2018版 第2章 第3節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線的作用 學(xué)業(yè)分層測評

第頁學(xué)業(yè)分層測評(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．(多選)下列各項所示為通電直導(dǎo)線置于勻強(qiáng)磁場中的不同方式，其中導(dǎo)線能受到安培力作用的是()【導(dǎo)學(xué)號：46852151】【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】AC2．為了簡化安培的實驗，我們可以用如圖2-3-4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(dǎo)體棒被推出磁鐵外，則此時磁鐵的磁極和電流方向可能是()圖2-3-4A．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(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46852152】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(dǎo)線受安培力的方向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(yīng)強(qiáng)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(dǎo)線所受安培力的方向是垂直的．【答案】BD4．在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，已經(jīng)標(biāo)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(dǎo)學(xué)號：46852153】【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(dǎo)學(xué)號：46852154】A．若某電荷在某處不受到電場力作用，則該處電場強(qiáng)度為零B．若一小段通電導(dǎo)線在某處不受到磁場力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度，在數(shù)值上等于一個電荷在該點(diǎn)受到的電場力與電荷電量的比值D．磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，在數(shù)值上等于一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時受到的磁場力與該小段導(dǎo)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(dǎo)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(qiáng)度的定義可知選項C正確；由在導(dǎo)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(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46852155】A．通電直導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B．通電直導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大C．放在勻強(qiáng)磁場中各處的通電直導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場中的通電直導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)【解析】因為磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場本身決定，與通電直導(dǎo)線的受力及方向都無關(guān)，所以選項A錯，選項D正確；因為通電直導(dǎo)線在磁場中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，而且與通電直導(dǎo)線的取向有關(guān)，故選項B錯；對選項C雖然勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個位置的方向不同時，磁場力是不相同的(導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)線平行于磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中，如圖2-3-5所示，導(dǎo)線上電流方向由左指向右．當(dāng)導(dǎo)線以其中點(diǎn)O為軸轉(zhuǎn)過90°的過程中，導(dǎo)線受到的安培力()【導(dǎo)學(xué)號：46852156】圖2-3-5A．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(dǎo)線轉(zhuǎn)動前，電流方向與磁感線方向相同，導(dǎo)線不受安培力；當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過一個小角度，電流與磁感線不再平行，于是導(dǎo)線受到安培力；當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時，電流與磁感線垂直，此時導(dǎo)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2-3-6所示，兩金屬導(dǎo)軌平行放置，處于同一水平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌間接有電源．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌固定一電阻為r的金屬棒MN，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，接通電源后()【導(dǎo)學(xué)號：46852157】圖2-3-6A．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．在勻強(qiáng)磁場中放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場方向垂直．下面四幅圖象描繪了導(dǎo)線所受安培力大小F與通過導(dǎo)線電流I的關(guān)系．其中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46852158】【解析】由F＝BIL可知，在勻強(qiáng)磁場中F與I成正比，選項C正確．【答案】C10．(多選)一根通有電流I的水平直銅棒用兩條等長的軟導(dǎo)線掛在如圖2-3-7所示的勻強(qiáng)磁場中，此時懸線中的張力大于零而小于銅棒的重力．欲使懸線中張力為零，可采用的方法有()【導(dǎo)學(xué)號：46852159】圖2-3-7A．適當(dāng)增大電流，方向不變B．適當(dāng)減小電流，并使它反向C．電流大小、方向不變，適當(dāng)增強(qiáng)磁場D．使原電流反向，并適當(dāng)減弱磁場【解析】由左手定則可知，導(dǎo)線受到向上的安培力，則欲使懸線中張力為零，可適當(dāng)增強(qiáng)磁場或增大電流．【答案】AC11．如圖2-3-8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(dǎo)線，電流I方向垂直紙面向里，欲使導(dǎo)線靜止于斜面上，則外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值是多少？方向向哪？【導(dǎo)學(xué)號：46852160】圖2-3-8【解析】當(dāng)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(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最?。芰Ψ治鋈鐖D所示．當(dāng)安培力等于重力沿斜面向下的分力時，導(dǎo)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2-3-9所示，一段長為1m、質(zhì)量為2kg的通電導(dǎo)體棒懸掛于天花板上．現(xiàn)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)通入I＝2A的電流時懸線的張力恰好為零．(g取10m/s2)求：圖2-3-9(1)所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度的大小為多少？此時懸線拉力又為多少？【導(dǎo)學(xué)號：46852161】【解析】(1)導(dǎo)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＝eq\f(mg,IL)＝e