1.1安培力及其應(yīng)用

一、單選題

1.如圖所示，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b、c平行水平放置，它們的橫截面恰位于直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，4a=

60。，zc=90%導(dǎo)線a、b固定，導(dǎo)線a中通有方向垂直紙面向里、大小為I的恒定電流時(shí)，自由的通

電長(zhǎng)直導(dǎo)線c恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在距導(dǎo)線r處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=

k：（k為常數(shù)，I為通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大?。?，則導(dǎo)線b中電流的大小和方向?yàn)椋ǎ?/p>

A.電流大小為I,方向垂直紙面向里

B.電流大小為V5I,方向垂直紙面向里

C.電流大小為I,方向垂直紙面向外

D.電流大小為百I，方向垂直紙面向外

2.如圖所示，邊長(zhǎng)為1,質(zhì)量為m的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通以恒定的逆

時(shí)針方向的電流，大小為I。圖中虛線過ab邊中點(diǎn)和ac邊中點(diǎn)，在虛線的下方為垂

直于導(dǎo)線框向里的有界矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。此時(shí)導(dǎo)線框處于靜止

狀態(tài)，細(xì)線中的拉力為F「保持其他條件不變，現(xiàn)將虛線下方的磁場(chǎng)移至虛線上方,

導(dǎo)線框仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)細(xì)線中拉力為F2。則導(dǎo)線框中的電流大小為（）

A2(F2-FD

B.2(Fz-F。c.F2-F1D.F2-F1

3B1Bl2B1

3.如圖，條形磁鐵平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線，給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向

外的電流，則下列說法正確的是（）

A.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小___________

,IsIN|

C.磁鐵對(duì)桌面的壓力不變D.磁鐵對(duì)桌面有摩擦力?||

4.某同學(xué)想利用“電磁彈簧秤”測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示.一長(zhǎng)為1的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的、勁

度系數(shù)均為k的彈簧水平懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，彈簧上端固定，下端與金屬

棒絕緣.金屬棒通過開關(guān)S與一電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，回路總電阻為R.開關(guān)S斷開時(shí)，金屬棒處于

平衡狀態(tài)，彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度為X。；閉合開關(guān)S,金屬棒再次處于平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度為X.重力加速

度為g,則關(guān)于金屬棒質(zhì)量m和磁感應(yīng)強(qiáng)度B,正確的是（）

m=B=%出m*,B=批他+《

gElgEl

_2kx。_2Rk(x0-x)—2kx()2Rk(x0+x)

in-,D—-----------—,D=---------

gElgEl

5.如圖所示，三根長(zhǎng)直導(dǎo)線的豎直剖面圖在空間構(gòu)成等邊三角形，導(dǎo)線中通有大小相等、方向垂直紙面

向里的電流，導(dǎo)線C位于水平面上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于導(dǎo)線C的受力情況正確的是（）

A.受到的支持力大于重力

B.受到的支持力小于重力

C.受到的摩擦力水平向右

D.受到的摩擦力水平向左

如圖所示，空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩根相同的通電直導(dǎo)線P和Q用相同的絕緣細(xì)線懸掛在水平天花板

下，導(dǎo)線中通有圖示方向的電流時(shí)，兩根細(xì)繩恰好與天花板垂直，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向可能是（）

A.水平向右

B.水平向左

C.豎直向上

D.豎直向下

6.如圖，在傾角為a的光滑斜面上，與底邊平行放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、通電電流為I的直導(dǎo)體棒.欲

使此導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)方向由豎直向上沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)至

水平向左的過程中，關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的說法正確的是（重力加速度為g）（）

A.此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大

B.此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸減小

C.此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為誓

D.此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為座詈

7.如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m,長(zhǎng)為1的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)

棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向。角處于平衡狀態(tài)。為了使棒平衡在該位置上，所

需的最小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。方向是（）

A.空，豎直向上B.空，豎直向下

C.詈空，平行懸線向下D.通則，平行懸線向上

二、多選題

8.光滑水平面上平行放置兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b,它們的電流方向相反，如圖所示，此時(shí)導(dǎo)線a受到的

安培力為F。保持兩直導(dǎo)線距離不變，若再施加一豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線a受到的安培力變?yōu)?/p>

零，導(dǎo)線b受到的安培力大小變?yōu)镕,方向向左。下列說法正確的是（）

A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向豎直向上

ab

B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向豎直向下C.

