定義式，磁場中某點的磁感應強度是由磁場本身決定的，與放入

磁場中的通電導線所受安培力P，通電導線中的電流以及導線長度L的乘積無關(guān)，故A錯誤；B.某點的磁場方向

與放在該點的小磁針N極所受磁場力方向一致或小磁針靜止時，N極所指的方向，故B正確；C.磁感線在磁體外部

由磁體的N極到磁體的S極，在磁體內(nèi)部由磁體的S極到磁體的N極，是閉合曲線，故C錯誤；D.在通電導線與

磁場平行的情況下，導線不受磁場力，在通電導線與磁場垂直的情況下，導線受磁場力，故D錯誤。故選B。

2.(多選)一根長0.20m、通有2.0A電流的通電直導線，放在磁感應強度為0.50T的勻強磁場中，受到的安培力大

小可能是()

A.0NB.0.20NC.0.40ND.0.60N

【答案】AB【詳解】當通電導線與磁場垂直時，導線所受的安培力最大工^=2==0.5x2.0x0.2N=0.2N當導線與磁

場平行時，導線所受磁場力最小為零，所以導線所受磁場力的范圍為0?0.2N。故選AB。

3.關(guān)于通電直導線在勻強磁場中所受到的安培力P、磁感應強度B、電流/三者之間的方向關(guān)系，下列說法中正

確的是（）

A.安培力F的方向一定垂直于磁感應強度B和電流/所在的平面

B.磁感應強度B的方向一定垂直于安培力廠和電流/所在的平面

C.電流/的方向一定垂直于安培力廠和磁感應強度B所在的平面

D.安培力/、磁感應強度8、電流/三者之間的方向一定互相垂直

【答案】A【詳解】由左手定則可知安培力戶的方向一定垂直于磁感應強度8和電流/所在的平面，但電流/和磁

場強度方不一定是垂直關(guān)系。故選A。

4.如圖所示，半圓形導線a6c通以恒定電流/,放置在勻強磁場中、已知磁感應強度為8導線長為萬/,直徑ac

與磁場方向夾角為6=60°。該導線受到的安培力為（）

N弋

D.BBII

A.2BIIB.^3BIlC.BIl

【答案】B【詳解】該導線受到的安培力尸sing故選B。

六、【磁鐵與通電導線間的作用力知識梳理】

①可以將條形磁鐵和U型磁鐵中的磁場簡化處理，通電螺線管可以視為條形磁鐵。環(huán)形電流可以視為小磁針。

②磁鐵對通電導線的作用力：用左手定則判斷安培力的方向

③求磁鐵收到的作用力：先用左手定則判斷導線受到的安培力，在通過牛頓第三定律得出磁鐵受到的作用力。

［磁鐵與通電導線間的作用力舉一反三練習】

5.（多選）兼善中學“物理魔法社”的同學研究通電直導線在磁場中受力情況的小實驗，裝置如圖所示，臺秤上放

一光滑平板，其左邊固定一輕質(zhì)擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數(shù)為E；現(xiàn)在磁鐵上

方中心偏左位置固定一導體棒，當導體棒中通入方向垂直紙面向里的電流后，臺秤讀數(shù)為民則以下說法正確的是

A.彈簧長度將變長B.彈簧長度將變短

C.FiVFzD.F2<F1

【答案】BD【詳解】AB.以導體棒為研究對象，根據(jù)左手定則判斷可知，其所受安培力斜向右下方，根據(jù)牛頓第三

定律可知，磁鐵受到導體棒對它的作用力斜向左上方，則磁鐵將向左運動，彈簧被壓縮，長度變短，故A錯誤，B

正確；CD.由于磁鐵受到導體棒對它的作用力斜向左上方，則可知磁鐵對彈簧秤的壓力減小，因此有故C錯

誤，D正確。故選BD。

6.如圖所示，把一通電導線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導線可以自由移動，當導線通入向左的電流/時，如果

只考慮安培力的作用，則從上往下看，導線的運動情況是（）

AIB

S[N

A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降

B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降

【答案】D【詳解】在導線兩側(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，知導線逆時針轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)動90度時，導線所受的安培力方向向下，所以導線的

運動情況為，逆時針轉(zhuǎn)動，同時下降。故選D。

7.（多選）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線，當導線通以如圖

所示方向電流時，下列判斷正確的是（）

0/

7777777777/777777777'

