第1頁/共1頁2025北京高二（上）期末物理匯編磁場對通電直導線的作用力一、單選題1．（2025北京順義高二上期末）如圖所示的平面內，在通有圖示方向電流Ⅰ的長直導線右側，固定一矩形金屬線框abcd，ad邊與導線平行，線框中的電流方向為a→b→c→d→a，線框各邊的相互作用力忽略不計。下列判斷正確的是（）A．線框ad邊所受的安培力方向向右B．線框ab邊與cd邊受力相同C．線框ad邊與bc邊受力相同D．線框整體受到的安培力向左2．（2025北京西城高二上期末）如圖甲所示，a、b位于兩個等量異種電荷的連線上，O為連線的中點，且a、b到O的距離相等；如圖乙所示，兩根相互平行的長直導線垂直紙面通過M、N兩點，c、d位于MN的連線上，O'為MN連線的中點，且c、d到O'的距離相等，兩導線中通有等大反向的恒定電流，下列說法正確的是（）A．O點電勢比a點的高B．a、b點的電場強度相同C．導線M、N相互吸引D．c、d點的磁感應強度大小相等，方向相反3．（2025北京西城高二上期末）在如圖所示的四幅圖中，正確標明了通電導線所受安培力F方向的是（

）A． B．C． D．4．（2025北京101中高二上期末）如圖所示，兩條平行的金屬軌道所構成的平面與水平地面的夾角為θ，在軌道的頂端接有恒定電源和滑動變阻器，一根質量為m的金屬桿ab垂直導軌放置，桿與導軌間的動摩擦因數恒定．整個裝置處于垂直軌道平面向上的勻強磁場中，滑動變阻器的滑片P處于中點位置，桿處于靜止狀態。現將滑動變阻器的滑片向M端緩慢滑動一段時間后桿開始下滑，整個過程金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，導軌及電源內阻不計。下列說法中正確的是（）

A．此過程中金屬桿所受安培力的方向垂直于斜面向下B．金屬桿所受安培力的大小與滑動變電阻器的電阻成反比C．下滑后，金屬桿所受摩擦力大小不變D．滑片向M端滑動的過程中，金屬桿對軌道的壓力變大5．（2025北京東城高二上期末）如圖甲所示是磁電式電流表的結構示意圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻輻向分布的，線圈中a、b兩條導線長均為L，分別通以圖乙所示方向的電流I，兩條導線處的磁感應強度大小均為B，則（

