2024年高二物理寒假提升（人教版）第9天 磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（原卷版）

第9天磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（預(yù)習(xí)篇）目錄新知導(dǎo)航：熟悉課程內(nèi)容、掌握知識(shí)脈絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)：知識(shí)點(diǎn)全面梳理，掌握必備小試牛刀：基礎(chǔ)題+中等難度題，合理應(yīng)用安培力方向的判定安培力的大小的確定安培力作用下的平衡問題一、安培力的方向1．安培力：在磁場中受的力．2．左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線穿過，并使四指指向的方向，這時(shí)所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向．3．安培力方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于與所決定的平面．二、安培力的大小1．于磁場B的方向放置的長為l的通電導(dǎo)線，當(dāng)通過的電流為I時(shí)，所受安培力為F＝.2．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與電流方向成θ角時(shí)，公式F＝.三、磁電式電流表1．原理：安培力與電流的關(guān)系．通電線圈在磁場中受到而偏轉(zhuǎn)，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測電流就．根據(jù)指針的，可以知道被測電流的方向．2．構(gòu)造：磁體、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴．3．特點(diǎn)：極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場沿半徑方向，線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，且線圈左右兩邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小4．優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測出的電流；缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流1．下圖表示一根放在磁場里的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場方向垂直，圖中已經(jīng)標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個(gè)物理量的方向，其中關(guān)于三者方向的關(guān)系正確的是（）A． B．C． D．2.長度為L、通有電流為I的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中，電流方向與磁場方向分別如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，對(duì)于下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小計(jì)算正確的是()3．如圖所示,足夠長的導(dǎo)體棒MN固定在相互平行的金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距離為0.5m,通過的電流為1A,導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌的夾角為30°,且處于垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T,則導(dǎo)體棒MN所受的安培力大小為 ()A.0.02NB.0.05NC.0.1ND.0.2N4．4．如圖所示，勻強(qiáng)磁場中通電導(dǎo)線中邊與磁場方向平行，邊與磁場方向垂直，線段長度相等，通電導(dǎo)線所受的安培力大小為F?，F(xiàn)將通電導(dǎo)線以為軸逆時(shí)針（俯視看）旋轉(zhuǎn)，則此時(shí)導(dǎo)線所受到的安培力大小為（）A． B． C． D．5．(多選)如圖，在勻強(qiáng)磁場中有一傾角為α的光滑斜面，在斜面上放了一根長L、質(zhì)量為m的導(dǎo)線，當(dāng)通以圖示方向的電流I后，導(dǎo)線恰能保持靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為（）

A．方向豎直向下，大小等于B．方向水平向左，大小等于C．方向垂直斜面向上，大小等于D．方向垂直斜面向下，大小等于6．在正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C處，各固定有一根垂直于三角形的長直導(dǎo)線，每根導(dǎo)線通有大小相同的恒定電流，電流方向如圖所示，已知導(dǎo)線A受到的安培力大小為F，則導(dǎo)線C受到的安培力（

）

A．大小為F，方向平行AB向左 B．大小為，方向平行AB向右C．大小為，方向垂直AB向下 D．大小為F，方向垂直AB向上7．如圖所示，將通電直導(dǎo)線AB用懸線懸掛在電磁鐵的正上方，直導(dǎo)線可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則接通開關(guān)（）A．A端向紙外運(yùn)動(dòng)，B端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng)，懸線張力變小B．A端向紙外運(yùn)動(dòng)，B端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng)，懸線張力變大C．A端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng)，B端向紙外運(yùn)動(dòng)，懸線張力變大D．A端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng)，B端向紙外運(yùn)動(dòng)，懸線張力變小8．如圖所示，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面夾角為θ斜向上，金屬桿ab始終靜止于水平導(dǎo)軌上，則以下正確的是（）A．金屬桿受到的安培力的大小為B．金屬桿所受摩擦力大小為C．金屬桿對(duì)導(dǎo)軌壓力可以為0D．僅使磁感應(yīng)強(qiáng)度B反向，其它條件不變，摩擦力大小不變9.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)要滿足的條件或者實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說法正確的是（）A．甲圖為奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，圖中的通電導(dǎo)線應(yīng)沿東西方向放置B．乙圖中當(dāng)通電直導(dǎo)線附近的小磁針如圖所示，則導(dǎo)線中的電流方向向下C．丙圖中當(dāng)兩通電導(dǎo)線的電流方向相同時(shí)，兩通電導(dǎo)線會(huì)互相排斥D．丁圖中當(dāng)導(dǎo)線環(huán)中沿逆時(shí)針方向通過電流時(shí)，小磁針最后靜止時(shí)N極指向紙內(nèi)10．一條形磁體放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁體垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示方向的電流時(shí)（）A．磁體對(duì)桌面的壓力增大，且磁體受到向右的摩擦力作用B．磁體對(duì)桌面的壓力減小，且磁體受到向右的摩擦力作用C．磁體對(duì)桌面的壓力增大，且磁體受到向左的摩擦力作用D．磁體對(duì)桌面的壓力減小，且磁體受到向左的摩擦力作用11．(多選)如圖所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)。當(dāng)線圈中通以圖示方向的電流時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A．線圈向左擺動(dòng)B．線圈向右擺動(dòng)C．從上往下看，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．從上往下看，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)12．如圖所示，水平放置的兩導(dǎo)軌P，Q間的距離，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，垂直于導(dǎo)軌放置的棒的質(zhì)量，系在棒中點(diǎn)的水平繩跨過定滑輪與重量的物塊相連。已知棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻，導(dǎo)軌的電阻及棒的電阻均不計(jì)。棒與導(dǎo)軌圍成的平面的面積S為。重力加速度g取。（1）求通過平面的磁通量；（2）若使棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R最小值應(yīng)為多少？（3）若磁場方向在豎直面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角度，變?yōu)榉较?，如圖所示，方向與原B的方向夾角，且仍與棒垂直。為了使棒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，R最大值應(yīng)為多少？13．如圖所示，在傾角θ=37°的傾斜平行導(dǎo)軌的上端接入一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E=6.0V，內(nèi)阻r=1.5Ω的電源，導(dǎo)軌間距L=1.00m，將一個(gè)質(zhì)量m=100g、電阻R=2.5Ω的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌所在的空間存在勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒始終保持水平與導(dǎo)軌方向垂直且緊密接觸，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度g取，，。求：（1）若導(dǎo)軌光滑，閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒剛好靜止在導(dǎo)軌上，則勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bmin為多少？（2）若導(dǎo)軌粗糙，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，僅將第（1）問中磁場的方向改為反方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，則閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的加速度a為多少？

14．電磁軌道炮工作原理如圖所示，待發(fā)射彈體可在兩平行光滑軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸。電流I0從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可在彈體處形成垂直于軌道平面的磁場（可視為勻強(qiáng)磁場），彈體處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大