A.磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用

B.磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用

C.若將導線移至磁鐵中點的正上方，電流反向，磁鐵對桌面的壓力會減小

D.若將導線移至磁鐵中點的正上方，電流反向，磁鐵對桌面的壓力會增大

【答案】AC【詳解】磁鐵周圍磁場的分布如圖所示

知其受到的安培力朝左上，所以磁鐵受到直導線的反作用朝右下，所以磁鐵對地面的壓力增大，受到地面的摩擦向

左，A正確B錯誤CD.若將導線移至磁鐵中點的正上方，電流反向，此處磁鐵的磁場水平向左，導線受到的安培力

豎直向下，所以磁鐵受到的反作用力向上，磁鐵對桌面的壓力會減小，C正確D錯誤

8.如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說法正確的是

)

S

-

'

—

—

一

A.若將a接電源正極，b接電源負極，彈簧秤的示數(shù)將減小.

B.若將a接電源正極，b接電源負極，彈簧秤的示數(shù)將增大.

C.若將a接電源正極，b接電源負極，彈簧秤的示數(shù)將不變

D.不能確定，與磁鐵進入通電螺線管的長度有關(guān).

【答案】A【分析】當螺線管通電時，線圈中將產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則判斷磁場方向，分析螺線管與磁鐵之間存

在引力還是斥力，來確定彈簧秤示數(shù)的變化.【詳解】A、B、C項：當螺線管將a接電源正極，b接負極時，線圈中

產(chǎn)生磁場，由安培定則判斷得知，螺線管內(nèi)部磁場方向向上，上端相當于N極，對磁鐵產(chǎn)生向上的斥力，所以彈簧

秤示數(shù)減小，故A正確；B錯誤，C錯誤；D項：當螺線管將a接電源負極，b接正極時，線圈中產(chǎn)生磁場，由安培

定則判斷得知，螺線管內(nèi)部磁場方向向下，上端相當于S,對磁鐵產(chǎn)生向下的引力，所以彈簧秤示數(shù)增大；結(jié)合前

面的分析可知，與磁鐵進入通電螺線管的長度無關(guān).故D錯誤.故選A.【點睛】本題考查安培定則的基本應用，基

礎(chǔ)題.對于安培定則抓住兩點：一是何時用；二是怎樣用.

9.如圖所示，條形磁鐵放在桌面上，一根通電直導線由S極的上端平移到N極的上端的過程中，導線保持與磁鐵

垂直，導線的通電方向如圖所示，則此過程中磁鐵受到的摩擦力（磁鐵保持靜止）（）

A.為零

B.方向由向左變?yōu)橄蛴?/p>

C.方向保持不變

D.方向由向右變?yōu)橄蜃?/p>

【答案】B【詳解】由圖可知通電導線所在位置的磁場的方向，根據(jù)左手定則可以判定通電導線所受安培力的方向

顯然安培力有一個水平方向的分量,根據(jù)牛頓第三定律可知條形磁鐵受

到通電導線的安培力也有一個水平方向的分量，而由于條形磁鐵保持靜止，故條形磁鐵所受地面的靜摩擦力與安培

力在水平方向的分量相互平衡。所以當導線在條形磁鐵的左側(cè)上方時條形磁鐵所受的靜摩擦力方向向左，而當導線

運動到條形磁鐵的右半部分上方時條形磁鐵所受地面的靜摩擦力水平向右。故條形磁鐵所受摩擦力的方向由向左變

為向右，故B正確，ACD錯誤。故選B。

10.如圖所示，把輕質(zhì)導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵的N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面，當

線圈內(nèi)通以如圖方向的電流后，線圈將（）

A.不動B.轉(zhuǎn)動C.向左擺動D.向右擺動

【答案】C【詳解】根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)形電流可以等效為小磁針，小磁針的N極指向右，線圈左邊是S極，根

據(jù)異極相吸，知線圈向左運動，ABD錯誤，C正確。故選C。

11.如圖所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一個線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)。當線圈中通以圖示方向的電

