新教材2025版高中物理分層作業(yè)一磁吃通電導(dǎo)線的作用力新人教版選擇性必修第二冊

分層作業(yè)(一)磁場對通電導(dǎo)線的作用力A級必備學(xué)問基礎(chǔ)練1．如圖所示的各圖中，磁場的磁感應(yīng)強度大小相等，導(dǎo)線兩端點a、b間的距離相等，導(dǎo)線中電流相等，則下列有關(guān)導(dǎo)線所受安培力大小的推斷正確的是()A．丁圖中最大B．乙圖中最大C．一樣大D．無法推斷2.如圖所示，取一段松軟的鋁箔條，把它折成天橋狀并用膠紙粘牢兩端，使蹄形磁鐵橫跨過“天橋”，當電池與鋁箔接通后，下列說法正確的是()A．鋁箔條中部向磁鐵S極運動B．鋁箔條中部向磁鐵N極運動C．鋁箔條中部向下方運動D．鋁箔條中部向上方運動3.[2024·四川樂山市高二檢測]如圖所示，長為2m的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為90°的“V”形，并置于與其所在平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為2T．當在導(dǎo)線中通以1.5A的電流時，該導(dǎo)線受到的安培力為()A．3eq\r(2)N，豎直向上B．6N，豎直向上C．3eq\r(2)N，豎直向下D．6N，豎直向下4．已知某市區(qū)地磁場的磁感應(yīng)強度水平重量為B1，豎直重量為B2，市區(qū)南北走向的街道有一小段長度為L的地下電纜，通有電流大小為I、方向自南向北的電流，則此時這段地下電纜受到地磁場對它的安培力大小和方向分別為()A.ILeq\r(Beq\o\al(2,1)＋Beq\o\al(2,2))，方向水平向東B．ILB2，方向水平向西C．ILB1，方向豎直向上D．ILeq\r(Beq\o\al(2,1)＋Beq\o\al(2,2))，方向豎直向下5．(多選)一根長為0.2m、電流為2A的通電直導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中，受到安培力的大小可能是()A．0.4NB．0.2NC．0.1ND．06．(多選)如圖所示，紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)中通有電流I，圓環(huán)圓心為O、半徑為R，P、Q為圓環(huán)上兩點，且OP垂直于OQ，磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場垂直于紙面對里，則()A．整個圓環(huán)受到的安培力大小為2πIRBB．整個圓環(huán)受到的安培力大小為0C．eq\f(1,4)圓弧PQ受到的安培力大小為IRBD．eq\f(1,4)圓弧PQ受到的安培力大小為eq\r(2)IRB7.(多選)把通有電流I、長度為L的直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，下列關(guān)于安培力大小的說法正確的是()A．可能為0B．肯定為ILBC．可能小于ILBD．可能大于ILB8．某同學(xué)設(shè)計的探討磁場對通電金屬棒作用的試驗裝置如圖所示．當閉合開關(guān)時，有電流通過金屬棒，視察到金屬棒向左運動，則下列說法正確的是()A．此時通過金屬棒的電流是由電源經(jīng)b流向aB．若調(diào)換U形磁鐵的磁極，則金屬棒仍向左運動C．若調(diào)換流經(jīng)金屬棒的電流方向，則金屬棒仍向左運動D．若同時調(diào)換U形磁鐵的磁極和流經(jīng)金屬棒的電流方向，則金屬棒仍向左運動B級關(guān)鍵實力提升練9.將閉合通電導(dǎo)線圓環(huán)平行于紙面緩慢地豎直向下放入方向垂直紙面對里的勻強磁場中，如圖所示，則在通電圓環(huán)從剛進入到完全進入磁場的過程中，所受的安培力大小()A．漸漸增大B．漸漸變小C．先增大后減小D．先減小后增大10．(多選)試驗室常常運用的電流表是磁電式儀表．這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示．蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是勻稱輻向分布的．當線圈通以如圖乙所示的電流，下列說法正確的是()A．線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，它的平面始終跟磁感線平行B．線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧被扭動，阻礙線圈轉(zhuǎn)動C．