導(dǎo)線a、b中的電流大小之比為1:2D.

導(dǎo)線a、b中的電流大小之比為2：3

9.兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于

水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均

為H，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度vi沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度V2向下

勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.以下說法正確的是（）

A.ab桿所受拉力F的大小為|img+巴奈1

B.cd桿所受摩擦力為零

C,回路中的電流為嗎守2

D.u與V】大小的關(guān)系為四=黑

10.如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.4m,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=20g,電阻R。=0.9。，

垂直導(dǎo)軌擺放與導(dǎo)軌接觸良好，并通過一細(xì)線跨過定滑輪與重物G相連：電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻

r=0.1電阻R=9C；導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,方向垂直于ab,與

導(dǎo)軌平面成夾角a=53。；ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為口=0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），定滑

輪摩擦不計(jì)，線對(duì)ab的拉力與棒垂直且為水平方向，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。g取lOm/s?,sin53。=0.8。

則下列判斷正確的是（）

A.通過ab棒的電流為1A、方向由a到b

B.ab棒受到的安培力大小0.16N

C.重物質(zhì)量M的取值可能為10g

D.重物質(zhì)量M的取值可能為20g

11.如圖所示，傾斜光滑的金屬導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),與水平面成a角，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)中，一金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路電流強(qiáng)度為I時(shí)，金屬桿處于靜止。以下判斷正確的是（）

A.金屬桿ab所受的安培力方向垂直ab桿沿斜面向上

B.金屬桿ab所受的安培力方向垂直ab桿水平向右

C.金屬桿ab所受的支持力FN=%上

“sina

D.若把磁場(chǎng)撤去，則金屬桿ab所受的支持力不變

12.如圖甲所示，虛線MN左右兩邊分別存在垂直于紙面、方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

一半徑為r、由硬質(zhì)導(dǎo)線做成的金屬圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心。在MN上。以垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正

方向，若MN右側(cè)的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，金屬圓環(huán)的總電阻為R,下列說

法正確的是（）

A.在1=0到1=耳的時(shí)間間隔內(nèi)，圓環(huán)中的磁通量一直在減小

B.在t=0到t=L的時(shí)間間隔內(nèi)，圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿逆時(shí)針方向

C.在1=。時(shí)亥Ij,圓環(huán)受到的安培力向右

D.在1=與時(shí)刻，圓環(huán)受到的安培力大小為駕

13.如圖甲所示，金屬圓環(huán)放在水平面上，螺線管固定在圓環(huán)正上方，給螺線管a、b兩端通入如圖乙所示

的正弦交流電，從a端流入為電流的正方向，下列說法正確的是()

A.1=9時(shí)，圓環(huán)中感應(yīng)電流最大，圓環(huán)受到的安培力最大

B.t=［時(shí)刻與t=￥時(shí)刻，圓環(huán)對(duì)水平面的壓力一樣大

o8

C.0?三時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)對(duì)水平面的壓力先大于重力后小于重力

D.；?日時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)中感應(yīng)電流先沿順時(shí)針后沿逆時(shí)針方向

44

三、計(jì)算題

14.如圖20所示，在傾角為e=30。的斜面上，固定一寬度L=0.25m的平行光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接

入電源和滑線變阻器，電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)阻r=1.0C,一質(zhì)量m=0.02kg的金屬桿ab與兩導(dǎo)軌垂

直并接觸良好，當(dāng)滑線變阻器接入電路的阻值為R時(shí)，ab中電流大小I=0.5A,此時(shí)桿恰好靜止在導(dǎo)軌

上。整個(gè)裝置處于垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，取g=10m/s2.求:

