第08講 安培力（復(fù)習(xí)）（原卷版）-2025版高二物理寒假精-品講義

第08講安培力（復(fù)習(xí)篇）考點(diǎn)聚焦：復(fù)習(xí)要點(diǎn)+知識網(wǎng)絡(luò)，有的放矢重點(diǎn)專攻：知識點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理，查漏補(bǔ)缺難點(diǎn)強(qiáng)化：難點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)注與講解，能力提升提升專練：真題感知+提升專練，全面突破知識點(diǎn)1：對磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的理解1．磁場(1)基本特性：磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動電荷有力的作用．(2)方向：小磁針的N極所受磁場力的方向，或自由小磁針靜止時(shí)N極的指向．2．磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義式：B＝eq\f(F,IL)(通電導(dǎo)線垂直于磁場)．(2)方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向．(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場性質(zhì)的物理量，由磁場本身決定，是用比值法定義的．3．磁感線(1)引入：在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致．(2)特點(diǎn)：磁感線的特點(diǎn)與電場線的特點(diǎn)類似，主要區(qū)別在于磁感線是閉合的曲線．(3)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場，如下圖所示．磁通量（1）定義：勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度和與磁場方向垂直的平面面積S⊥的乘積．即Φ＝BS⊥.（2）磁通量的計(jì)算：Φ＝BS⊥.適用條件：①勻強(qiáng)磁場；②磁感線與平面垂直．（3）若磁感線與平面不垂直，則Φ＝BScosθ.其中Scosθ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖所示．（4）磁通量的正負(fù)：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，若磁感線從某一面穿入時(shí)，磁通量為正值，磁感線從此面穿出時(shí)則為負(fù)值．（5）磁通量可用穿過某一平面的磁感線條數(shù)表示．若有磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和)．知識點(diǎn)2：安培定則的應(yīng)用及磁場的疊加1．安培定則的應(yīng)用直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點(diǎn)無磁極、非勻強(qiáng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場且磁場最強(qiáng)，管外為非勻強(qiáng)磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場越弱安培定則立體圖橫截面圖2．磁場的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解．3.磁場疊加問題的一般解題思路（1）確定磁場場源，如通電導(dǎo)線．（2）定位空間中需求解磁場的點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場的大小和方向．如圖所示為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場．(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的合磁場．知識點(diǎn)3：導(dǎo)體棒運(yùn)動趨勢的判斷電流元法分割為電流元eq\o(→,\s\up12(左手定則))安培力方向→整段導(dǎo)體所受合力方向→運(yùn)動方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→運(yùn)動方向等效法環(huán)形電流小磁針條形磁鐵通電螺線管多個(gè)環(huán)形電流結(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轉(zhuǎn)換研究對象法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動方向知識點(diǎn)4：安培力的分析和計(jì)算1．安培力的方向(1)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)線在磁場中所受安培力的方向．(2)注意問題：磁感線方向不一定垂直于電流方向，但安培力方向一定與磁場方向和電流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁場方向和電流方向決定的平面．2．安培力的大小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，F(xiàn)＝ILBsinθ。公式F＝BIL中安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流兩兩垂直，且L是通電導(dǎo)線的有效長度(1)當(dāng)磁場與電流垂直時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max＝ILB.(2)當(dāng)磁場與電流平行時(shí)，安培力等于零．知識點(diǎn)5：安培力與動力學(xué)綜合問題通電導(dǎo)線在磁場中的平衡和加速問題的分析思路（1）選定研究對象；（2）變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I，如圖所示．列平衡方程或牛頓第二定律方程進(jìn)行求解．受力分析的注意事項(xiàng)安培力的特點(diǎn)：F=BILsinθ，其中θ屬于B和L間的夾角，且F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直B和I所在的平面；L是有效長度，即在磁場中的兩端點(diǎn)在與磁場垂直的平面上的投影；試圖轉(zhuǎn)換：對于安培力作用下的力學(xué)問題，導(dǎo)體棒方向、磁場方向、受力方向分布在三維空間的不同方向上，這是應(yīng)利用俯視圖、剖面圖或側(cè)面圖等，將三維圖轉(zhuǎn)化為二維平面圖。強(qiáng)化點(diǎn)一兩根通電導(dǎo)線之間作用力的判斷規(guī)律：同向電流相互吸引，異向電流相互排斥。注意區(qū)分電荷和磁極，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引?！镜淅?】（多選）（23-24高二下·甘肅臨夏·期末）如圖所示，長直導(dǎo)線與心形金屬線框放在光滑絕緣的水平面上，且長直導(dǎo)線與心形線框的對稱軸MN垂直。當(dāng)長直導(dǎo)線中通以圖示方向的電流I，且電流增大時(shí)，下列關(guān)于心形線框的說法正確的是（

