高中物理人教版1第二章磁場 學業(yè)分層測評9

學業(yè)分層測評(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．(多選)圖2-3-4所示為通電直導線置于勻強磁場中的不同方式，其中導線能受到安培力作用的是()【導學號：33810100】圖2-3-4【解析】由于BD所示的電流方向與磁場方向平行，故不受安培力，A、C所示電流方向與磁場方向垂直，受安培力作用，故選項A、C正確．【答案】AC圖2-3-52．為了簡化安培的實驗，我們可以用如圖2-3-5所示的裝置探究影響安培力方向的因素．實驗中如果發(fā)現(xiàn)導體棒被推出磁鐵外，則此時磁鐵的磁極和電流方向可能是()A．磁鐵N極在上，電流方向A→BB．磁鐵N極在上，電流方向B→AC．磁鐵S極在上，電流方向B→AD．以上三種情況都有可能【解析】根據(jù)左手定則判斷可知選項B正確．【答案】B3．(多選)有關磁感應強度的方向，下列說法正確的是()【導學號：33810101】A．B的方向就是小磁針N極所指的方向B．B的方向與小磁針N極的受力方向一致C．B的方向就是通電導線的受力方向D．B的方向就是該處磁場的方向【解析】磁場的方向就是磁感應強度的方向，規(guī)定為小磁針靜止時N極所指的方向或小磁針N極的受力方向，它與通電導線所受力的方向是不一致的．【答案】BD4．在如圖2-3-6所示的勻強磁場中，已經(jīng)標出了電流I和磁場B以及磁場對電流作用力F三者的方向，其中錯誤的是()【導學號：33810102】圖2-3-6【解析】根據(jù)左手定則可知選項A、B、D對；C選項中的電流與磁場方向平行，所以不受磁場力，所以C選項錯．【答案】C5．(多選)下列說法正確的是()【導學號：33810103】A．若某電荷在某處不受到電場力作用，則該處電場強度為零B．若一小段通電導線在某處不受到磁場力作用，則該處磁感應強度一定為零C．電場中某點的電場強度，在數(shù)值上等于一個電荷在該點受到的電場力與電荷電量的比值D．磁場中某點的磁感應強度，在數(shù)值上等于一小段通電導線放在該點時受到的磁場力與該小段導線的長度和電流的乘積的比值【解析】磁場不同于電場如通電導線與磁場平行，則安培力為零，選項B錯，選項A正確；由電場強度的定義可知選項C正確；由在導線與磁場垂直時才有B＝eq\f(F,IL)，故選項D錯．【答案】AC6．下列關于磁感應強度大小的說法正確的是()【導學號：33810104】A．通電直導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大B．通電直導線在磁感應強度大的地方受力一定大C．放在勻強磁場中各處的通電直導線，受力大小和方向處處相同D．磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電直導線受力的大小和方向無關【解析】因為磁場中某點的磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，與通電直導線的受力及方向都無關，所以選項A錯，選項D正確；因為通電直導線在磁場中受力的大小不僅與磁感應強度有關，而且與通電直導線的取向有關，故選項B錯；對選項C雖然勻強磁場中磁感應強度處處相等，但當導線在各個位置的方向不同時，磁場力是不相同的(導線與磁場方向垂直時受磁場力最大，與磁場方向平行時受磁場力為零)，而選項C中沒有說明導線在各個位置的取向是否相同，所以選項C錯．【答案】D7．一段通電直導線平行于磁場方向放入勻強磁場中，如圖2-3-7所示，導線上電流方向由左指向右．當導線以其中點O為軸轉(zhuǎn)過90°的過程中，導線受到的安培力()【導學號：33810105】圖2-3-7A．