(1)R的大小;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；

(3)若只改變磁場(chǎng)，使金屬桿ab仍靜止在軌道上面，且對(duì)軌道的壓

力恰好為零。求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。

15.水平面上有電阻不計(jì)的U形金屬導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L(zhǎng),現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放一根質(zhì)量為m的

金屬棒ab,棒中通入由a到b,電流強(qiáng)度大小為I的恒定電流。并加一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為0,且斜指向右上方，如圖所示，重力加速度為g,求：

(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，ab棒受到的支持力和摩擦力各為多大；

(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的最小值及其方向。

16.如圖所示，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距為L(zhǎng)i=0.5m,金屬棒ad與導(dǎo)軌左端be的距離

為L(zhǎng)2=0.8m,整個(gè)閉合回路的電阻為R=0.2。，磁感應(yīng)強(qiáng)度為BO=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過整個(gè)回

路.ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個(gè)質(zhì)量為m=0.04kg的物體，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)使磁場(chǎng)以詈=0.2T/S

的變化率均勻地增大.取g=10m/s2.試求:

(1)金屬棒上電流的方向；

(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；

(3)物體剛好離開地面的時(shí)間。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】

【試題解析】

【分析】

本題主要考查通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)，及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力。根據(jù)同向電流的導(dǎo)線間相互吸引、異向電

流的導(dǎo)線間相互排斥及平衡狀態(tài)判斷安培力的方向，計(jì)算安培力大小，再根據(jù)安培力大小和方向判斷電流

大小和方向。

【解答】

通電長(zhǎng)直導(dǎo)線c恰處于靜止?fàn)顟B(tài)，c受重力及a、b對(duì)它的安培力，在這三個(gè)力的作用下處于平衡，合力為0,

根據(jù)同向電流的導(dǎo)線間相互吸引，異向電流的導(dǎo)線間相互排斥，c的受力情況如圖所示,

故可判斷導(dǎo)線b中電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮?/p>

根據(jù)平衡條件有：吊C86O0=凡C83O0

設(shè)c長(zhǎng)為L(zhǎng),ac=I?，則be=V^r，

Fa=IcLkpFb=I，k強(qiáng)

解得：lb=1，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A?

2.【答案】C

【解析】

【分析】

由左手定則結(jié)合受力分析，分別表示出磁場(chǎng)在虛線下方及上方時(shí)導(dǎo)線框的受力平衡方程，聯(lián)立得解。

本題主要考查在安培力作用下共點(diǎn)力的平衡，熟悉左手定則是解題的關(guān)鍵。

【解答】

由題意及左手定則可知，當(dāng)磁場(chǎng)在虛線下方時(shí)，線框所受的安培力為：Fs=BIp其方向豎直向上，由共

點(diǎn)力的平衡可得：Fl+F安=mg；當(dāng)磁場(chǎng)在虛線上方時(shí)，線框所受的安培力大小不變，但其方向豎直向下，

故有平衡方程：F'安+mg=Fz,聯(lián)立解得：BH=F2-FI，解得導(dǎo)線框中的電流大小為：1=，魯，故ABD

錯(cuò)誤，故C正確。

故選C。

3.【答案】B

【解析】

【分析】

本題應(yīng)先選導(dǎo)線為研究對(duì)象，然后由牛頓第三定律判斷磁鐵的受力情況，巧妙地選取研究對(duì)象，是正確解

題的關(guān)鍵。

【解答】

ABC.在磁鐵外部，磁感線從N極指向S極，長(zhǎng)直導(dǎo)線在磁鐵的中央上方，導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)水平向左；導(dǎo)線

電流垂直于紙面向外，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下；由牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對(duì)磁鐵

的作用力豎直向上，因此磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，小于磁鐵的重力。故AC錯(cuò)誤，B正確；

D、因?yàn)閷?dǎo)線處于磁鐵正中央，磁鐵受到的導(dǎo)線的磁場(chǎng)力豎直向上，因此磁鐵對(duì)桌面沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故D