）A．線框有面積縮小的趨勢 B．線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．線框在水平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) D．線框沿垂直于直導(dǎo)線方向向右平動【變式1-1】（23-24高二下·廣東珠海·期末）如圖所示，四根通有大小相等且為恒定電流的長直導(dǎo)線垂直穿過平面，與平面的交點(diǎn)形成邊長為的正方形且關(guān)于軸和軸對稱，各導(dǎo)線中電流方向已標(biāo)出，已知無限長通電直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離成反比。下列說法正確的是（）A．軸正半軸的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿軸正方向 B．直導(dǎo)線1、2、3對導(dǎo)線4的作用力的合力為零C．在點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿軸正方向 D．直導(dǎo)線1、3之間的相互作用力為排斥力【變式1-2】（23-24高二下·四川成都·期末）如圖，豎直平面內(nèi)固定有兩條互相平行的長直絕緣導(dǎo)線、，通過它們的電流強(qiáng)度相等，方向均豎直向下。a、b、c三點(diǎn)連線水平，與兩導(dǎo)線相互垂直且共面：b、e、f三點(diǎn)豎直共線，與兩導(dǎo)線共面；b是兩導(dǎo)線距離的中點(diǎn)，a到的距離是b到的距離的一半，b、c兩點(diǎn)到的距離相等，a、b、c、c、f五點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為。下列說法正確的是（）A． B．兩導(dǎo)線會產(chǎn)生相互排斥的作用力C．，且a點(diǎn)的磁場方向垂直于紙面向里 D．，且c點(diǎn)的磁場方向垂直于紙面向里。強(qiáng)化點(diǎn)二通電導(dǎo)線在磁場中作用力的判斷【典例2】（多選）（23-24高二下·山東臨沂·期末）將粗細(xì)均勻、邊長為L的正三角形銅線框用兩根不可伸長的絕緣線a、b懸掛于天花板上，置于垂直線框平面向外的大小為B的磁場中，現(xiàn)用細(xì)導(dǎo)線給三角形線框通有大小為I的電流，則（）A．通電后兩繩拉力變大 B．通電后兩繩拉力變小C．三角形線框安培力大小為BIL D．三角形線框安培力大小為2BIL【變式2-1】（多選）（23-24高二下·青海西寧·期末）如圖所示為電流天平，可以用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為l，處于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變。這時(shí)需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂再達(dá)到新的平衡。已知重力加速度為g。下列說法正確的是（

）A．電流未反向時(shí)，安培力的方向豎直向上B．電流反向時(shí)，安培力的方向豎直向上C．若用n、m、l、I、g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，則D．若用n、m、l、I、g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，則【變式2-2】（多選）（23-24高二下·四川遂寧·階段練習(xí)）如圖所示，金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動，則（

）A．a(chǎn)b棒不受安培力作用 B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右C．a(chǎn)b棒向右運(yùn)動速度v越大，所受安培力越大 D．螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為S極強(qiáng)化點(diǎn)三導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動方向的判斷【典例3】（22-23高二上·重慶·期末）如圖，一個(gè)可以自由運(yùn)動的圓形線圈水平放置并通有電流I，電流方向俯視為順時(shí)針方向，一根固定的豎直放置直導(dǎo)線通有向上的電流I，線圈將（）

A．a(chǎn)端向上，b端向下轉(zhuǎn)動，且向左運(yùn)動 B．a(chǎn)端向上，b端向下轉(zhuǎn)動，且向右運(yùn)動C．a(chǎn)端向下，b端向上轉(zhuǎn)動，且向左運(yùn)動 D．a(chǎn)端向下，b端向上轉(zhuǎn)動，且向右運(yùn)動【變式3-1】如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時(shí)磁鐵對斜面的壓力為FN1；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時(shí)，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是（）