大小不變，方向不變B．由零增至最大，方向時刻變C．由最大減小至零，方向不變D．由零增至最大，方向不變【解析】導線轉(zhuǎn)動前，電流方向與磁感線方向相同，導線不受安培力；當導線轉(zhuǎn)過一個小角度，電流與磁感線不再平行，于是導線受到安培力；當導線轉(zhuǎn)過90°時，電流與磁感線垂直，此時導線受的安培力最大．用左手定則可以判斷安培力的方向垂直于電流方向和磁場方向確定的平面，故始終不變．所以選項D正確．【答案】D8．如圖2-3-8所示，兩金屬導軌平行放置，處于同一水平面內(nèi)，勻強磁場垂直于導軌平面向下，導軌間接有電源．現(xiàn)垂直于導軌固定一電阻為r的金屬棒MN，金屬棒與導軌接觸良好，接通電源后()【導學號：33810106】圖2-3-8A．金屬棒受到向左的安培力作用B．金屬棒受到向右的安培力作用C．若換用更粗的同種材料的金屬棒，安培力將減小D．若換用更粗的同種材料的金屬棒，安培力大小不變【解析】根據(jù)左手定則可知選項A正確，選項B錯；若換更粗的同種金屬材料電阻減小電流增大，由F＝BIL可知安培力增大，選項C、D錯．【答案】A[能力提升]9．傾角為α的導電軌道間接有電源，軌道上靜止放有一根金屬桿ab.現(xiàn)垂直軌道平面向上加一勻強磁場，如圖2-3-9所示，磁感應強度B逐漸增加的過程中，ab桿始終保持靜止，則ab桿受到的摩擦力()圖2-3-9A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大后減小 D．先減小后增大【解析】金屬桿靜止在軌道上，所受合力為零，沿斜面向上的靜摩擦力等于重力向下的分力．當垂直軌道平面向上加一勻強磁場后，由左手定則可知，金屬桿將受到沿斜面向上的安培力．在磁感應強度B逐漸增加的過程中，安培力逐漸增大，ab桿受到的靜摩擦力先沿斜面向上逐漸減小，當安培力大于重力向下的分力后，再沿斜面向下逐漸增大．【答案】D10．如圖2-3-10所示，在勻強磁場中放有下列各種形狀的通電導線，電流為I，磁感應強度為B，求各導線所受到的安培力F的大?。緦W號：33810107】圖2-3-10【解析】A圖中，B⊥I，不論導線再怎么放，也在紙平面內(nèi)，故F＝圖是兩根導線組成的折線abc，整體受力實質(zhì)上是兩部分直導線分別受力的矢量和，其有效長度為ac.故F＝eq\r(2)BIL.同理，C圖中，從a→b的半圓形電流，分析圓弧上對稱的每一小段電流，受力抵消合并后，其有效長度為ab，F(xiàn)＝2BIR.由對安培力的理解知D圖中F＝0.【答案】A．BIL\r(2)BILC．2BIRD．011．如圖2-3-11所示，在傾角為θ的光滑斜面上，垂直紙面水平放置一根長為L，質(zhì)量為m的通電直導線，電流I方向垂直紙面向里，欲使導線靜止于斜面上，則外加磁場的磁感應強度的最小值是多少？方向向哪？【導學號：33810108】圖2-3-11【解析】當磁場方向垂直斜面向下，則安培力方向沿斜面向上，此時對應的磁感應強度最?。芰Ψ治鋈鐖D所示．當安培力等于重力沿斜面向下的分力時，導線平衡mgsinθ＝BIL，B＝eq\f(mgsinθ,IL).【答案】B＝eq\f(mgsinθ,IL)，方向垂直斜面向下12．如圖2-3-12所示，一段長為1m、質(zhì)量為2kg的通電導體棒懸掛于天花板上．現(xiàn)加一垂直紙面向外的勻強磁場，當通入I＝2A的電流時懸線的張力恰好為零．(g取10m/s2)求：【導學號：33810109】圖2-3-12(1)所加勻強磁場的磁感應強度B的大?。?2)如果電流方向不變，通入的電流大小變?yōu)?A時，磁感應強度的大小為多少？此時懸線拉力又為多少？【解析】(1)導體棒受力分析如圖所示：由平衡條件得：F安＝mg又因F安＝BIL所以B＝e