物理：3-4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力 試題(人教版選修3-1).doc

世紀(jì)金榜 圓您夢想 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力時(shí)間：45分鐘分值：100分一、選擇題(每小題6分，共54分)1如圖所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸于a、b兩點(diǎn)，棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N，此時(shí)懸線上有拉力，為了使拉力等于零，可以()A適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B使磁場反向C適當(dāng)增大電流 D使電流反向解析：首先對MN進(jìn)行受力分析，受豎直向下的重力G，受兩根軟導(dǎo)線的豎直向上的拉力和安培力處于平衡時(shí)：2FBILmg，重力mg恒定不變，欲使拉力F減小到0，應(yīng)增大安培力BIL，所以可增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B或增加通過金屬棒中的電流I，或二者同時(shí)增大答案：C2如下圖所示，在光滑的水平桌面上放一根條形磁鐵在其上方與條形磁鐵平行地固定一根通電導(dǎo)線，電流方向如圖所示，以下說法正確的是()A條形磁鐵的N極向里、S極向外轉(zhuǎn)動(dòng)，且對桌面的壓力增大B條形磁鐵的N極向里、S極向外轉(zhuǎn)動(dòng)，且對桌面的壓力減小C條形磁鐵的N極向外、S極向里轉(zhuǎn)動(dòng)，且對桌面的壓力增大D條形磁鐵的N極向外、S極向里轉(zhuǎn)動(dòng)，且對桌面的壓力減小答案：B3在xOy水平面中有一通電直導(dǎo)線，與y軸平行，導(dǎo)線中電流方向如圖所示，該區(qū)域有勻強(qiáng)磁場，通電導(dǎo)線所受磁場力的方向與Oz軸正方向相同，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是()A沿x軸負(fù)方向且一定沿x軸負(fù)方向B一定沿y軸負(fù)方向C可能沿z軸正方向D可能沿x軸負(fù)方向答案：D4如上圖所示，彈性線圈AB，當(dāng)它通電時(shí)，下列判斷正確的是()A當(dāng)電流從AB時(shí)，線圈長度增加，當(dāng)電流反向后線圈長度減小B當(dāng)電流從BA時(shí)，線圈長度增加，當(dāng)電流反向后線圈長度減小C不管電流方向如何，線圈長度都增加D不管電流方向如何，線圈長度都減小答案：D5電磁軌道炮工作原理如下圖所示，待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是()A只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B只將電流I增加至原來的2倍C只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變解析：由題意可知，安培力做功使炮彈的速度逐漸增大假設(shè)軌道寬度為L，則由動(dòng)能定理可知F安培力Lmv2，而F安培力BIL，又根據(jù)題意可知BKI(K為常數(shù))，三個(gè)式子整理可得到彈體的出射速度vI，從而判斷B、D正確答案：BD6如上圖所示，A為一水平放置的橡膠盤，帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖，當(dāng)圓盤沿圖中所示方向高速繞中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受磁場力的方向是()A豎直向上 B豎直向下C水平向里 D水平向外解析：橡膠盤帶負(fù)電荷轉(zhuǎn)動(dòng)后產(chǎn)生環(huán)形電流，由左手定則可以確定導(dǎo)線受力方向?yàn)樗较蚶锎鸢福篊7(2010上海卷)如上圖，長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等，夾角為60的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為()A0 B0.5BIlCBIl D2BIl解析：安培力公式FBIL，其中L為垂直放于磁場中導(dǎo)線的有效長度，右圖中的有效長度為虛線所示，其長度為l，所以通電導(dǎo)線受到的安培力FIBl，選項(xiàng)C正確答案：C8(2011山東濰坊高三期末)如下圖所示，兩個(gè)完全相同的線圈套在一水平光滑的絕緣圓柱上，線圈能自由移動(dòng)，若兩線圈內(nèi)通有大小不等的同向電流，則它們的運(yùn)動(dòng)情況是()A都繞圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)B以不等的加速度相向運(yùn)動(dòng)C以相等的加速度相向運(yùn)動(dòng)D以相等的加速度相背運(yùn)動(dòng)解析：同向環(huán)形電流可分成很多小段直線電流元，則不難發(fā)現(xiàn)相對應(yīng)的直線電流元方向總是相同的，方向相同的直線電流元是相互吸引的；也可把環(huán)形電流等效成小條形磁鐵，異名磁極相互吸引雖然兩電流大小不等，但根據(jù)牛頓第三定律知兩線圈間的相互作用力大小相等，所以選C項(xiàng)答案：C9(2012杭州質(zhì)檢)如上圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角30.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施是()A增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BB調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流減小C增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角D將電源正負(fù)極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變解析：對金屬棒受力分析，沿導(dǎo)軌方向：mgsin0，若想讓金屬棒向上運(yùn)動(dòng)，則增大，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；若增大，則mgsin增大，C錯(cuò)誤；若電流反向，則金屬棒受到的安培力反向，故D錯(cuò)誤答案：A二、解答題(共46分)10(23分)如上圖所示，當(dāng)左邊單匝正方形線框中通有逆時(shí)針方向的電流I時(shí)，等臂杠桿恰好平衡若通有順時(shí)針方向的電流I時(shí)，則要在右邊再加掛質(zhì)量為m的鉤碼等臂杠桿才能平衡設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則線框的邊長L為多少？解析：當(dāng)左邊線框通以逆時(shí)針方向的電流時(shí)，有m左gBILm右g，當(dāng)電流反向時(shí)，有m左gBILm右gmg，解得L.11(23分)如下圖所示，AB，CD是一個(gè)底面邊長為a的正方形筒的兩側(cè)，AB、CD是電的良好導(dǎo)體，前后兩邊是絕緣體，將P，Q分別接在電源(電動(dòng)勢為E)的兩極，且知AgNO3溶液的電阻率為，密度為，B，D兩端剛好與AgNO3溶液液面接觸，并加垂直紙面向里的均勻磁場B，通電穩(wěn)定后，試求：液面上升的高度？解析：設(shè)AgNO3溶液上升高度為x