高中物理人教版（2019）选择性必修第二册1.1磁场对通电导线的作用力
一、单选题
1．如图所示，把通电圆环固定在条形磁铁的右侧，从右向左看，圆环中电流方向为逆时针，磁铁与圆环的中心线重合，则圆环受到的安培力的方向是（ ）
A．水平向左 B．水平向右 C．左向上 D．右向下
2．固定直导线c垂直纸面，可动导线ab通以如图所示方向的电流，用测力计悬挂在导线c的上方，若导线c中通以垂直于纸面指向纸外的电流时，以下判断正确的是（ ）
A．导线a端转向纸外，同时测力计读数减小
B．导线a段转向纸外，同时测力计读数增大
C．导线b端转向纸外，同时测力计读数减小
D．导线b端转向纸外，同时测力计读数增大
3．把一通电直导线放在磁场中，它受到安培力的作用，则（ ）
A．安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直
B．安培力的方向一定和磁场方向垂直，但不一定和电流方向垂直
C．安培力的方向一定和电流方向垂直，但不一定和磁场方向垂直
D．安培力方向、磁场方向、电流方向三者一定相互垂直
4．在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是（ ）
A． B．
C． D．
5．在赤道附近沿东西方向放置一根水平导体棒，若通以由西向东的电流，则此导体棒所受安培力的方向为( )
A．向上 B．向下 C．向南 D．向北
6．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为l，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡，则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是（ ）
A．Δx＝ ，方向向下 B．Δx＝ ，方向向上
C．Δx＝ ，方向向上 D．Δx＝ ，方向向下
7．如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是（ ）
A．沿纸面逆时针转动 B．沿纸面顺时针转动
C．a端转向纸外，b端转向纸里 D．a端转向纸里，b端转向纸外
8．条形磁铁固定在水平面上，其正上方有一根通电导线，电流方向向左.不考虑导线的重力，在条形磁铁磁场的作用下，关于导线运动情况的说法正确的是（ ）
A．从上向下看逆时针转90°，同时向上运动
B．从上向下看逆时针转90°，同时向下运动
C．从上向下看顺时针转90°，同时向下运动
D．从上向下看顺时针转90°，同时向上运动
9．（2018高二上·吉林月考）如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，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．水平向里 B．水平向外 C．竖直向上 D．竖直向下
10．现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是（ ）
A．如果B＝2 T，则F一定为1 N
B．如果F＝0，则B也一定为零
C．如果B＝4 T，则F有可能为2 N
D．当F为最大值时，通电导线一定与B平行
11．（2020高二下·南雄月考）如图，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为 ，此时悬线的张力为F．若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是（ ）
A．电流大小为 ，电流方向沿顺时针方向
B．电流大小为 ，电流方向沿逆时针方向
C．电流大小为 ，电流方向沿顺时针方向
D．电流大小为 ，电流方向沿逆时针方向
二、多选题
12．（2018高二上·湛江月考）如图所示，三根通电长直导线 都垂直于纸面放置，彼此之间的距离都相等， 电流等大反向， 电流方向相同， 电流大小为 电流大小的一半。已知 受到 所产生磁场的安培力为 ，若直线电流在某点所产生磁感应强度大小与电流成正比，与该点到直线电流的距离成反比，则下列说法正确的是（ ）
A． 对 作用力的合力大小等于
B． 对 作用力的合力方向垂直于 连线
C． 对 作用力的合力方向垂直于 连线
D． 对 作用力的合力大小等于
13．把轻质的导线圈用绝缘细线挂在磁铁的N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心且在同一平面内，如图所示.当线圈通过图示电流时，线圈将（ ）
A．发生转动同时离开磁铁 B．发生转动同时靠近磁铁
C．静止不动 D．从上往下看顺时针转动
14．（2012·海南）图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是（ ）
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
三、解答题
15．（2020高二上·乌鲁木齐期末）如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在空间，分布着磁感应强度为B＝0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源。现把一个质量为m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力大小。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】左手定则
【解析】【解答】通电圆环可等效为小磁针，由安培定则可知等效小磁针的左端为S极，则等效小磁针受到条形磁铁向左的作用力；
故答案为：A。
【分析】环形电流在磁场中受到安培力，根据左手定则判断圆环受到安培力的方向。
2．【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】b段的磁场方向斜向左上，根据左手定则可得b端受到指向纸面里的安培力，a端的磁场方向为斜向左下，根据左手定则可得受到的安培力方向指向纸外，故导线a端转向纸外，导线b端转向纸内，当ab导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引．导致弹簧秤的读数变大，B符合题意；
故答案为：B
【分析】根据左手定则判断b端受到的安培力和a端受到的安培力，进而判断ab转动的方向；当ab转过90°后，根据两电流之间作用力的关系判断弹簧秤的示数的变化情况。
3．【答案】A
【知识点】安培力
