《高考物理新编大一轮总复习》第9章 1 知能达标训练

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[基础题组]

1．(多选)(2019·江苏卷)如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直

导线，通过的电流相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在

a、b产生的磁场作用下静止。则 a、b的电流方向可能是(　　)

A．均向左　　　　　　　 B．均向右

C．a的向左，b的向右 D．a的向右，b的向左

[解析]　由于线框在两通电导线的中间，且对边电流方向相反、大小相等，只要 a、b

两导线通有相反方向的电流，利用安培定则，可知线框的对边所在处磁场大小相等、方向相

同，再利用左手定则可判定线框对边所受安培力大小相等、方向相反，线框处于平衡状态，

故A、B错误，C、D正确。

[答案]　CD

2．(2021·广州一模)如图，“L”型导线 abc 固定并垂直放置在磁感应强度为 B的匀强磁

场中，ab⊥bc，ab 长为 l，bc 长为 l，导线通入恒定电流 I，设导线受到的安培力大小为 F，

方向与 bc 平角为 θ，则(　　)

A．F＝BIl，tan θ＝B．F＝BIl，tan θ＝

C．F＝BIl，tan θ＝D．F＝BIl，tan θ＝

[解析]　通电导线在匀强磁场中受到的安培力，其有效长度为 ac 连线的长度，L＝＝l，

根据安培力公式 F＝BIL＝BIl，根据左手定则，安培力的方向垂直于 ac 连线，方向与 bc 夹

角θ的正切值 tan θ＝，选项 D正确。

[答案]　D

3．(2021·河南六市联考)如图所示，PQ 和MN 为水平平行放置的金属导轨，相距 L＝1

m。P、M间接有一个电动势为 E＝6 V、电阻不计的电源和一只滑动变阻器，导体棒 ab 跨

放在导轨上并与导轨接触良好，棒的质量为 m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相

连，物体的质量 M＝0.4 kg。棒与导轨的动摩擦因数为 μ＝0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力

相等，导轨与棒的电阻不计，g取10 m/s2)，匀强磁场感应强度 B＝2 T，方向竖直向下，为

了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是(　　)

A．2 Ω B．2.5 Ω

C．3 Ω D．4 Ω

[解析]　对棒受力分析可知，其必受绳的拉力 FT＝Mg 和安培力 F安＝BIL＝。若摩擦力

向左，且满足＋μmg＝Mg，代入数据解得 R1＝4 Ω；若摩擦力向右，且满足－μmg＝Mg，代

入数据解得 R2＝2.4 Ω，所以 R的取值范围为 2.4 Ω≤R≤4 Ω，则选 A。

[答案]　A

4．(2017·上海卷)如图，一导体棒 ab 静止在 U形铁芯的两臂之间。电键闭合后导体棒

受到的安培力方向(　　)

A．向上　　 B．向下　　　

C．向左　　 D．向右

[解析]　根据图中的电流方向，由安培定则知 U形铁芯下端为 N极，上端为 S极，ab

中的电流方向由 a→b，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项 D正确。

[答案]　D

5．(2020·湖南师大附中月考)如图所示，两根平行放置、长度均为 L的直导线 a和b，

放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中。当 a导线通有电流大小为 I、b导线通有电流大

小为 2I，且电流方向相反时，a导线受到的磁场力大小为 F1，b导线受到的磁场力大小为

F2，则 a通电导线的电流在 b导线处产生的磁感应强度大小为(　　)

A. B.

C. D.

[解析]　a、b导线中电流方向相反，两导线之间的磁场力为斥力，设大小为 F，对 a有

F1＝F＋BIL，对 b有F2＝F＋2BIL，解得 F＝2F1－F2，对于导线 b，F＝2F1－F2＝B′·2IL，

解得 B′＝，故 C正确。

[答案]　C

6．(2020·济南高三质量评估)长为 L的直导体棒 a放置在光滑绝缘水平面上，固定的长

直导线 b与a平行放置，导体棒 a与力传感器相连，如图所示(俯视图)。a、b中通有大小分

别为 Ia、Ib的恒定电流，其中 Ia方向已知，Ib方向未知。导体棒 a静止时，传感器受到 a给

它的方向向左、大小为 F的拉力。下列说法正确的是(　　)

A．Ib与Ia的方向相同，Ib在a处的磁感应强度 B大小为

B．Ib与Ia的方向相同，Ib在a处的磁感应强度 B大小为

C．Ib与Ia的方向相反，Ib在a处的磁感应强度 B大小为

D．Ib与Ia的方向相反，Ib在a处的磁感应强度 B大小为

[解析]　由题意可知，导体棒 a所受的安培力方向向左，由左手定则可知，导体棒 a所

在处的磁场方向垂直纸面向里，又由安培定则可知直导线 b中的电流方向与 Ia的方向相同，

对导体棒 a由力的平衡条件可知 F＝FA＝BIaL，解得 B＝，B正确，A、C、D错误。

[答案]　B

7．(多选)通有电流的导线 L1、L2、L3、L4处在同一平面(纸面)内，放置方式及电流方向

如图甲、乙所示，其中 L1、L3是固定的，L2、L4可绕垂直纸面的中心轴 O转动，则下列描述

正确的是(　　)

A．L2绕轴 O按顺时针转动 B．L2绕轴 O按逆时针转动

C．L4绕轴 O按顺时针转动 D．L4绕轴 O按逆时针转动

[解析]　题图甲中由右手螺旋定则可知，导线 L1上方磁场垂直纸面向外，且离导线 L1的

距离越近，磁场越强，导线 L2上每一小部分受到的安培力方向水平向右，但轴 O下方导线

所受安培力较大，所以 L2绕轴 O按逆时针转动，A错，B对；题图乙中轴 O上方导线 L4所

受安培力向右，轴 O下方导线 L4所受安培力向左，即 L4绕轴 O按顺时针转动，C对，D错。

[答案]　BC

8．(2021·河北衡水六调)一通电直导线与 x轴平行放置，匀强磁场的方向与 xOy 坐标平

面平行，导线受到的安培力为 F。若将该导线做成圆环，放置在 xOy 坐标平面内，如图所示

并保持通电的电流不变，两端点 ab 连线也与 x轴平行，则圆环受到的安培力大小为(　　)

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