流時，將會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）

A.線圈向左擺動

B.線圈向右擺動

C.從上往下看，線圈順時針轉(zhuǎn)動，同時向右擺動

D.從上往下看，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，同時向左擺動

【答案】D【詳解】線圈通以順時針的電流，由于處于S極的磁體附近，磁感線從右側(cè)進入S極，根據(jù)左手定則可

得，線圈左邊受垂直紙面向外的安培力，線圈右邊受垂直紙面向內(nèi)的安培力，所以線圈還會繞著懸線軸線旋轉(zhuǎn)，不

屬于單純的平移，從上往下看，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，由于環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場相當于小磁針，當開始旋轉(zhuǎn)直至轉(zhuǎn)過90°

角過程中，環(huán)形電流與條形磁鐵S極逐漸相向，二者異名磁極相互吸引，導致線圈在逆時針轉(zhuǎn)動的同時向左擺動。

故選Do

七、【通電導線與通電導線間的作用力知識點梳理】

通電導線與通電導線間的作用力方向判斷方法：

b

①若要判斷a電流受到b電流給的安培力，可以將b電流產(chǎn)生的磁場視為磁源，a電流視為通電導線。再通過左手

定則判斷出a導線所受的安培力。同理要判斷b電流受到a電流給的安培力，也可以將a電流產(chǎn)生的磁場視為磁源，

b電流視為通電導線。再通過左手定則判斷出b導線所受的安培力。

②同向電流相互吸引，異向電流相互排斥也可以判斷兩電流所受的安培力方向。

【通電導線與通電導線間的作用力舉一反三練習】

12.（多選）三根平行共面的通電長導線都通有穩(wěn)恒電流，要使它們所受的磁場合力都為零，如圖，有可能實現(xiàn)的

是

（）

A.B.C.D.

【答案】BD【詳解】以。兩個選項中每根導線都處于另外兩根不同方向通電導線所產(chǎn)生的磁場中，根據(jù)右手螺旋定

則可知它們產(chǎn)生的磁感強度的矢量和可能為零，受的安培力可能為零；/中的導線都處于方向相同的磁場中，每根

導線的受力都不為零；C中最右邊的導線受的安培力不為零.故選BD.

13.直導線a、6相互垂直，a可以自由移動和轉(zhuǎn)動，6固定。當a、6通有如圖所示的電流后，從上往下看，a的運

動情況是（）

4

:a

b?V

A.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

C.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升

【答案】A【詳解】由安培定則可知，直導線6周圍產(chǎn)生的磁場如圖所示，由左手定則，導線a左側(cè)受安培力方向

垂直紙面向外，右側(cè)受安培力方向垂直紙面向里，可知從上往下看導線a逆時針方向轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)過90°后，導線a

中的電流方向垂直紙面向里，此時可判斷受安培力向下，即導線a應該是逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降。故選A。

14.通電矩形導線框必cd與無限長通電直導線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ad邊與A/N平行。關(guān)于

中電流產(chǎn)生的磁場對線框的作用，下列敘述中正確的是（）

A.線框有兩條邊所受到的安培力方向相同

B.線框有兩條邊所受到的安培力大小相同

C.整個線框有向里收縮的趨勢

D.若導線向左微移，各邊受力將變小，但合力不變

【答案】B【詳解】ABC.直導線中的電流方向向上，根據(jù)安培定則，導線右側(cè)區(qū)域磁感應強度方向向內(nèi)，根據(jù)左手

定則，ad邊受向左的安培力，6c邊受到向右的安培力，邊受到向下的安培力，cd受到向上的安培力，方向全不

同，他和cd兩邊電流相等，而所在位置的磁場相同，和cd兩邊受到的安培力大小相等，距離導線越近磁場越

強，則ad邊受向左的安培力大于A邊受到向右的安培力，整個線框有向外擴張的趨勢，AC錯誤，B正確；D.若

導線向左微移，則線框各邊所在處磁感應強度均減小，但ad邊所在處減小得更多，故各邊受安培力均變小，

線框所受向左的合力變小，D錯誤。故選B。

15.（多選）如圖所示，一金屬直桿跖V兩端接有導線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為

使垂直紙面向外運動，可以（）

A.將a、c端接在電源正極，b、4端接在電源負極

B.將6、d端接在電源正極，a、c端接在電源負極

C.將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負極

D.將a、c端接在交流電源的一端，b、d接在交流電源的另一端

【答案】ABD【詳解】A.將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負極，則仞V中電流方向向右，螺線管在導線處