A．FN1<FN2，彈簧的伸長量減小 B．FN1=FN2，彈簧的伸長量減小C．FN1>FN2，彈簧的伸長量增大 D．FN1>FN2，彈簧的伸長量減小【變式3-2】如圖所示，將通電直導(dǎo)線AB用懸線懸掛在電磁鐵的正上方，直導(dǎo)線可自由轉(zhuǎn)動，則接通開關(guān)（）A．A端向紙外運(yùn)動，B端向紙內(nèi)運(yùn)動，懸線張力變小 B．A端向紙外運(yùn)動，B端向紙內(nèi)運(yùn)動，懸線張力變大C．A端向紙內(nèi)運(yùn)動，B端向紙外運(yùn)動，懸線張力變大D．A端向紙內(nèi)運(yùn)動，B端向紙外運(yùn)動，懸線張力變小強(qiáng)化點(diǎn)四安培力的計(jì)算式及簡單應(yīng)用【典例4】（23-24高二下·內(nèi)蒙古·期末）研究磁鐵對通電導(dǎo)線作用力的裝置如圖所示。當(dāng)輕質(zhì)細(xì)導(dǎo)線中通入電流時(shí)，細(xì)導(dǎo)線下端的金屬棒受到水平方向的磁場力，平衡時(shí)細(xì)導(dǎo)線偏離豎直方向的角度為。已知金屬棒的質(zhì)量為，兩細(xì)導(dǎo)線間的距離為，把磁極之間的磁場看作勻強(qiáng)磁場，重力加速度大小為，下列說法正確的是（