【解析】【解答】安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直，但是磁场和电流的方向不一定垂直，安培力是垂直于磁场和电流决定的平面，所以A符合题意，BCD不符合题意．
故答案为：A
【分析】根据左手定则判断，让磁感线从手掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向。
4．【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】A．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，A不符合题意
B．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，B符合题意
C．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，C不符合题意
D．根据左手定则判断可知，安培力垂直纸面向外，D不符合题意
故答案为：B
【分析】左手定则；磁感线垂直穿过左手手心，四指指向电流的方向，拇指指向安培力的方向。
5．【答案】A
【知识点】安培力；左手定则
【解析】【解答】赤道处的地磁场由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可知，安培力竖直向上；
故答案为：A
【分析】赤道处的地磁场由南极指向北极，根据左手定则判断导体棒所受安培力竖直向上。
6．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用；安培力
【解析】【解答】BC．线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡，安培力为
且开始的方向向上，然后方向向下，大小不变，BC不符合题意；
AD．设在电流反向之前弹簧的伸长量为x，则反向之后弹簧伸长量为
则有
解得
且线框向下移动，A符合题意，D不符合题意．
故答案为：A
【分析】先对原磁场下的线框进行受力分析，根据受力平衡列方程；然后对方向改变后磁场中的线框进行受力分析并列平衡方程，联立解得线框的位移大小和方向。
7．【答案】D
【知识点】安培力；左手定则
【解析】【解答】根据长直导线周围磁场的分布规律和矢量合成法则，可以判断两电流M、N连线上方处磁场方向水平向右，ab上半段所受安培力垂直于纸面向里，两电流M、N连线下方处磁场方向水平向左，ab下半段所受安培力垂直于纸面向外，所以a端转向纸里，b端转向纸外，D符合题意。
故答案为：D
【分析】在虚线上下两侧磁感应强度上下对称，大小相等方向相反，故上下两侧导线受安培力反方向相反，根据右手螺旋定则判断上下两侧磁感应强度方向，由左手定则怕断安培力方向。
8．【答案】C
【知识点】安培力；左手定则
【解析】【解答】根据条形磁铁的磁场分布，并由左手定则，可知通电导线左半部分受到的安培力方向垂直纸面向里，右半部分受到的安培力方向垂直纸面向外，因此通电导线从上向下看顺时针转90°，且随着转动会受到向下的安培力，则同时向下运动.
故答案为：C
【分析】根据条形磁铁的磁场分布，由左手定则可判定通电导线安培力方向，并确定导线转动方向，再由左手定则来确定导线安培力的方向。
9．【答案】A
【知识点】安培力
【解析】【解答】电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因为圆盘带负电，如图转动时，所以形成逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力的方向水平向里，A符合题意.
故答案为：A
【分析】利用负电荷的移动方向可以判别周期磁场的方向，结合左手定则可以判别导线受到的安培力方向。
10．【答案】C
【知识点】安培力
【解析】【解答】ACD．当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F最大：F＝BIL
当导线与磁场方向平行时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度时：0
B．磁感应强度是磁场本身的性质，与力F无关，B不符合题意。
故答案为：C。
【分析】通电导线在磁场中受到的力叫做安培力，根据安培力公式求出安培力大小；当夹角为零时没有安培力，当夹角为直角时，安培力最大，则安培力在最大值与零之间。
11．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用；安培力
【解析】【解答】要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向向上，根据左手定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡，通电前有：
通电后，根据力的平衡为：
联立解得：
故答案为：A
【分析】利用平衡条件结合安培力的表达式可以求出电流的大小；利用左手定则可以判别感应电流的方向。
12．【答案】A,D
【知识点】安培力
【解析】【解答】设c在a处产生的磁感应强度为B；根据安培定则可知，bc在a点产生的磁场方向如图所示，根据平行四边形定则可知， ；a受到c所产生磁场的安培力为F，即 ，所以b、c对a作用力的合力大小等于F，A符合题意；根据A中分析可知，合场强方向如图所示，再根据左手定则可知，b、c对a作用力的合力方向不垂直于ac，B不符合题意；根据安培定则可知，a、c在b产生的磁场方向如图所示，由图可知，合磁场方向如图所示，由安培定则可知，安培力不垂直于ac方向，C不符合题意；
由已知可知，a受c的安培力为F，c在a处产生磁感应强度为B，则a在b处产生的磁感应强度为 ；而c在b处产生的磁感应强度为B；根据平行四边形定则可知， ；a受到c所产生磁场的安培力为F，即F=BIL，所以b，c对a作用力的合力大小等于 ，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】利用右手螺旋定则可以判断导线周围的磁场方向，利用左手定则可以求出安培力大小，再利用合成可以求出合力的大小。
13．【答案】B,D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；安培定则
【解析】【解答】由右手螺旋定则可知，线圈向外一面为S极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈沿顺时针方向转动，同时靠近磁铁.