產(chǎn)生的磁場方向向上，由左右定則可知，"V受到安培力方向向外，A正確；B.將Ad端接在電源正極，a、c端接

在電源負極，則/V中電流方向向左，螺線管在導線處產(chǎn)生的磁場方向向下，由左右定則可知，仞V受到安培力方向

向外，B正確；C.將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負極，則觥中電流方向向右，螺線管在導線處產(chǎn)生的

磁場方向向下，由左右定則可知，就受到安培力方向向里，C錯誤；D.將a、c端接在交流電源的一端，b、d接在

交流電源的另一端時，a、c端為同一極，b、d為同一極，故結(jié)果與A、B分析相同，故D正確；故選ABD。

16.如圖所示電路中，電池均相同,當電鍵S分別置于a、6兩處時，導致加與W之間的安培力的大小分別為

工、F”可判斷這兩段導線（）

之間相互吸引，且F）Fb

B.電鍵S置于a時版/與楸之間相互吸引，且Fa<Fb

C.電鍵S置于6時也勿與楸之間相互排斥，且F）Fb

D.電鍵S置于6時仞/與渺7之間相互排斥，且Fa<Fb

【答案】D【分析】兩平行導線電流方向相反，則兩通電導線相互排斥。由于電流越強，產(chǎn)生的磁場方越強，根據(jù)

六方〃可知電流越大則相互作用力越大?！驹斀狻慨旊婃IS置于a處時電源為一節(jié)干電池電流的方向是〃,WW,

F

電流大小為/.="由于導線初與NN中電流方向相反故兩段導線相互排斥；當電鍵S置于6處時電源為兩節(jié)干

電池，電流的方向仍是"MNN',由于導線處與NN'中電流方向相反故兩段導線相互排斥。又由于電路中燈泡

2F

電阻不變，此時電路中電流大小為。=下顯然那>7a剛在加'處的磁感應強度屬〈仍應用安培力公式4可

知處V外故選D。【點睛】電流越大，產(chǎn)生的磁場越強，而安培力4故兩通電導線之間的安培力越大。通電

導線處于磁場中要受到安培力作用，可得：同向電流相互吸引，異向電流相互排斥?？勺鳛榻Y(jié)論牢記并能應用。

17.一條直導線平行于通電螺線管的軸線放在螺線管的正上方，如圖所示，導線a6通以由6向a的電流，則導線

a6的可能運動是（）

ab

A.導線仍不做任何運動

B.導線a6向紙面內(nèi)平移

C.導線a端向紙外，6端向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動，同時向下移動

D.導線a端向紙內(nèi)，6端向紙外轉(zhuǎn)動，同時向上移動

【答案】C【詳解】根據(jù)通電螺線管的磁感線分布圖可得a端所在磁場方向為斜向左下，6端所處磁場方向為斜向左

上，根據(jù)左手定則可得a端導體受力方向向外，6端導體受力方向向里，即導線a端向紙外，6端向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動；當

直導線轉(zhuǎn)過90°角時電流垂直紙面向外，磁場向左，導線受到的安培力向下，可知導線邊轉(zhuǎn)動同時還要向下移動。

故選Co

18.如圖，長載流導線前和cd相互垂直，它們相隔一段距離，固定不動，cd能繞中點。轉(zhuǎn)動，并能靠近或離

開加，當電流方向如圖中所示時，導線。4將（）

A.順時針轉(zhuǎn)動同時離開成

B.順時針轉(zhuǎn)動同時靠近劭

C.逆時針轉(zhuǎn)動同時離開成

D.逆時針轉(zhuǎn)動同時靠近成

【答案】D【詳解】根據(jù)安培定則，左側(cè)磁場向外，右側(cè)向里。根據(jù)左手定則，cd在劭左側(cè)部分受安培力向下，

在他右側(cè)部分受安培力向上，則cd將逆時針轉(zhuǎn)動。又因為助外側(cè)磁場向右，則cd受安培力向里，故導線cd將

逆時針轉(zhuǎn)動同時靠近助。故選D。

19.已知通電長直導線周圍激發(fā)磁場的磁感應強度大小與導線中的電流大小成正比。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a、b、c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。角，四條

導線中的電流大小都為了,其中a導線對d導線的安培力大小為凡現(xiàn)突然把6、c導線的電流方向同時改為垂直于

紙面向外，電流大小同時變?yōu)樵瓉淼?倍，則此時，導線所受安培力的合力（）

a③

g.

