《2025年步步高大一轮复习讲义物理教科版》

1. 在磁场中同一位置，电流元的电流越大，所受安培力也一定越大。()

答案： ×

2. 安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直。()

答案： √

3. 通电导线与磁场不垂直，有一定夹角时，左手定则就不适用了。()

答案： ×

【例 3】
(2024·贵州卷·5)如图，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流 $ I_1 $、$ I_2 $，且 $ I_1 ＞ I_2 $，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向(C)


A.竖直向上
B.竖直向下
C.水平向左
D.水平向右

答案： 例3　C　[根据右手螺旋定则可知导线框所在处磁场方向向里，由于$I_1＞I_2$，可知左侧的磁感应强度大，同一竖直方向上的磁感应强度相等，故导线框水平方向导线所受的安培力相互抵消，根据左手定则结合$F = BIL$可知左半边竖直方向的导线所受的水平向左的安培力大于右半边竖直方向的导线所受的水平向右的安培力，故导线框所受安培力的合力方向水平向左。故选C。]

【例 4】
(2025·浙江湖州市联考)等边三角形导线框 $ abc $ 由三根相同的导体棒连接而成，过 $ ab $ 边和 $ ac $ 边中点的虚线下方存在着垂直于导线框平面的匀强磁场，如图所示。线框顶点 $ b $、$ c $ 与直流电源两端相连，已知导体棒 $ bc $ 受到的安培力大小为 $ F $，则(B)


A.导体棒 $ ab $ 受到的安培力大小为 $ 0.5F $
B.线框 $ abc $ 受到的安培力大小为 $ 1.25F $
C.若把连接 $ c $ 点的导线改接到 $ a $ 点，导体棒 $ bc $ 受到的安培力保持不变
D.若把连接 $ c $ 点的导线改接到 $ a $ 点，线框 $ abc $ 受到的安培力大小保持不变

答案：
例4　B　[$ab$棒中的电流为$bc$棒的一半，在磁场中的长度也为$bc$棒的一半，根据$F = BIL$可知，$ab$棒受到的安培力大小为$0.25F$，A错误；由对称性可知$ac$棒受到的安培力大小也为$0.25F$，根据力的合成可知，线框整体受到的安培力大小为$1.25F$，方向垂直$bc$向上，B正确；若把连接$c$点的导线改接到$a$点，电路图如图甲所示，通过$bc$棒的电流减半，受到的安培力大小减半，为$0.5F$；此时通过$ab$棒的电流变为原来的$2$倍，受到的安培力大小为$0.5F$；$ac$棒中电流大小不变，故$ac$棒受到的安培力大小仍为$0.25F$，受力分析如图乙所示，$F_x = F_{ab}\cos30^{\circ} + \frac{3\sqrt{3}}{8}F$，$F_y = F_{bc} + F_{ab}\sin30^{\circ}-F_{ac}\sin30^{\circ} = \frac{5}{8}F$，$F_{合} = \sqrt{F_x^2 + F_y^2} = \frac{\sqrt{13}}{4}F$，C、D错误。]

【例 5】
(2025·广东省广雅中学月考)一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。$ AB $ 导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，$ CD $ 导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点 $ O_1O_2 $ 连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示($ A $ 到 $ B $、$ D $ 到 $ C $)方向的电流。下列说法中正确的是(B)


A.通电后 $ AB $ 棒仍将保持静止
B.通电后 $ AB $ 棒将要顺时针转动(俯视)
C.通电后 $ AB $ 棒将要逆时针转动(俯视)
D.通电瞬间线段 $ O_1O_2 $ 间存在磁感应强度为零的位置

答案：
例5　B　[从正视方向研究$CD$导体棒电流产生的磁场分布，如图所示，可知$CD$导体棒电流在$B$端有垂直$AB$棒向上的分磁场，根据左手定则可知$B$端受到垂直于纸面向外的安培力，$B$端向外转动，$CD$导体棒电流在$A$端有垂直$AB$棒向下的分磁场，根据左手定则可知$A$端受到垂直于纸面向里的安培力，$A$端向里转动，故俯视看导体棒$AB$将要顺时针转动，B正确，A、C错误；根据安培定则可知通电瞬间$CD$导体棒电流和$AB$导体棒电流在线段$O_1O_2$间产生的磁场方向相互垂直，故通电瞬间线段$O_1O_2$间不存在磁感应强度为零的位置，D错误。]