錯(cuò)誤。

故選B。

4.【答案】C

【解析】

【分析】

斷開開關(guān)S時(shí)，ab棒受力平衡得出質(zhì)量；閉合開關(guān)S時(shí)，根據(jù)左手定則可得出安培力的方向，再列出ab棒

的受力平衡方程，結(jié)合閉合電路歐姆定律求解。

本題是共點(diǎn)力的平衡的求解，基礎(chǔ)題目。

【解答】

斷開S時(shí)，由ab棒受力平衡可知mg=2kx°,得出m=等；

閉合開關(guān)S時(shí)，由左手定則可知，ab棒受安培力向上，根據(jù)ab棒受力平衡可知2kx+BIL=mg

其中I=5,可求得B=2Rk(;0-x)。故c正確，ABD錯(cuò)誤；

故選c。

5.【答案】C

【解析】

【分析】

根據(jù)矢量合成法則，可知A、B電流在C處的磁應(yīng)強(qiáng)度疊加的大小，再由左手定則與安培力大小表達(dá)式，

結(jié)合受力平衡方程，即可求解.

考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性，掌握矢量合成法則，注意幾何知識(shí)的應(yīng)用，同時(shí)掌握受力平衡條件，特別注意

靜摩擦力的方向。

【解答】

電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為Bo,根據(jù)力的平行四邊形定則，結(jié)合幾何關(guān)系，如圖所示：

BC

則有：Be的方向豎直向下；再由左手定則可知，安培力方向水平向左，由于導(dǎo)線C位于水平面處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，所以導(dǎo)線C受到的靜摩擦力方向水平向右；在豎直方向由平衡條件可得導(dǎo)線C所受支持力與其重力平

衡，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選Co

6.【答案】D

【解析】

【分析】

根據(jù)平行通電直導(dǎo)線間的作用，同相電流相互吸引，反向電流相互排斥，判斷Q導(dǎo)線與P導(dǎo)線之間的作用

力，根據(jù)導(dǎo)線處于平衡狀態(tài)，可知外加磁場(chǎng)對(duì)P導(dǎo)線的作用力情況，再根據(jù)左手定則可判斷外加磁場(chǎng)的方

向可能豎直向下。

本題主要考查平行通電直導(dǎo)線間的作用、平衡條件的應(yīng)用、左手定則。

【解答】

由導(dǎo)線處于平衡狀態(tài)，對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行受力分析，由于反向電流相互排斥，則Q導(dǎo)線對(duì)P導(dǎo)線的力水向左，P

導(dǎo)線對(duì)Q導(dǎo)線的力水平向右，要使兩根導(dǎo)線均處于平衡狀態(tài)，則外加磁場(chǎng)對(duì)P導(dǎo)線有水平向右的分力，對(duì)

Q導(dǎo)線有水平向左的分力，由左手定則可判斷外加磁場(chǎng)的方向可能豎直向下，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

7.【答案】C

【解析】

【分析】

本題中導(dǎo)體棒受三個(gè)力，重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力為零，其中重力的大小和方向都

不變，支持力的方向不變，安培力的方向由沿斜面向上逐漸變?yōu)樨Q直向上，根據(jù)平行四邊形定則分析。

三力平衡的動(dòng)態(tài)分析問題是一中常見的問題，其中一個(gè)力大小和方向都不變，一個(gè)力方向不變、大小變，

第三個(gè)力的大小和方向都變，根據(jù)平行四邊形定則做出力的圖示分析即可。

【解答】

對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力為零，將支持力FN和安培力FA合成，

合力與重力相平衡，如圖：

從圖中可以看出，在磁場(chǎng)方向由豎直向上沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，安培力FA先變小后變大，

由于FA=B1L,其中電流I和導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度L均不變，故磁感應(yīng)強(qiáng)度先減小