）A．該磁場是勻強磁場B．在輻向磁場中磁感線總是與線圈平面垂直C．線圈將逆時針方向轉動D．a、b導線各自受到的安培力大小總為ILB6．（2025北京通州高二上期末）下列情境中導體內電流方向如圖所示，則描述正確的是（）A．①中給懸掛在蹄形磁體兩極間的直導線通電，直導線向磁體外運動B．②中兩條通電直導線相互吸引C．③中導線環中通過電流時俯視觀察到小磁針從圖示位置順時針轉動D．④中可自由轉動的小磁針在通電直導線附近靜止7．（2025北京懷柔高二上期末）在恒定的勻強磁場中固定一根通電直導線，導線的方向與磁場方向垂直，如圖反映的是這根導線受到的磁場力大小F與通過導線的電流I之間的關系，M、N兩點各對應一組F、I的數據，其中可能正確的是（）A． B． C． D．8．（2025北京東城高二上期末）如圖所示為研究平行通電直導線之間相互作用的實驗裝置。接通電路后發現兩根導線均發生形變，此時通過導線和的電流大小分別為和，已知，方向均向上。若用和分別表示導線與受到的磁場力，則下列說法正確的是（）A．兩根導線相互排斥B．為判斷的方向，需要知道和的合磁場方向C．兩個力的大小關系為D．僅增大電流，、會同時都增大9．（2025北京懷柔高二上期末2025北京懷柔高二上期末）如圖所示，在水平地面上固定一對與水平面夾角為的光滑平行金屬導軌，頂端接有電源，直導體棒垂直兩導軌放置，且與兩軌道接觸良好，整套裝置處于勻強磁場中．圖為沿方向觀察的側視圖，下面四幅圖中所加磁場能使導體棒靜止在軌道上的是 B． C． D．二、多選題10．（2025北京八一學校高二上期末）下圖中標出了勻強磁場的磁感應強度B、通電直導線中的電流I和它受到的安培力F的方向，其中正確的是（）A． B．C． D．三、解答題11．（2025北京順義一中高二上期末）如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離為，金屬導軌所在的平面與水平面夾角為θ=37°。導軌所在平面內分布著磁感應強度，方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場，金屬導軌的上端接有電動勢E=3.0V、內阻的直流電源。現把一個質量。的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。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。，金屬導軌電阻不計，g取。已知，，求：(1)通過導體棒的電流；(2)導體棒受到的安培力；(3)導體棒受到的摩擦力。12．（2025北京豐臺高二上期末）如圖1所示，質量為m、長為l的金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中。金屬棒中通入由M向N的電流I，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為，已知重力加速度為g。(1)圖2為側視圖，請在圖2中畫出金屬棒的受力示意圖；(2)求金屬棒受到的安培力的大小；(3)求勻強磁場磁感應強度的大小。13．（2025北京通州高二上期末）在勻強磁場中，一根長l=0.5m的通電導線中的電流為Ⅰ=10A，這條導線與磁場方向垂直時，受的磁場力為。(1)求磁感應強度B的大小；(2)把導線中的電流增大到，求此時磁場力的大小。14．（2025北京海淀高二上期末）如圖所示，在豎直平面內有一個半徑為r，質量為m0的金屬圓環，圓環平面與紙面平行，圓環部分處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁場的水平邊界與圓環相交于M、N點，圓心角∠MON=120°。用絕緣輕繩把放在斜面上的滑塊通過定滑輪與圓環相連。當圓環中通有逆時針方向大小為I的電流時，滑塊保持靜止。已知斜面傾角為30°，斜面和滑輪均光滑。求：（1）滑塊的質量；（2）若圓環電流I大小不變，方向突然變為順時針方向時，滑塊的瞬時加速度為多大。15．（2025北京海淀高二上期末）如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4m、質量為6×10－2kg的通電直導線，電流大小I＝1A，方向垂直于紙面向外，導線用平行于斜面的輕繩拴住不動。(1)開始時，整個裝置放在無磁場的環境中，即B0＝0，求此時斜面對通電直導線的支持力大小。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)(2)給整個裝置所處的空間加豎直向上的勻強磁場，若斜面對通電直導線的支持力為零，求磁感應強度B的大小。

