《2025年步步高精准讲练物理选择性必修第二册》

1. (2024·台州市双语高级中学高二月考)下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是

答案： 1.C [磁场方向向上，电流方向向里，根据左手定则，通电直导线受到的安培力方向水平向右，故A错误；磁场方向向左，电流方向向外，根据左手定则，通电直导线受到的安培力方向向下，故B错误；磁场方向向里，电流方向向左，根据左手定则，通电直导线受到的安培力方向向下，故C正确；磁场方向与电流方向相同，通电直导线不受安培力的作用，故D错误。]

2. (多选)(2024·浙江S9联盟高二期中)图甲是我国正在测试的超导磁流体推进器,它以喷射推进取代了传统的螺旋桨推进方式,图乙是其工作原理图。推进器中的超导体产生超强磁场$ B $,电极$ C $和$ D $连接直流电源通过海水产生电流$ I $,$ I $、$ B $及水流三者方向相互垂直。若用该推进器驱动船舶前进,则下列相关说法正确的是


A.电极$ C $需连接电源的正极,$ D $需接电源的负极
B.驱动船舶前进的动力是作用在水流上的安培力
C.驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在电极$ C $、$ D $上的作用力
D.驱动船舶前进的动力主要来源于水流作用在超导磁体上的作用力

答案： 2.AD [根据题意可知，海水受到的安培力沿海水流动方向，由牛顿第三定律可知，海水对磁场(实质是对推进器中的超导磁体)的作用力沿船舶前进方向，即驱动船舶前进的动力，由左手定则可知，极板间电流由电极C到D，即电极C需连接电源的正极，D需接电源的负极。故选A、D。]

3. (2024·温州市高二期末)如图所示,$ abcdef $是由六段长度均为$ L $的相同电阻丝构成的正六边形线框,虚线$ fb $上方、下方分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为$ 2B $、$ B $。线框上$ e $、$ c $两点分别与电源正、负极连接,导线$ edc $受到的安培力为$ F $,则线框$ abcdef $受到的安培力大小为

A.$ 0 $
B.$ F $
C.$ 2F $
D.$ 4F $

答案： 3.A [根据并联关系可知，通过edc电流是通过efabc电流的两倍，由于ef边与bc边受到的安培力相互抵消，则fab部分受到的安培力方向向上，大小为 $F_{\perp}=2BI · \sqrt{3}L = 2\sqrt{3}BIL$，edc部分受到的安培力方向向下，大小为 $F_{\mp}=B · 2I · \sqrt{3}L = 2\sqrt{3}BIL$，可知线框$abcdef$受到的安培力大小为$0$，故选A。]

4. 将一段通电直导线$ abc $从中点$ b $折成$ 120° $,分别放在如图所示的匀强磁场中,图甲中导线所在平面与磁场的磁感线平行,图乙中导线所在平面与磁场的磁感线垂直,若两图中两导线所受的安培力大小相等,则甲、乙两图中磁场的磁感应强度大小之比$ B_1 : B_2 $为$\frac{2\sqrt{3}}{3}$

A.$ \dfrac{\sqrt{3}}{3} $
B.$ \dfrac{2\sqrt{3}}{3} $
C.$ \dfrac{\sqrt{3}}{6} $
D.$ \dfrac{3\sqrt{3}}{2} $

答案： 4.B [设导线的总长为$2L$，通过导线的电流为$I$，题图甲中导线受到的安培力大小为 $B_1IL + B_1IL\cos 60^{\circ} = \frac{3}{2}B_1IL$，题图乙中导线受到的安培力的大小为 $B_2I · 2L\cos 30^{\circ} = \sqrt{3}B_2IL$，根据题意有 $\frac{3}{2}B_1IL = \sqrt{3}B_2IL$，则有$\frac{B_1}{B_2} = \frac{2\sqrt{3}}{3}$，B正确。]

5. (多选)(2025·杭州市学军中学高二月考)实验室经常使用的电流表是磁电式电流表。这种电流表的构造如图甲所示。极靴和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的电流,下列说法正确的是


A.线圈转动时,在电流确定的情况下,它所受的安培力大小不变
B.线圈转动时,螺旋弹簧被扭动,阻碍线圈转动
C.当线圈在如图乙所示的位置时,$ b $端受到的安培力方向向上
D.当线圈在如图乙所示的位置时,安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动

答案： 5.ABD [磁场是均匀辐向分布的，所以线圈转动时，在电流确定的情况下，根据左手定则，它两边所受的安培力大小均为$F = BIL$、方向相反，所以所受的安培力大小不变，故A正确；线圈转动时，螺旋弹簧被扭动产生弹力，弹力方向与扭动方向相反，阻碍线圈转动，故B正确；当线圈在如题图乙所示的位置，根据左手定则，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动，故C错误，D正确。]