安培力洛伦兹力练习题

1、一、选择题(每小题6分，共54分)1如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()A适当减小磁感应强度B使磁场反向C适当增大电流 D使电流反向解析：首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力处于平衡时：2FBILmg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大答案：C2如下图所示，在光滑的水平桌面上放一根条形磁铁在其上方与条形磁铁平行

2、地固定一根通电导线，电流方向如图所示，以下说法正确的是()A条形磁铁的N极向里、S极向外转动，且对桌面的压力增大B条形磁铁的N极向里、S极向外转动，且对桌面的压力减小C条形磁铁的N极向外、S极向里转动，且对桌面的压力增大D条形磁铁的N极向外、S极向里转动，且对桌面的压力减小答案：B5电磁轨道炮工作原理如下图所示，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

3、采用的办法是()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，其他量不变解析：由题意可知，安培力做功使炮弹的速度逐渐增大假设轨道宽度为L，则由动能定理可知F安培力Lmv2，而F安培力BIL，又根据题意可知BKI(K为常数)，三个式子整理可得到弹体的出射速度vI，从而判断B、D正确答案：BD6如上图所示，A为一水平放置的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图，当圆盘沿图中所示方向高速绕中心轴OO转动时，通电直导线所受磁场力的方向是()A竖直向上 B竖直向下C水平

4、向里 D水平向外解析：橡胶盘带负电荷转动后产生环形电流，由左手定则可以确定导线受力方向为水平向里答案：C8(2011·山东潍坊高三期末)如下图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑的绝缘圆柱上，线圈能自由移动，若两线圈内通有大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()A都绕圆柱转动B以不等的加速度相向运动C以相等的加速度相向运动D以相等的加速度相背运动解析：同向环形电流可分成很多小段直线电流元，则不难发现相对应的直线电流元方向总是相同的，方向相同的直线电流元是相互吸引的；也可把环形电流等效成小条形磁铁，异名磁极相互吸引虽然两电流大小不等，但根据牛顿第三定律知两线圈间的相互作用力大小相等

5、，所以选C项答案：C9(2012·杭州质检)如上图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角30°.金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是()A增大磁感应强度BB调节滑动变阻器使电流减小C增大导轨平面与水平面间的夹角D将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变解析：对金属棒受力分析，沿导轨方向：mgsin0，若想让金属棒向上运动，则增大，选项A正确B错误；若增大，则mgsin增大，C错误；若电流反向，则

6、金属棒受到的安培力反向，故D错误答案：A二、解答题(共46分)10(23分)如上图所示，当左边单匝正方形线框中通有逆时针方向的电流I时，等臂杠杆恰好平衡若通有顺时针方向的电流I时，则要在右边再加挂质量为m的钩码等臂杠杆才能平衡设匀强磁场的磁感应强度为B，则线框的边长L为多少？解析：当左边线框通以逆时针方向的电流时，有m左gBILm右g，当电流反向时，有m左gBILm右gmg，解得L.1(2009·山东莘县实验模拟)关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是()A跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D既

7、不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直答案：C解析：当磁场方向与通电直导线垂直时，所受磁场力的方向既跟磁场方向垂直又跟电流方向垂直，故只有C项正确2在图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是()答案：A解析：由左手定则可知，A项正确，B、C两项错误，而D中I和B平行，故不受安培力3一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力()A大小不变，方向不变B由零增大到最大，方向时刻变C由最大减小到零，方向不变D由零增大到最大，方向不变解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；

8、当导线转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导线受到安培力的作用；当导线转过90°时，电流与磁场垂直，此时导线所受安培力最大根据左手定则判断知，力的方向始终不变选项D正确5如图所示为两根互相平行的通电导线a、b的横截面图，a、b的电流方向已在图中标出那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别是()A磁感线顺时针方向，磁场力向左B磁感线顺时针方向，磁场力向右C磁感线逆时针方向，磁场力向左D磁感线逆时针方向，磁场力向右 答案：B解析：根据安培定则可确定导线a中电流产生的磁场方向为顺时针，用左手定则可以确定导线b所受磁场力的方向向右，故B选项正确7一根通有电

9、流I的铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中，此时两悬线的合张力大于零而小于铜棒的重力，欲使悬线中张力为零，可采用的方法有()A改变电流方向，并适当增大电流B不改变电流方向，适当增大电流C使磁场方向反向，并适当增大磁感应强度D磁场方向不变，并适当减小磁感应强度答案：B解析：因为悬线的合张力小于铜棒的重力，所以铜棒所受安培力方向向上，要使悬线张力为零，必须增大安培力，即适当增大电流，且电流方向不变，故A错误，B正确因为FBIL，要想使悬线的张力为零，可使安培力增大，可增大磁感应强度且方向不变，也可增大磁感应强度同时改变磁场和电流的方向，而安培力的方向不变故C、D错误8将长为1m的导线ac，从中点b

