物理選修3-1人教新課標(biāo)3.4磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力同步練習(xí)

1、第3章 第4節(jié)基礎(chǔ)夯實(shí)1關(guān)于磁場方向、電流方向、安培力方向三者之間的關(guān)系，正確的說法是()A磁場方向、電流方向、安培力方向三者之間總是互相垂直的B磁場方向一定與安培力方向垂直，但電流方向不一定與安培力方向垂直C磁場方向不一定與安培力方向垂直，但電流方向一定與安培力方向垂直D磁場方向不一定與電流方向垂直，但安培力方向一定既與磁場方向垂直，又與電流方向垂直答案：D解析：電流放入磁場中，不管電流與磁場是否垂直，安培力均垂直磁場和電流所確定的平面，即安培力總是垂直磁場方向，安培力總是垂直電流方向2(2010·臨川高二檢測)如圖所示四種情況中，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，載流導(dǎo)體長度相同，通過的電

2、流也相同，導(dǎo)體受到的磁場力最大，且方向沿著紙面的情況是()A甲、乙B甲、丙C乙、丁 D乙、丙答案：C3(2009·汕頭模擬)如圖所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F.為使F0，可能達(dá)到要求的方法是()A加水平向右的磁場B加水平向左的磁場C加垂直紙面向里的磁場D加垂直紙面向外的磁場答案：C解析：為使F0，則F安必豎直向上且F安mg，由左手定則可判定磁場一定是垂直紙面向里，故選項(xiàng)C正確4要想提高磁電式電流表的靈敏度，可采用的辦法有()A增加線圈匝數(shù)B增加永久性磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度C增加線圈面積D減小轉(zhuǎn)軸處摩擦答案：ABCD解析：蹄形磁鐵和

3、鐵芯間的磁場是均勻輻向分布的磁場放在其中的通電線圈不管轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行，線框兩邊所受的力始終跟線框面垂直所以線框所受磁力矩在各位置時(shí)均為MNISB.當(dāng)N、S、B一定時(shí)，線框所受力矩與通入的電流強(qiáng)度成正比線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過轉(zhuǎn)軸收緊兩根螺旋彈簧這樣，線圈在通電時(shí)除了受到磁力矩外，還受到彈簧的反抗力矩，當(dāng)兩種力矩平衡時(shí)，線圈停在一定的位置上電流越大，磁力矩越大，與它平衡的反抗力矩也應(yīng)越大，于是線圈轉(zhuǎn)角也越大磁力矩M1NISB，反抗力矩M2k，當(dāng)M1M2時(shí)，線圈停于某一位置，此時(shí)線圈偏轉(zhuǎn)角度·I.可見，轉(zhuǎn)角與k、N、B、S、I有關(guān)可見，電流表靈敏度將隨著線圈匝數(shù)N、線圈面積

4、S及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而提高，隨著螺旋彈簧扭轉(zhuǎn)系數(shù)k(即轉(zhuǎn)過1°所需外力矩的大小)的增大而降低另外，減小摩擦也有利于靈敏度的提高，故選項(xiàng)A、B、C、D都正確5已知質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)為，有電流時(shí)，ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示，下圖是它的四個(gè)側(cè)視圖四種可能的勻強(qiáng)磁場方向，其中能使桿ab與導(dǎo)軌之間摩擦力為零的圖是 ()答案：AB解析：用左手定則判斷各圖中導(dǎo)電細(xì)桿的受力方向，再判斷通電細(xì)桿所受的合力6如圖所示，接通開關(guān)時(shí)，觀察到金屬棒動(dòng)起來這說明_，斷開開關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左滑動(dòng)一段距離后，再接通開關(guān)時(shí)你觀察到_；這種現(xiàn)象說明_答案：通電導(dǎo)線在磁場中受到力的

5、作用；金屬棒擺動(dòng)的角度更大些；電流越強(qiáng)，導(dǎo)線受到的安培力越大7如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距為20cm，金屬棒MN的質(zhì)量為10g，電阻R8，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8T，方向豎直向下，電源電動(dòng)勢E10V，內(nèi)阻r1，當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，MN恰好平衡，求變阻器R1的取值為多少？設(shè)45°.答案：7解析：先根據(jù)左手定則判定安培力的方向，然后根據(jù)平衡條件列方程，再利用安培力公式以及閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解金屬棒平衡時(shí)的平面受力圖，如圖所示當(dāng)MN平衡時(shí)，有mgsinBILcos0由全電路歐姆定律，得I由、式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，得R17.能力提升1如圖所示，在蹄形磁鐵的上方，放置一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的通電線圈