當線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置，安培力的作用使線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動D．當線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置，線圈不受安培力的作用11.音圈電機是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特別電動機．如圖是某音圈電機的原理示意圖，它由一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構(gòu)成，線圈邊長為L，匝數(shù)為n，磁極正對區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為B，區(qū)域外的磁場忽視不計．線圈左邊始終在磁場外，右邊始終在磁場內(nèi)，前后兩邊在磁場內(nèi)的長度始終相等．某時刻線圈中的電流從P流向Q，大小為I.(1)求此時線圈所受安培力的大小和方向；(2)若此時線圈水平向右運動的速度大小為v，求安培力的功率．分層作業(yè)(一)磁場對通電導(dǎo)線的作用力1．解析：安培力公式F＝Il⊥B，其中l(wèi)⊥為導(dǎo)線在垂直于磁場方向的有效長度，題甲、乙、丙、丁四個圖中導(dǎo)線垂直于磁場放置，有效長度相等，所以各導(dǎo)線所受的安培力大小相等，C正確．答案：C2．解析：由題圖可知通過鋁箔條的電流方向，由左手定則可推斷出，鋁箔條所受安培力方向向上，因此鋁箔條中部向上方運動，故D正確，A、B、C錯誤．答案：D3．解析：依據(jù)左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力豎直向上，大小為F＝2Ieq\f(L,2)Bsin45°＝2×1.5×1×2×eq\f(\r(2),2)N＝3eq\r(2)N.答案：A4．解析：與電流方向平行的磁場對電流沒有力的作用，所以安培力大小為F＝ILB2，由左手定則可知安培力方向水平向西，故B正確．答案：B5．解析：當磁感應(yīng)強度方向與通電直導(dǎo)線垂直時，安培力有最大值，為F＝IlB＝2×0.2×0.5N＝0.2N．當磁感應(yīng)強度方向與通電直導(dǎo)線平行時，安培力有最小值，為0.隨著二者方向夾角的改變，安培力大小在0與0.2N之間取值，故B、C、D正確，A錯誤．答案：BCD6．解析：根椐左手定則可知，整個圓環(huán)關(guān)于圓心對稱的兩部分受到的安培力等大反向，受到的合力為0，選項A錯誤，B正確；圓弧PQ受到的安培力大小等于直線段PQ受到的安培力大小，為eq\r(2)IRB，選項C錯誤，D正確．答案：BD7．解析：導(dǎo)線與磁場方向平行時，導(dǎo)線受到的安培力為0，A正確；當導(dǎo)線與磁場方向垂直時，導(dǎo)線受到的安培力最大，為ILB，C正確，B、D錯誤．答案：AC8．解析：由左手定則可知電流經(jīng)a流向b，A錯誤；若調(diào)換磁鐵的磁極，磁場方向反向，則安培力的方向反向，金屬棒向右運動，B錯誤；若調(diào)換流經(jīng)金屬棒的電流方向，則安培力的方向反向，金屬棒向右運動，C錯誤；若同時調(diào)換磁鐵的磁極和流經(jīng)金屬棒的電流方向，則導(dǎo)體棒所受安培力的方向不變，仍向左運動，D正確．答案：D9．解析：通電圓環(huán)受到的安培力大小F＝IlB，其中I、B分別為所通電流大小、磁感應(yīng)強度大小，l指有效長度，它等于圓環(huán)所截邊界線的長度．由于l先增大后減小，所以安培力先增大后減小，C正確．答案：C10．解析：磁場是勻稱地輻向分布，所以磁感線始終與線圈平面平行，即始終與線圈邊垂直，故A正確；當通電后，處于磁場中的線圈受到安培力作用，使其轉(zhuǎn)動，螺旋彈簧被扭動，則受到彈簧的阻力，從而阻礙線圈轉(zhuǎn)動，故B正確；由左手定則可判定：當線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，a端受到的安培力方向向上，b端受到的安培力方向向下，因此安培力的作用使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動，故C、D錯誤．答案：AB11．解析：(1)由安培力的計算公式F＝ILB及左手定則可知，線圈前、后兩邊受