一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法中正确的是( )
A.由B＝可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比
B.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向
C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零[高考资源网]
D.磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处不受磁场力
2.(2012·深圳模拟)如图所示，通电导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是( )
A.变小 B.不变
C.变大 D.不能确定
3.(2012·南开区模拟)如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时( )
A.小磁针N极向里转
B.小磁针N极向外转
C.小磁针在纸面内向左摆动
D.小磁针在纸面内向右摆动
4.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中正确的是( )
A.两环静止不动 B.两环互相靠近ks5u.com
C.两环互相远离 D.两环同时向左运动
二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意)
5.(预测题)如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上， b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是( )
A.方向向下
B.大小为
C.要使a仍能保持静止，而减小b在a处的磁感应强度，可使b上移
D.若使b下移，a将不能保持静止
6. (2012·黄冈模拟)如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为FN1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为FN2，则以下说法正确的是( )[高考资源网]
A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短
C.FN1＞FN2 D.FN1＜FN2
7.(创新题)如图，a、b、c、d是四根长度相等、等间距地被固定在同一竖直平面上的通电长直导线，当它们通以大小相等、方向如图的电流时，各导线所受磁场力的合力情况是
( )
A.导线a的受力方向向左 B.导线b的受力方向向左
C.导线c的受力方向向左 D.导线d的受力方向向左
8.(易错题)如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1＝1 T.位于纸面内的细直导线，长L＝1 m，通有I＝1 A的恒定电流.当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零.则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2大小可能值为( )
A. T B. T C.1 T D. T
9.(2011·新课标全国卷)电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是( )
A.只将轨道长度L变为原来的2倍
B.只将电流I增加至原来的2倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变
三、计算题(本大题共2小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
10.(16分)如图所示，水平放置的光滑金属导轨宽L＝0.2 m，接有电源电动势E＝3 V，电源内阻及导轨电阻不计.匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B＝1 T.金属棒ab的电阻R＝6 Ω，质量m＝10 g，垂直放在导轨上并良好接触，求合上开关的瞬间，
(1)金属棒受到安培力的大小和方向；
(2)金属棒的加速度.
11.(易错题)(20分)如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒呈水平放于导轨上，并将导体棒由静止释放，求导体棒在释放的瞬间加速度的大小.
答案解析
1.【解析】选D.磁感应强度是反映磁场基本属性的物理量，一旦磁场确定，各处的磁感应强度B也就客观地确定了.选项A认为磁场某处的磁感应强度的值随通电导线受力情况而变，是没有深刻理解B＝的意义，故A错.磁感应强度B的方向一定和磁场力方向垂直，B选项错.当通电导线与磁场平行时，导线就不受磁场力，故C选项错，磁感应强度为零，则通电导线一定不受磁场力，D正确.
2.【解析】选B.转动过程中导线一直与磁场方向垂直，安培力的大小不变，只是方向发生了变化，B正确.
3.【解析】选A.根据安培定则，线圈中电流产生的磁场磁感线方向垂直于纸面由外向里，而N极受力方向和磁感线方向相同，故A正确.
4.【解析】选B.根据安培定则和左手定则可以判断，同向电流互相吸引，故B正确.
5.【解析】选C、D.根据安培定则判断，b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向向上，A错误；a受力如甲图所示，由平衡条件得F＝mg＝BIL，所以B＝，B错误；作如乙图所示的动态平衡图知，b上移时要使a仍能保持静止，F可以变小，a、b间距变大，则b在a处的磁感应强度减小，所以C正确；若使b下移，F应变大，但此时a、b间距变大，则b在a处的磁感应强度减小，所以F将变小，a将不能保持静止，D正确.
【总结提升】与安培力相关的平衡问题的分析技巧
(1)求解安培力作用下的导体平衡问题一般是先进行受力分析，再根据共点力平衡的条件F合＝0或Fx合＝0，Fy合＝0列平衡方程.
(2)安培力的方向很容易出错，应特别关注；安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面.在判断安培力方向时，要首先确定磁场和电流所决定的平面，从而判断安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向.
6.【解析】选B、C.画出条形磁铁周围的磁感线，确定通电导体棒所在位置磁场方向，根据左手定则可确定安培力方向，如图，根据牛顿第三定律，磁铁受反作用力的方向和F相反，正交分解可得B、C正确.
【变式备选】(双选)如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则( )
A.磁铁对桌面的压力增大
B.磁铁对桌面的压力减小
C.桌面对磁铁有向右的摩擦力
D.磁铁所受的合力不变
【解析】选A、D.磁铁中央上方磁场方向水平向左，根据左手定则，电流受安培力方向竖直向上，如图，根据牛顿第三定律，电流对磁铁作用力方向竖直向下，故磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁没有摩擦力，磁铁所受合力为零，A、D正确，B、C错误.
7.【解析】选A、C.根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可以确定，a受合力方向向左，b受合力方向向右，c受合力方向向左，d受合力方向向右，故A、C正确，B、D错误.[高考资源网KS5U.COM]
8.【解析】选C、D.当导线与B1成60°夹角时，其受到的安培力为零，说明合磁场方向与电流方向平行，根据矢量合成的三角形法则画出如图所示的矢量图，知B2的最小值为B1sin60°＝ T，所以C、D正确.
9.【解题指南】本题可按以下思路进行分析：
(1)弹体在安培力作用下加速，已知轨道长度可以确定安培力做功，根据动能定理列式求解.
(2)推导出速度表达式，可以分析速度与哪些物理量有关，从而确定正确答案.
【解析】选B、D.设轨道长度为L，弹体质量为m，电流为I，轨道宽度为d，发射速度为v，此时B＝kI，根据动能定理，kI·I·d·L＝mv2.解得v＝I，由此可确定，B、D正确.
10.【解析】(1)闭合开关的瞬间，回路中的电流
I＝＝A＝0.5 A (4分)[高考资源网KS5U.COM]
ab棒所受安培力F 安＝BIL＝0.1 N (4分)
由左手定则知方向水平向右 (2分)
(2)由牛顿第二定律知
a＝＝10 m/s2 (4分)
方向水平向右 (2分)
答案：(1)0.1 N 水平向右
(2)10 m/s2，方向水平向右
11.【解析】从b向a看，画出侧视图受力如图所示，导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F，由牛顿第二定律：
mgsinθ－Fcosθ＝ma ①(5分)
F＝BIL ②(5分)
I＝ ③(5分)
由①②③式可解得a＝gsinθ－ (5分)
答案：gsinθ－
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