A.大小為4月方向為a-dB.大小為4凡方向為公a

C.大小為3戶，方向為a-dD.大小為2凡方向為

【答案】A【詳解】當導線通入電流為/時，由安培定則a導線在，導線位置產(chǎn)生的磁場水平向左。再由左手定則

可知d導線受到a導線的安培力方向為a-d,大小為凡由對稱性可知氏c導線對d導線的安培力大小也為凡當

把6、c導線的電流方向同時改為垂直于紙面向外，電流大小同時變?yōu)樵瓉淼?倍，即氏c導線對d導線的安培力

大小都為3久方向分別由〃6,d-c。由于氏c導線與d的連線互成120。角，對d進行受力分析可知，b、。導

線對，的安培力的合力為3凡方向為a-d,所以此時導線所受安培力的合力大小為4凡方向為a一兒故選A。

20.如圖所示，導線A、B通以大小、方向均相同的恒定電流，在A、B連線的垂直平分線上放置一段長為/的直導

線C,A、B、C剛好在正三角形的三個頂點上?，F(xiàn)C通以恒定電流，C受到的安培力大小為凡若只將導線A的電流

增大為原來的兩倍，則C受到的安培力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

3c

0-——W-----0

A：B

A.FB.2FC.叵FD.^-F

33

【答案】D【詳解】根據(jù)電流方向相同相互吸引，且A、B通以大小、方向均相同的恒定電流可得A和B對C安培力

如下圖所示小/'、、］/\由于A、B是兩根平行且水平放置的長直導線，所以“=居根據(jù)幾何關(guān)系可得

軟--'

AI：B

2"cos30o=/解得五=1尸所以只將導線A的電流增大為原來的兩倍，根據(jù)導線在空間中產(chǎn)生的磁感應強度和左

3

kJ

手定則可得8=一,七=8=則A在C處，產(chǎn)生的磁場為原來的兩倍，C受到A給的安培力大小變?yōu)樵瓉淼膬杀叮?/p>

r

為以;域p方向沿Q方向，C受到B給的安培力大小仍為且歹，方向沿"方向，如下圖所示

A33

由余弦定理可得C受的安培力為F'=QFJ+琮-ZFA'FBCOSIZO。=理/故選D。

F'

八、【磁電式電流表知識點梳理】

磁電式電流表的構(gòu)造特點

（1）構(gòu)造：磁鐵、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴。（如圖甲所示）

（2）特點：兩極間的極靴和極靴中間的鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱間的磁場都沿生徑方向均勻分布，使線圈平面

都與磁感線平行,使表盤刻度均勻。（如圖乙所示）

原理

⑴通電線圈在磁場中受安培力作用發(fā)生轉(zhuǎn)動。螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動。

（2）線圈偏轉(zhuǎn)的色度越大，被測電流就越大，所以根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以確定被測電流的大?。桓鶕?jù)

線圈偏轉(zhuǎn)的方向,可以知道被測電流的方向。

優(yōu)缺點：優(yōu)點是靈敏度高，可以測出很弱的電流；缺點是線圈的導線很細，允許通過的電流很弱。如果希望它測

量較大的電流值，就要根據(jù)在必修第三冊中學到的方法擴大其量程。

【磁電式電流表舉一反三練習】

21.（多選）磁電式電流表中通以相同電流時，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，表示電流表靈敏度越高，若其余條件都相同，

則靈敏度高的電流表具有（）

刻度盤

A.較小的線圈面積

B.較強的輻向分布的磁場

C.較多的線圈匝數(shù)

D.勁度系數(shù)較大的兩個螺旋彈簧

【答案】BC【詳解】A.較小的線圈面積，這樣在磁場中線圈通電導線的有效長度會小，會受到較小的安培力，線

圈不容易轉(zhuǎn)動，靈敏度較小，A錯誤；B.較強的輻向分布的磁場，則有較大的磁感應強度6，由安培力公式尸=核，

可知線圈受到的安培力較大，線圈越容易轉(zhuǎn)動，能提高電流表的靈敏度，B正確；C.較多的線圈匝數(shù)，線圈受到的

安培力的合力較大，線圈轉(zhuǎn)動容易，可以提高電流表的靈敏度，C正確；D.兩個螺旋彈簧的作用是阻尼作用，因此

勁度系數(shù)較大的兩個螺旋彈簧不會提高電流表的靈敏度，D錯誤。故選BC。

22.如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布。線圈