故答案为：BD
【分析】由右手定则可知线圈向外为s极，因异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥可知，从上往下看，线圈沿顺时针方向转动同时靠近磁铁。
14．【答案】B,D
【知识点】安培力
【解析】【解答】解：A、由安培定则与左手定则可知，若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，L所受安培力向左，L向左滑动，故A错误；
B、由安培定则与左手定则可知，若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，L受到的安培力向右，L向右滑动，故B正确；
C、由安培定则与左手定则可知，若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，L所受安培力向右，L向右滑动，故C错误；
D、由安培定则与左手定则可知，若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，L所受安培力向左，则L向左滑动，故D正确；
故选BD．
【分析】由安培定则判断出电流产生的磁场方向，然后由左手定则判断出导体棒受到的安培力方向，从而判断出导轨L的移动方向．
15．【答案】（1）解：根据闭合电路欧姆定律
（2）解：导体棒受到的安培力
（3）解：导体棒受力如图
将重力正交分解
根据平衡条件
解得
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）已知电动势及电路电阻的大小，利用欧姆定律可以求出电路的电流；
（2）通过导体棒的电流已知，结合安培力的表达式可以求出导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒处于静止，利用导体棒的平衡方程可以求出导体棒受到的摩擦力大小。
高中物理人教版（2019）选择性必修第二册1.1磁场对通电导线的作用力
一、单选题
1．如图所示，把通电圆环固定在条形磁铁的右侧，从右向左看，圆环中电流方向为逆时针，磁铁与圆环的中心线重合，则圆环受到的安培力的方向是（ ）
A．水平向左 B．水平向右 C．左向上 D．右向下
【答案】A
【知识点】左手定则
【解析】【解答】通电圆环可等效为小磁针，由安培定则可知等效小磁针的左端为S极，则等效小磁针受到条形磁铁向左的作用力；
故答案为：A。
【分析】环形电流在磁场中受到安培力，根据左手定则判断圆环受到安培力的方向。
2．固定直导线c垂直纸面，可动导线ab通以如图所示方向的电流，用测力计悬挂在导线c的上方，若导线c中通以垂直于纸面指向纸外的电流时，以下判断正确的是（ ）
A．导线a端转向纸外，同时测力计读数减小
B．导线a段转向纸外，同时测力计读数增大
C．导线b端转向纸外，同时测力计读数减小
D．导线b端转向纸外，同时测力计读数增大
【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】b段的磁场方向斜向左上，根据左手定则可得b端受到指向纸面里的安培力，a端的磁场方向为斜向左下，根据左手定则可得受到的安培力方向指向纸外，故导线a端转向纸外，导线b端转向纸内，当ab导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引．导致弹簧秤的读数变大，B符合题意；
故答案为：B
【分析】根据左手定则判断b端受到的安培力和a端受到的安培力，进而判断ab转动的方向；当ab转过90°后，根据两电流之间作用力的关系判断弹簧秤的示数的变化情况。
3．把一通电直导线放在磁场中，它受到安培力的作用，则（ ）
A．安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直
B．安培力的方向一定和磁场方向垂直，但不一定和电流方向垂直
C．安培力的方向一定和电流方向垂直，但不一定和磁场方向垂直
D．安培力方向、磁场方向、电流方向三者一定相互垂直
【答案】A
【知识点】安培力
【解析】【解答】安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直，但是磁场和电流的方向不一定垂直，安培力是垂直于磁场和电流决定的平面，所以A符合题意，BCD不符合题意．
故答案为：A
【分析】根据左手定则判断，让磁感线从手掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向。
4．在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】A．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，A不符合题意