后增大；

A

由圖可以看出當(dāng)F平行于斜面時(shí)有最小值，BminIL=mgsina

此過程中安培力豎直向上時(shí)最大為mg,故B的最大值為：詈，故C正確,

ABD錯(cuò)誤。

故選C。

8.【答案】D

【解析】

【分析】

由矢量三角形定則判斷安培力的最小值及方向，進(jìn)而由安培力公式和左手定則的得到B的大小以及B的方

向?？疾榘才嗔Φ姆较蚺c大小如何確定與計(jì)算，知道當(dāng)安培力的方向與拉力的方向垂直，安培力最小，磁

感應(yīng)強(qiáng)度最小。

【解答】

要求所加磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度最小，應(yīng)使棒平衡時(shí)所受的安培力有最小值。

由于棒的重力恒定，懸線拉力的方向線不變，由力的矢量三角形可知，安培力的最小值為安培力與繩子的

拉力垂直，即：Fmin-mgsinQo有：ILBmin=mgsinO,得：Bmin=^psin6,由左手定則知所加磁場(chǎng)的方

向平行懸線向上。故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選：D。

9.【答案】AC

【解析】

【分析】

根據(jù)相互作用力關(guān)系可知導(dǎo)線a受到的安培力向左，施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，導(dǎo)線a受到的安培力變?yōu)榱悖f明勻

強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線a的安培力向右，根據(jù)左手定則判斷勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向；未施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線b受到

的安培力向右，大小為F,施加磁場(chǎng)后，導(dǎo)線b受到的安培力大小變?yōu)镕,方向向左，說明勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線

b的安培力是導(dǎo)線a的兩倍，根據(jù)安培力公式可求出導(dǎo)線a、b中的電流大小之比。

本題考查平行直導(dǎo)線間的相互作用，要注意綜合應(yīng)用左手定則及力的分析求解磁場(chǎng)力，要重點(diǎn)掌握力的矢

量性。

【解答】

AB.同向電流相吸，反向電流相斥，可知，未施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線a受到的安培力向左，施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，

導(dǎo)線a受到的安培力變?yōu)榱?，說明勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線a的安培力向右，大小也為F。根據(jù)左手定則可知，勻強(qiáng)

磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向豎直向上，故A正確、B錯(cuò)誤；

CD.未施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線b受到的安培力向右，大小為F,施加磁場(chǎng)后，導(dǎo)線b受到的安培力大小變?yōu)?/p>

F,方向向左，說明勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線b的安培力是導(dǎo)線a的兩倍，根據(jù)安培力公式F=BIL可知，導(dǎo)線a、b

中的電流大小之比為1：2,故C正確、D錯(cuò)誤。

故選AC。

10.【答案】AD

【解析】

【分析】

由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，由左手定則判斷兩棒所受安培力的方向；由閉合電路的歐姆定律求解電

路中的電流，求得安培力的大小，通過兩棒所處的平衡態(tài)求解拉力的大??；由二力平衡判斷cd桿所受摩擦

力的大小。

本題涉及電磁感應(yīng)過程中的復(fù)雜受力分析，解決這類問題的關(guān)鍵是，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向，然

后根據(jù)安培定則或楞次定律判斷安培力方向，進(jìn)一步根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列方程求解。

【解答】

A.由右手定則及左手定則判得ab棒受安培力方向水平向左，由于ab棒在水平方向受向左的摩擦力、安培力

而平衡，故有平衡方程：F=umg+F「安培力丘=BIL,回路電流為：I=白，回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv「

2K

BV

聯(lián)立解得ab桿所受拉力F的大小為：F=pmg+^R-,故A正確；

B.由右手定則可判得回路中電流為順時(shí)針方向，故由左手定則可知cd桿所受的安培力方向水平向右，故桿

與軌道之間有彈力，由于cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng)，故其所受滑動(dòng)摩擦力大小等于其重力，故B錯(cuò)誤；

C.同理由于cd桿的運(yùn)動(dòng)不會(huì)使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=BLVi，回路電流為:I=費(fèi),