）A．金屬棒受到的磁場力大小為 B．金屬棒受到的磁場力大小為C．金屬棒所在位置磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．金屬棒所在位置磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為【變式4-1】（22-23高二上·江蘇南京·期末）有一半徑為的圓形線框懸掛在彈簧測力計(jì)下端，線框中通有abcda方向的恒定電流I，直線是勻強(qiáng)磁場的邊界線，磁場方向垂直于圓形線框所在平面向里。整個(gè)線圈都在磁場中平衡時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為；若將線圈上提，讓圓形線框正好有一半露出磁場，其他條件都不改變，再次平衡時(shí)，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為5F。則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A． B． C． D．【變式4-2】（23-24高二上·安徽合肥·期末）如圖所示，CD和EF是兩根相同的金屬棒，質(zhì)量均為m，長度均為L，用兩根等長的柔軟導(dǎo)線、（重力不計(jì)）將它們連接，形成閉合回路CDFE。用兩根絕緣細(xì)線、將整個(gè)回路懸于天花板上，使兩棒保持水平并處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g。在回路中通以如圖所示方向的電流I，則穩(wěn)定后（）A．軟導(dǎo)線、對金屬棒EF的拉力大小均為B．絕緣細(xì)線和對金屬棒CD的拉力大小均為mgC．軟導(dǎo)線和向紙面外偏轉(zhuǎn)，軟導(dǎo)線與豎直方向夾角的正弦值為D．絕緣細(xì)線和向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，細(xì)線與豎直方向夾的正切值為強(qiáng)化點(diǎn)五計(jì)算非直導(dǎo)線的安培力【典例5】（23-24高二上·安徽滁州·期末）在勻強(qiáng)磁場中有粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的“花瓣”形線框，磁場方向垂直于線框平面，a、c兩點(diǎn)接一直流電源，電流方向如圖所示。已知邊受到的安培力大小為F，則整個(gè)線框所受安培力大小為（）A． B． C． D．【變式5-1】（23-24高二上·江蘇南京·期末）如圖所示，用一段導(dǎo)線圍成半徑為R的圓弧AB，圓心為O，導(dǎo)線中通有順時(shí)針方向的電流，在導(dǎo)線所在的平面（紙面）內(nèi)加某一方向的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)線受到的安培力最大且方向垂直紙面向外。則下列說法正確的是（）A．磁場方向垂直AB向下B．若僅將導(dǎo)線繞О點(diǎn)在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過，安培力變?yōu)樵瓉淼腃．若僅將導(dǎo)線繞О點(diǎn)在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過，安培力的大小不變D．若僅將磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲?，安培力的大小和方向均發(fā)生變化【變式5-2】（23-24高二上·山西大同·期末）如圖所示，導(dǎo)體框是由同種材料且導(dǎo)體橫截面相同的兩段導(dǎo)線構(gòu)成，分別為直導(dǎo)線和彎曲導(dǎo)線兩部分，直導(dǎo)線為，彎曲導(dǎo)線為半圓形，為半圓形的直徑，把導(dǎo)體框接入如圖電路中，導(dǎo)體框處在垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場中，閉合開關(guān)，直導(dǎo)線受到的安培力大小為F，則整個(gè)導(dǎo)體框受力為（）A．0 B． C． D．強(qiáng)化點(diǎn)六傾斜軌道上安培力的分析【典例6】（23-24高二下·天津·期末）如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源?，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取。求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若勻強(qiáng)磁場保持與導(dǎo)體棒始終垂直，但磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向可以改變，為了使導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上且對導(dǎo)軌無壓力，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。【變式6-1】（多選）（23-24高二上·山西呂梁·期末）如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距，處于一豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為。金屬棒的質(zhì)量為，電阻，水平放置在傾角為的導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。電源電動勢為10V，內(nèi)阻，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，處于靜止?fàn)顟B(tài)。則（）A．金屬棒受到的安培力方向水平向右 B．金屬棒受到的安培力大小為0.1NC．變阻器此時(shí)的電阻值為7Ω D．當(dāng)變阻器滑片向左滑時(shí)，金屬棒將沿導(dǎo)軌下滑【變式6-2】（2024·北京海淀·二模）如圖所示，寬為L的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成α角，金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。電源電動勢為E，當(dāng)電阻箱接入電路的阻值為R0時(shí)，金屬桿恰好保持靜止。不計(jì)電源內(nèi)阻、導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，重力加速度為g。（1）求金屬桿所受安培力的大小F。（2）求金屬桿的質(zhì)量m。（3）保持磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，改變其方向，同時(shí)調(diào)整電阻箱接入電路的阻值R以保持金屬桿靜止，求R的最大值。強(qiáng)化點(diǎn)七電磁炮【典例7】（23-24高二下·陜西·期末）如圖所示為電磁炮的基本原理圖（俯視圖）。水平平行金屬直導(dǎo)軌a、b充當(dāng)炮管，金屬彈丸放在兩導(dǎo)軌間，與導(dǎo)軌接觸良好，兩導(dǎo)軌左端與一恒流源連接，可使回路中的電流大小恒為I，方向如圖所示，兩導(dǎo)軌中電流在彈丸所在處產(chǎn)生的磁場視為勻強(qiáng)磁場。若導(dǎo)軌間距為d，彈丸質(zhì)量為m，彈丸在導(dǎo)軌上運(yùn)動的最大距離為s，彈丸能加速的最大速度為v，不計(jì)摩擦，則下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)軌間的磁場方向向上 B．導(dǎo)軌間的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C．彈丸克服安培力做功獲得動能 D．彈丸先做加速度越來越小的加速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動【變式7-1】（23-24高二上·上海徐匯·期末）2022年6月17日，我國新一代戰(zhàn)艦預(yù)計(jì)將會配備電磁軌道炮，其原理可簡化為如圖所示（俯視圖）裝置。兩條平行的水平軌道被固定在水平面上，炮彈安裝于導(dǎo)體棒ab上，由靜止向右做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)軌道最右端剛好達(dá)到預(yù)定發(fā)射速度v，儲能裝置儲存的能量恰好釋放完畢。已知軌道寬度為d，長度為L，磁場方向豎直向下，炮彈和導(dǎo)體桿ab的總質(zhì)量為m，運(yùn)動過程中所受阻力為重力的k（）倍，儲能裝置輸出的電流為I，重力加速度為g，不計(jì)一切電阻、忽略電路的自感。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電流方向由a到b B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為C．整個(gè)過程通過ab的電荷量為 D．儲能裝置剛開始儲存的能量為【變式7-2】（多選）（23-24高二下·四川成都·期末）如圖，間距為L的光滑平行導(dǎo)軌水平固定放置，導(dǎo)軌間始終存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌左端連接電動勢為E、內(nèi)阻為r的恒定直流電源。一帶有炮彈的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，金屬棒的電阻為R，長度為L，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。通電后帶有炮彈的金屬棒將沿圖示方向發(fā)射，不考慮回路中電流產(chǎn)生的磁場，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)瞬間，回路中的電流為B．磁場方向豎直向上C．若回路中電流和磁場方向同時(shí)反向，則帶有炮彈的金屬棒的發(fā)射方向也反向D．閉合開關(guān)瞬間，帶有炮彈的金屬棒所受安培力大小為真題感知1．（2024·貴州·高考真題）如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線與一“凸”形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線框的對稱軸與兩長直導(dǎo)線間的距離相等。已知左、右兩長直導(dǎo)線中分別通有方向相反的恒定電流，且，則當(dāng)導(dǎo)線框中通有順時(shí)針方向的電流時(shí)，導(dǎo)線框所受安培力的合力方向（）A．豎直向上 B．豎直向下 C．水平向左 D．水平向右2．（2024·甘肅·高考真題）如圖，相距為d的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌與阻值為R的電阻相連，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中長度為L的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右做勻速直線運(yùn)動，速度大小為v。則導(dǎo)體棒ab所受的安培力為（）A．，方向向左B．，方向向右C．，方向向左 D．，方向向右3．（多選）（2024·福建·高考真題）如圖，用兩根不可伸長的絕緣細(xì)繩將半徑為的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端、處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為、方向從到的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則（）A．兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大 B．兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的小C．銅環(huán)所受安培力大小為 D．銅環(huán)所受安培力大小為4．（2024·重慶·高考真題）小明設(shè)計(jì)了如圖所示的方案，探究金屬桿在磁場中的運(yùn)動情況，質(zhì)量分別為2m、m的金屬桿P、Q用兩根不可伸長的導(dǎo)線相連，形成閉合回路，兩根導(dǎo)線的間距和P、Q的長度均為L，僅在Q的運(yùn)動區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向左的勻強(qiáng)磁場。Q在垂直于磁場方向的豎直面內(nèi)向上運(yùn)動，P、Q始終保持水平，不計(jì)空氣阻力、摩擦和導(dǎo)線質(zhì)量，忽略回路電流產(chǎn)生的磁場。重力加速度為g，當(dāng)P勻速下降時(shí)，求（1）P所受單根導(dǎo)線拉力的大?。唬?）Q中電流的大小。