參考答案1．D【詳解】AC．根據右手螺旋定則可知，長直導線右側磁場垂直紙面向里，根據左手定則可知，線框ad邊所受的安培力方向向左，線框bc邊所受的安培力方向向右，故AC錯誤；B．線框ab邊所受安培力方向向上，線框cd邊所受安培力方向向下，故B錯誤；D．離長直導線越遠，磁場的磁感應強度越小，ad邊的安培力大于bc邊所受向右的安培力，ab邊與cd邊所受安培力平衡，線框整體受到的安培力方向水平向左，故D正確。故選D。2．B【詳解】A．沿電場線電勢降低，根據等量異種點電荷電場的分布規律可知，O點電勢比a點的低，故A錯誤；B．根據等量異種點電荷電場的分布規律，結合對稱性可知，a、b點的電場強度大小和方向均相同，故B正確；C．根據安培定則可知，電流M在N位置的磁感應強度方向向下，根據左手定則可知，N所受安培力方向向右，根據牛頓第三定律可知，N對M的安培力方向向左，即導線M、N相互排斥，故C錯誤；D．根據對稱性可知，M在c、d產生的磁感應強度大小分別與N在d、c產生的磁感應強度大小相等，根據安培定則可知，M在c、d產生的磁感應強度方向均垂直于MN連線向下，N在c、d產生的磁感應強度方向均垂直于MN連線向下，根據磁場疊加可知，c、d點的磁感應強度大小相等，方向相同，故D錯誤。故選B。3．B【詳解】A．磁場垂直紙面向里，電流豎直向上，根據左手定則可知，安培力水平向左，故A錯誤；B．磁場斜向左下，電流垂直紙面向里，根據左手定則可知，安培力方向如圖，與磁場和電流均垂直斜向左上，故B正確；C．磁場水平向右，電流豎直向上，根據左手定則可知，安培力垂直于紙面向里，故C錯誤；D．磁場垂直于紙面向外，電流垂直于紙面向里，兩者平行，不受安培力作用，故D錯誤。故選B。4．C【詳解】A．根據左手定則金屬桿所受的安培力沿斜面向下，A錯誤；B．根據安培力的計算公式可得因此金屬桿所受安培力的大小與滑動變電阻器的電阻和金屬桿的電阻總和成反比，B錯誤；CD．由受力分析可得，滑片向M端滑動的過程中，滑動變阻器的電阻減小，電路中的電流增大，導體棒受到的安培力沿斜面向下增大，但壓力始終等于不變，下滑后，滑動摩擦力大小保持不變，C正確，D錯誤。故選C。5．D【詳解】A．該磁場明顯不是勻強磁場，勻強磁場應該是一系列平行的磁感線，方向相同，故A錯誤；B．由圖可知，線圈平面總與磁場方向平行，故B錯誤；C．由左手定則可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故線圈順時針旋轉，故C錯誤；D．a、b導線始終與磁感線垂直，故受到的安培力大小總為ILB，故D正確。故選D。6．C【詳解】A．圖中，電流向外，磁場方向向上，根據左手定則可知，安培力方向向左，即直導線向磁體內運動，故A錯誤；B．電流方向向上，根據安培定則可知，其在位置的磁場方向垂直于紙面向外，根據左手定則可知，電流所受安培力方向向左，可知，兩條通電直導線相互排斥，故B錯誤；C．根據安培定則可知，環形電流在環內部磁場方向垂直于紙面向外，則小磁針N即所受磁場力方向向外，即俯視觀察到小磁針從圖示位置順時針轉動，故C正確；D．根據安培定則，圖中通電直導線的磁場是一系列以導線為中心的同心圓，從上往下俯視時，方向沿逆時針，圖中小磁針N極指向與磁場方向相反，可知，小磁針在圖中附近不能夠靜止，小磁針將旋轉至N極指向與磁場方向相同，故D錯誤。故選C。7．C【詳解】根據F=BLI可知F-I圖像為過原點的直線。故選C。8．D【詳解】A．由于兩導線通的是同向電流，由安培定則可知，兩導線相互吸引，故A錯誤；B．為判斷的方向，需要知道的磁場方向，故B錯誤；C．通電導線在其周圍產生磁場，通電導線在磁場中受到安培力作用，兩導線所受安培力是作用力與反作用力，它們大小相等，故C錯誤；D．僅增大電流，、會同時都增大，故D正確；故選D。9．B【分析】導體棒受到重力、軌道的支持力和磁場對導體棒的安培力，安培力方向由左手定則判斷，根據三個力的位置關系判斷能否平衡．【詳解】磁場方向與電流方向平行，不受安培力，C和D選項不正確；由左手定則可知，A選項安培力方向水平向左，導體棒不可能平衡，選項A錯誤；B選項安培力方向水平向右，與向下的重力和垂直斜面向上的支持力能平衡，所以B正確．10．BD【詳解】A．由左手定則可知，圖中導體棒受到的安培力水平向左，故A錯誤；B．由左手定則可知，圖中導體棒受到的安培力水平向左，故B正確；C．由左手定則可知，圖中導體棒受到的安培力垂直紙面向里，故C錯誤；D．由左手定則可知，圖中導體棒受到的安培力垂直導體棒向左上，故D正確。故選BD。11．(1)(2)，方向沿斜面向上(3)，方向沿斜面向下【詳解】（1）根據閉合電路歐姆定律，可得通過導體棒的電流為（2）根據左手定則，可知導體棒受到的安培力方向沿斜面向上，大小為（3）根據平衡條件可得解得導體棒受到的摩擦力大小為方向沿斜面向下。12．(1)(2)(3)【詳解】（1）由左手定則判斷安培力方向，則金屬棒受力如圖所示（2）根據平衡條件有得金屬棒受到的安培力的大小（3）根據安培力公式又解得13．(1)(2)【詳解】（1）根據安培力公式可得（2）根據安培力公式代入數據得14．（1）2m0（2）【詳解】（1）設滑塊質量為m，圓環處在磁場中部分所受安培力為：

①，方向豎