B．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，B符合题意
C．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，C不符合题意
D．根据左手定则判断可知，安培力垂直纸面向外，D不符合题意
故答案为：B
【分析】左手定则；磁感线垂直穿过左手手心，四指指向电流的方向，拇指指向安培力的方向。
5．在赤道附近沿东西方向放置一根水平导体棒，若通以由西向东的电流，则此导体棒所受安培力的方向为( )
A．向上 B．向下 C．向南 D．向北
【答案】A
【知识点】安培力；左手定则
【解析】【解答】赤道处的地磁场由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可知，安培力竖直向上；
故答案为：A
【分析】赤道处的地磁场由南极指向北极，根据左手定则判断导体棒所受安培力竖直向上。
6．如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为l，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡，则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是（ ）
A．Δx＝ ，方向向下 B．Δx＝ ，方向向上
C．Δx＝ ，方向向上 D．Δx＝ ，方向向下
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用；安培力
【解析】【解答】BC．线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡，安培力为
且开始的方向向上，然后方向向下，大小不变，BC不符合题意；
AD．设在电流反向之前弹簧的伸长量为x，则反向之后弹簧伸长量为
则有
解得
且线框向下移动，A符合题意，D不符合题意．
故答案为：A
【分析】先对原磁场下的线框进行受力分析，根据受力平衡列方程；然后对方向改变后磁场中的线框进行受力分析并列平衡方程，联立解得线框的位移大小和方向。
7．如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是（ ）
A．沿纸面逆时针转动 B．沿纸面顺时针转动
C．a端转向纸外，b端转向纸里 D．a端转向纸里，b端转向纸外
【答案】D
【知识点】安培力；左手定则
【解析】【解答】根据长直导线周围磁场的分布规律和矢量合成法则，可以判断两电流M、N连线上方处磁场方向水平向右，ab上半段所受安培力垂直于纸面向里，两电流M、N连线下方处磁场方向水平向左，ab下半段所受安培力垂直于纸面向外，所以a端转向纸里，b端转向纸外，D符合题意。
故答案为：D
【分析】在虚线上下两侧磁感应强度上下对称，大小相等方向相反，故上下两侧导线受安培力反方向相反，根据右手螺旋定则判断上下两侧磁感应强度方向，由左手定则怕断安培力方向。
8．条形磁铁固定在水平面上，其正上方有一根通电导线，电流方向向左.不考虑导线的重力，在条形磁铁磁场的作用下，关于导线运动情况的说法正确的是（ ）
A．从上向下看逆时针转90°，同时向上运动
B．从上向下看逆时针转90°，同时向下运动
C．从上向下看顺时针转90°，同时向下运动
D．从上向下看顺时针转90°，同时向上运动
【答案】C
【知识点】安培力；左手定则
【解析】【解答】根据条形磁铁的磁场分布，并由左手定则，可知通电导线左半部分受到的安培力方向垂直纸面向里，右半部分受到的安培力方向垂直纸面向外，因此通电导线从上向下看顺时针转90°，且随着转动会受到向下的安培力，则同时向下运动.
故答案为：C
【分析】根据条形磁铁的磁场分布，由左手定则可判定通电导线安培力方向，并确定导线转动方向，再由左手定则来确定导线安培力的方向。
9．（2018高二上·吉林月考）如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，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．水平向里 B．水平向外 C．竖直向上 D．竖直向下
【答案】A
【知识点】安培力
【解析】【解答】电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因为圆盘带负电，如图转动时，所以形成逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力的方向水平向里，A符合题意.