10、折成如图所示形状，放入B0.08T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直，若在导线abc中通入25A的直流电，则整根导线所受安培力大小为多少？答案：N解析：通电导线受力的有效长度为首尾相接的直线段Lac2×Lcos30°m，故导线所受安培力为FILacB25××0.08NN. 9如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小为F2，则此时b受到的磁场力的大小变为()AF2 BF1F2CF1F2 D2F1F2答案：A解析：根据安培定则和左手定则，可以判定a导

11、线受b中电流形成的磁场的作用力F1，方向向左，同理b受a磁场的作用力大小也是F1，方向向右新加入的磁场无论什么方向，a、b受到这个磁场的作用力F总是大小相等、方向相反如果F与F1方向相同，则两导线受到的大小都是FF1，若F与F1方向相反，a、b受到的力的大小都是|FF1|.因此当再加上磁场时，若a受到的磁场力的大小是F2，b受到的磁场力的大小也是F2.A选项正确10如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时()A磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C磁铁对桌面的压力增大，

12、且受到向左的摩擦力作用D磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 答案：C解析：据左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，故由牛顿第三定律知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，一方面使磁铁对桌面的压力增大，另一方面使磁铁产生向右的运动趋势，从而受向左的摩擦力作用13(2009·海南单科高考)一根容易形变的弹性导线，两端固定导线中通有电流，方向如图中箭头所示当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()答案：D 解析：由左手定则知D正确1关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法正确的是()A通

13、电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直C通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直D通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面答案：BCD2(2009年高考海南卷)一根容易形变的弹性导线，两端固定导线中通有电流，方向如图3418中箭头所示当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()图3418解析：选D.由左手定则判断可知D正确3要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有()A增加线圈匝数B增加永久性磁铁的磁感应强度C换用弹性较

14、强的游丝，增大反抗力矩D增加线圈面积解析：选ABD.当给电流表通入电流I时，通电线圈就在安培力的作用下转动，同时螺旋弹簧即游丝变形，反抗线圈的转动研究表明电流表灵敏度将随着线圈匝数N、线圈面积S及磁感应强度B的增大而提高，随着螺旋弹簧弹性强弱的增大而降低故应选A、B、D.5(2011年厦门一中高二检测)如图3420所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6 kg，有效长度为2 m的金属棒放在导轨上当金属棒中的电流为5 A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8 A时，金属棒的加速度为2 m/s2，求磁场的磁感应强度的大小图3420解析：棒匀速

15、动动，有：BI1l mg 棒匀加速运动时，有：BI2l mgma联立、解得B1.2 T. 答案：1.2 T一、选择题1关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是()AF、B、I三者必须保持相互垂直 BF必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直CB必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 DI必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直解析：选B.安培力F总是与磁感应强度B和电流I决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直如果通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确2(2011年扬州模拟)在赤道上空，水平

16、放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线()A受到竖直向上的安培力B受到竖直向下的安培力C受到由南向北的安培力D受到由西向东的安培力解析：选A.赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，由左手定则判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，答案A正确3.图3421通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图3421所示，ab边与MN平行关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是()A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相等C线框所受的安培力的合力方向向左D线框所受的安培力的合力方向向右解析：选BD.由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场

17、方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反ab边受到向右的安培力Fab，cd边受到向左的安培力Fcd.因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故FabFcd，线框所受合力方向向右4.图3422(2009年高考全国卷)如图3422，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A方向沿纸面向上，大小为(1)ILBB方向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(

18、1)ILBD方向沿纸面向下，大小为(1)ILB解析：选A.该导线可以用a和d之间的直导线长为(1)L来等效代替，根据FBIL，可知大小为(1)BIL，方向根据左手定则可得出选项A正确5.用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图3423所示当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A两导线环相互吸引B两导线环相互排斥C两导线环无相互作用力D两导线环先吸引后排斥解析：选A.通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用由于导线环中通入的电流方向相同，两者同位置处的电流方向完全相同，相当于通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸

19、引的规律，判知两导线环应相互吸引，故A正确6.图3424(2011年苏州高二检测)如图3424所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A水平向左B水平向右C竖直向下D竖直向上解析：选D.先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向上故选D.7.图3425在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图3425所示过c点的导线所受安培

20、力的方向()A与ab边平行，竖直向上B与ab边平行，竖直向下C与ab边垂直，指向左边D与ab边垂直，指向右边解析：选C.根据直线电流相互作用的规律可知a与c相互吸引，b与c也相互吸引，所以导线c所受的合力方向一定指向左边且与ab边垂直，故C选项正确8.图3426(2011年长沙市第一中学高二阶段性考试)如图3426所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则()A如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极B如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极C无论如何台秤的示数都不可能变化D以上说法都不正确解析：选A.如果台

21、秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为北极，A正确，B、C、D错误9.图3427如图3428所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是()ABmg，方向垂直斜面向上BBmg，方向垂直斜面向下CBmg，方向垂直斜面向下DBmg，方向垂直斜面向上解析：选A.由左手定则可知，若要使安培力和物体受到的重力和支持力平衡，磁场的方向应垂直于斜面向上，由平衡条件列方程得：mgsinILB，解得B，故选A.二、计