解得回路電流為：1=曙，故c錯(cuò)誤；

2K

D.由于cd棒平衡，故有mg=n受獸，解得動(dòng)摩擦因數(shù)與Vi的關(guān)系為：□=言器，故D正確。

2RULV1

故選ADo

11.【答案】AD

【解析】

【分析】

根據(jù)閉合電路歐姆定律得到通過ab的電流的大小和方向；根據(jù)安培力的公式得到ab受到的安培力的大小；

根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件得到重物重力的取值范圍。

把握閉合電路的歐姆定律和共點(diǎn)力的平衡條件時(shí)解題的關(guān)鍵。

【解答】

AB.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得通過ab的電流：I=肅F不=嬴1蒜0?A=1A,方向：由a到b,故A正確；

B、ab受到的安培力大小為：F=BIL=0.5xlx0.4N=0.2N,故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)左手定則判斷ab棒所受的安培力垂直與B左向上與豎直夾角53。，ab受到的最大靜摩擦力，fmax=

|i(mg-Fcos530)=0.04N

由平衡條件得：當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時(shí)，T=Fsin530-fmax=0」2N,當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí)，

T=Fsin53°+fmax=0.2N,則重物重力G的取值范圍為0.12N到0.2N,即重物質(zhì)量的取值范圍為12g到20g,

故C錯(cuò)誤，故D正確；

故選ADo

12.【答案】BC

【解析】?jī)?/p>

【分析】\

根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向，根據(jù)F=BIL求得安培力的大小，還尸芟

可以根據(jù)共點(diǎn)力平衡求得安培力大小和支持力大小即可。______________

本題主要考查了通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力，明確在安培力作用下的共點(diǎn)力?

mg

平衡，正確的受力分析是解決問題的關(guān)鍵。

【解答】

AB.根據(jù)左手定則可知，受到的安培力方向水平向右，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知：sina=獸=型，解得：FN=—,故C正確；

FNFNsma

D.對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知：cosa=詈，解得：FN=^->mg,

「NCOSQl

撤去磁場(chǎng)后，由平衡條件得：FN=mgcosa<mg,故桿所受支持力變小，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

13.【答案】BCD

【解析】

【分析】

應(yīng)用楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流方向，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：利用歐姆定律求

出電流，利用安培力公式求出安培力F=B1L的大小，求解安培力時(shí)注意L要用等效長(zhǎng)度。

【解答】

A、開始時(shí)，圓環(huán)的磁通量為零，此后隨著垂直紙面向里的磁場(chǎng)減弱，圓環(huán)的磁通量一直在增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B、根據(jù)楞次定律可判斷，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向始終沿逆時(shí)針方向，B項(xiàng)正確；

CD、在1=、時(shí)刻，圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為了"春"祟，：k2,安培力大小F=BI-2r=^,方向向

KKto4toK

右，CD正確。

故選BCD。

14.【答案】BC

【解析】

【分析】

本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，以及楞次定律的應(yīng)用，基礎(chǔ)題。

t=%寸，圓環(huán)中感應(yīng)電流最大，由于此時(shí)線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，因此圓環(huán)受到的安培力

為零；0?;時(shí)間內(nèi)，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)受到的安培力先向下后向上；1=:時(shí)刻與1=9，圓環(huán)均受到向下

Zoo

的安培力，電流變化快慢相同，圓環(huán)中磁通量變化快慢相同，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，據(jù)此分析受力情況。

【解答】

A.t=g時(shí)，圓環(huán)中感應(yīng)電流最大，由于此時(shí)線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，因此圓環(huán)受到的安培

力為零，故A錯(cuò)誤；

8上=!時(shí)刻與1=[,圓環(huán)均受到向下的安培力，電流變化快慢相同，圓環(huán)中磁通量變化快慢相同，感應(yīng)電

OO

動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流大小相同，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，因此圓環(huán)受到的安培力大小相同，圓環(huán)對(duì)水

平面的壓力一樣大，故B正確；

C.0?三時(shí)間內(nèi)，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)受到的安培力先向下后向上，因此圓環(huán)對(duì)水平面的壓力先大于重力后

小于重力，故C正確；

D.根據(jù)楞次定律可知，;??時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流方向不變，故D錯(cuò)誤。

44

故選BC。

15.【答案】解：(1)設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R,根據(jù)閉合電路歐姆定律得