提升專練一、單選題1．（23-24高二下·重慶·期末）圖甲為某款“自發(fā)電”無線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置，P、Q端與門鈴（圖中未畫出）連接構(gòu)成回路。下列說法正確的是（）A．按下按鈕的過程，螺線管P端電勢較高B．松開按鈕的過程，螺線管Q端電勢較高C．按下和松開按鈕的過程，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同D．按下和松開按鈕的過程，螺線管所受磁鐵的安培力方向相反2．（2024·河南信陽·模擬預(yù)測）如圖所示，邊長為L的正方形金屬線框abcd用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，ab邊水平，帶有絕緣層的長直金屬導(dǎo)線MN水平固定，剛好與金屬線框ad邊和bc邊接觸，線框關(guān)于長直導(dǎo)線對稱，長直導(dǎo)線通有從M到N的恒定電流，線框中通有大小為I、沿順時(shí)針方向的恒定電流，線框的質(zhì)量為m，重力加速度為g，細(xì)線的拉力為F，則（）A．a(chǎn)b邊受到的安培力方向向上B．F<mgC．俯視看，線框有繞懸線沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動的趨勢D．長直導(dǎo)線中的電流在線框ab邊處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3．（2024·黑龍江·模擬預(yù)測）如圖所示，三角形閉合線框ABC由彈性較好的導(dǎo)線制成；線框中通有沿逆時(shí)針方向的恒定電流，三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C固定在絕緣水平面上，帶有絕緣層的長直導(dǎo)線MN緊貼線框固定在線框上方。給直導(dǎo)線通入從M到N的恒定電流，不考慮閉合線框各邊之間的作用力，此后該線框的形狀可能是（

）A．B．C． D．4．（2024·浙江溫州·一模）如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，半徑為R的四分之三圓弧導(dǎo)線繞過圓心O垂直于紙面的轉(zhuǎn)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動一周，導(dǎo)線中通有恒定電流I，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線受到的安培力最小為 B．導(dǎo)線受到的安培力大小可能為C．導(dǎo)線受到的安培力最大值為 D．導(dǎo)線受到的安培力方向始終垂直紙面向里5．（2024·江西上饒·模擬預(yù)測）如圖所示，邊長為L的正方形金屬線框abed放置在絕緣水平面上，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，將大小為I的恒定電流從線框a端流入、b端流出，此時(shí)線框整體受安培力大小為，將線框繞ab邊轉(zhuǎn)過60°靜止不動，此時(shí)線框整體受安培力大小為，則（）A． B． C． D．6．（2025·江蘇南通·二模）在傾角的光滑導(dǎo)體滑軌的上端接入一個(gè)電動勢，內(nèi)阻的電源，滑軌間距，將一個(gè)質(zhì)量，電阻的金屬棒水平放置在滑軌上。若滑軌所在空間加一勻強(qiáng)磁場，當(dāng)閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖所示。已知，下列說法正確的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值，為0.32T，方向垂直滑軌平面向下B．磁感應(yīng)強(qiáng)度有最大值，為0.4T，方向水平向右C．磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為0.3T，方向豎直向下D．磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為0.4T，方向水平向左二、多選題7．（2024·吉林通化·模擬預(yù)測）如圖所示，勻強(qiáng)磁場中通電導(dǎo)線abc中bc邊與磁場方向平行，ab邊與磁場方向垂直，線段ab、bc長度相等，通電導(dǎo)線所受的安培力大小為F?，F(xiàn)將通電導(dǎo)線以ab為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)的過程中，通電導(dǎo)線一直處于磁場中，則旋轉(zhuǎn)后導(dǎo)線abc所受到的安培力的情況下列說法正確的是（）A．以為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)時(shí)所受的安培力大小為B．以為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)時(shí)所受的安培力大小為C．以為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)時(shí)所