故答案为：A
【分析】利用负电荷的移动方向可以判别周期磁场的方向，结合左手定则可以判别导线受到的安培力方向。
10．现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是（ ）
A．如果B＝2 T，则F一定为1 N
B．如果F＝0，则B也一定为零
C．如果B＝4 T，则F有可能为2 N
D．当F为最大值时，通电导线一定与B平行
【答案】C
【知识点】安培力
【解析】【解答】ACD．当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F最大：F＝BIL
当导线与磁场方向平行时，F＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度时：0
B．磁感应强度是磁场本身的性质，与力F无关，B不符合题意。
故答案为：C。
【分析】通电导线在磁场中受到的力叫做安培力，根据安培力公式求出安培力大小；当夹角为零时没有安培力，当夹角为直角时，安培力最大，则安培力在最大值与零之间。
11．（2020高二下·南雄月考）如图，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为 ，此时悬线的张力为F．若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是（ ）
A．电流大小为 ，电流方向沿顺时针方向
B．电流大小为 ，电流方向沿逆时针方向
C．电流大小为 ，电流方向沿顺时针方向
D．电流大小为 ，电流方向沿逆时针方向
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用；安培力
【解析】【解答】要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向向上，根据左手定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡，通电前有：
通电后，根据力的平衡为：
联立解得：
故答案为：A
【分析】利用平衡条件结合安培力的表达式可以求出电流的大小；利用左手定则可以判别感应电流的方向。
二、多选题
12．（2018高二上·湛江月考）如图所示，三根通电长直导线 都垂直于纸面放置，彼此之间的距离都相等， 电流等大反向， 电流方向相同， 电流大小为 电流大小的一半。已知 受到 所产生磁场的安培力为 ，若直线电流在某点所产生磁感应强度大小与电流成正比，与该点到直线电流的距离成反比，则下列说法正确的是（ ）
A． 对 作用力的合力大小等于
B． 对 作用力的合力方向垂直于 连线
C． 对 作用力的合力方向垂直于 连线
D． 对 作用力的合力大小等于
【答案】A,D
【知识点】安培力
【解析】【解答】设c在a处产生的磁感应强度为B；根据安培定则可知，bc在a点产生的磁场方向如图所示，根据平行四边形定则可知， ；a受到c所产生磁场的安培力为F，即 ，所以b、c对a作用力的合力大小等于F，A符合题意；根据A中分析可知，合场强方向如图所示，再根据左手定则可知，b、c对a作用力的合力方向不垂直于ac，B不符合题意；根据安培定则可知，a、c在b产生的磁场方向如图所示，由图可知，合磁场方向如图所示，由安培定则可知，安培力不垂直于ac方向，C不符合题意；
由已知可知，a受c的安培力为F，c在a处产生磁感应强度为B，则a在b处产生的磁感应强度为 ；而c在b处产生的磁感应强度为B；根据平行四边形定则可知， ；a受到c所产生磁场的安培力为F，即F=BIL，所以b，c对a作用力的合力大小等于 ，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】利用右手螺旋定则可以判断导线周围的磁场方向，利用左手定则可以求出安培力大小，再利用合成可以求出合力的大小。
13．把轻质的导线圈用绝缘细线挂在磁铁的N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心且在同一平面内，如图所示.当线圈通过图示电流时，线圈将（ ）
A．发生转动同时离开磁铁 B．发生转动同时靠近磁铁
C．静止不动 D．从上往下看顺时针转动
【答案】B,D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；安培定则
【解析】【解答】由右手螺旋定则可知，线圈向外一面为S极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈沿顺时针方向转动，同时靠近磁铁.
故答案为：BD
【分析】由右手定则可知线圈向外为s极，因异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥可知，从上往下看，线圈沿顺时针方向转动同时靠近磁铁。
14．（2012·海南）图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是（ ）
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
【答案】B,D
【知识点】安培力
【解析】【解答】解：A、由安培定则与左手定则可知，若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，L所受安培力向左，L向左滑动，故A错误；
B、由安培定则与左手定则可知，若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，L受到的安培力向右，L向右滑动，故B正确；
C、由安培定则与左手定则可知，若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，L所受安培力向右，L向右滑动，故C错误；
D、由安培定则与左手定则可知，若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，L所受安培力向左，则L向左滑动，故D正确；
故选BD．
【分析】由安培定则判断出电流产生的磁场方向，然后由左手定则判断出导体棒受到的安培力方向，从而判断出导轨L的移动方向．
三、解答题
15．（2020高二上·乌鲁木齐期末）如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在空间，分布着磁感应强度为B＝0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源。现把一个质量为m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力大小。
【答案】（1）解：根据闭合电路欧姆定律
（2）解：导体棒受到的安培力
（3）解：导体棒受力如图
将重力正交分解
根据平衡条件
解得
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）已知电动势及电路电阻的大小，利用欧姆定律可以求出电路的电流；
（2）通过导体棒的电流已知，结合安培力的表达式可以求出导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒处于静止，利用导体棒的平衡方程可以求出导体棒受到的摩擦力大小。