6、abcd，最初線圈平面與蹄形磁鐵處于同一豎直面內(nèi)則通電線圈的運(yùn)動(dòng)情況是()Aab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)Bab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)Cab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)Dab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)答案：C解析：先畫出蹄形磁鐵磁極附近的磁感線，如圖所示(這是先決條件)ab邊處在水平方向的磁場分量，根據(jù)左手定則，ab邊受的安培力指向紙里；cd邊處也有水平方向的磁場分量，cd邊受的安培力指向紙外bc邊和da邊的合力為零整個(gè)線圈發(fā)生ab向里、cd向外的轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)線圈由圖示位置到轉(zhuǎn)過90°的過程中，根據(jù)左手定則，da邊受到的安培力向下，

7、bc邊受到的安培力向上，由于da處磁場較強(qiáng)，所以da邊受到向下的安培力大于bc邊受到向上的安培力，合力向下綜合以上分析，選項(xiàng)C正確2在稀硫酸溶液中有一浮子，它的上部是一輕金屬環(huán)，下部是分開的銅片和鋅片一開始金屬環(huán)如圖示放置，松開浮子后，則()A浮子一直保持靜止不動(dòng)B浮子將不停地轉(zhuǎn)動(dòng)C浮子將轉(zhuǎn)過90°后再保持靜止D浮子將轉(zhuǎn)過180°后再保持靜止答案：A解析：該裝置為一化學(xué)電池，銅片為電池正極彎曲金屬環(huán)中電流由銅片流向鋅片圖示位置電流環(huán)平面與地磁場方向垂直，受磁力矩為零所以浮子不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)利用等效方法將環(huán)形電流看成小條形磁鐵，其N極指向與地磁場此處磁感線方向相同，電流環(huán)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)在此

8、位置處金屬環(huán)屬于穩(wěn)定平衡態(tài)3(2010·蘇州高二檢測)如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導(dǎo)線A，A與螺線管垂直，A導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里，開關(guān)S閉合，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是()A水平向左 B水平向右C豎直向下 D豎直向上答案：C解析：先用安培定則判斷螺線管的磁場方向，在A點(diǎn)導(dǎo)線處的磁場方向是水平向右的；再用左手定則判斷出導(dǎo)線A受到的安培力豎直向下故選C.4如圖所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀天關(guān)，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電源線，閘刀處于垂直紙面向里、B1T的勻強(qiáng)磁場中，CO間距離為10cm，當(dāng)磁場力為0.

9、2N時(shí)，閘刀開關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開則要使閘刀開關(guān)能跳開，CO中通過的電流的大小和方向?yàn)?)A電流方向COB電流方向OCC電流大小為1AD電流大小為0.5A答案：B解析：由左手定則，電流的方向OC，由B得I2A.5(2010·哈爾濱高二檢測)如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在磁鐵右上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線當(dāng)導(dǎo)線中通以由外向內(nèi)的電流時(shí)磁鐵仍然保持靜止，則()A磁鐵受到向左的摩擦力，對(duì)桌面的壓力減小B磁鐵受到向右的摩擦力，對(duì)桌面的壓力減小C磁鐵受到向左的摩擦力，對(duì)桌面的壓力增大D磁鐵不受摩擦力，對(duì)桌面的壓力不變答案：A解析：由左手定則可判知導(dǎo)體棒受到磁鐵給它斜向左下方的安培力，根據(jù)牛頓

10、第三定律得到磁鐵受到斜向右上方的作用力，所以A選項(xiàng)正確6地球是個(gè)大磁體，在赤道上，地磁場可以看成是沿南北方向的勻強(qiáng)磁場如果赤道某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5×104T，在赤道上有一根東西方向的直導(dǎo)線，長為20m，載有從東往西的電流30A.則地磁場對(duì)這根導(dǎo)線的作用力有多大？方向如何？答案：3.0×102N；方向垂直指向地面解析：地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5×104T，方向由南向北；導(dǎo)線垂直于地磁場放置，長度為20m，載有電流30A，則其所受安培力FBIL0.5×104×30×20N3.0×102N根據(jù)左手定則可以判斷導(dǎo)線所受安培力的方向垂直指向地面7如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4m，質(zhì)量為6×102kg的通電直導(dǎo)線，電流I1A，方向垂直紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0