【學習方略】2020年高中物理人教版選修1-1知能訓練：第二章-三磁場對通電導線的作用

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)整合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。知能訓練·速達標一、選擇題1.在國際單位制中,磁感應(yīng)強度的單位是()A.特斯拉 B.牛頓C.安培 D.伏特2.(2021·株洲高二檢測)在磁感應(yīng)強度的定義式B=QUOTE中,有關(guān)各物理量間的關(guān)系,下列說法中正確的是()A.B由F、I和L打算B.F由B、I和L打算C.I由B、F和L打算D.L由B、F和I打算3.有關(guān)磁感應(yīng)強度的下列說法中,正確的是()A.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場強弱的物理量B.若有一小段通電導體在某點不受磁場力的作用,則該點的磁感應(yīng)強度肯定為零C.若有一小段長為L,通以電流為I的導體,在磁場中某處受到的磁場力為F,則該處磁感應(yīng)強度的大小肯定是QUOTED.由定義式B=QUOTE可知,電流強度I越大,導線L越長,某點的磁感應(yīng)強度就越小4.在勻強磁場中,有一條與磁場垂直、長為1.5m的通電直導線,導線中的電流為5.0A。所受安培力的大小為1.8N,該磁場磁感應(yīng)強度的大小為()A.0.3T B.0.24TC.4.2T D.0.54T5.在圖中,標出了磁場的方向、通電直導線中電流I的方向以及通電直導線所受安培力F的方向,其中正確的是()6.(2021·長沙高二檢測)如圖所示,用兩根相同的細繩水平懸掛一段均勻載流直導線MN,電流I方向從M到N,繩子的拉力均為F。為使F=0,可能達到要求的方法是()A.加水平向右的磁場B.加水平向左的磁場C.加垂直紙面對里的磁場D.加垂直紙面對外的磁場7.如圖所示,在勻強磁場B中,一根粗細均勻的通電導線置于水平桌面上,此時導線對桌面有壓力作用,要使導線對桌面的壓力為零,下列措施中可行的是()A.增大電流強度B.減小磁感應(yīng)強度C.使電流反向D.使磁場反向8.把一根松軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來,使它下端剛好跟杯中的水銀面接觸,并使它組成如圖所示的電路。當開關(guān)S接通后將看到的現(xiàn)象是()A.彈簧向上收縮B.彈簧被拉長C.彈簧上下跳動D.彈簧仍靜止不動二、填空題9.如圖所示,棒AB長L=0.1m,質(zhì)量m=0.1kg,通有電流,電流強度I=10A,當加一個垂直紙面對里的磁場時,懸線拉力恰好為零。則磁感應(yīng)強度的大小為;電流的方向。(g取10N/kg)10.如圖所示,把長L=0.5m的導體棒,垂直放入磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場中。當導體棒中通有方向水平向右、大小I=2A的電流時,導體棒受到的安培力大小F=N,方向(選填“向上”或“向下”)。11.如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下的勻強磁場中,垂直于磁場方向放置長度為L的通電導體MN。若導體中的電流大小為I,且方向由M到N,則MN受到的安培力的大小為,方向。12.如圖所示,矩形導線框ABCD用細線懸掛,水平邊AB長L=0.3m,導線框的下部分處在有界的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=2T,方向垂直導線框平面對里。導線框中通過的電流大小為I=5A,方向如圖所示,此時細線對導線框的拉力恰好為零。重力加速度g取10m/s2。則AB邊所受安培力大小為,方向為。三、計算題13.把長L=0.2m的導體棒置于磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T的勻強磁場中,使導體棒和磁場方向垂直,如圖所示若導體棒中的電流I=2.0A,方向向左,則導體棒受到的安培力大小為多少?安培力的方向如何?14.如圖所示,水平放置的兩平行金屬軌道與輸出電壓為6V的直流電源相連,兩軌道相距0.2m,一質(zhì)量為0.04kg的均勻金屬棒ab垂直放在金屬軌道上。在下列狀況中,金屬棒始終處于靜止狀態(tài)。圖中滑動變阻器接入電路的電阻為3Ω,其余電阻不計,g取10m/s2。(1)在金屬棒所在空間加一個垂直于ab方向的勻強磁場,使金屬棒對軌道的壓力恰好為零,試求勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向。(2)假如磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)樵瓉淼腝UOTE,方向繞ab順時針轉(zhuǎn)過37°角,其他條件不變,求軌道對金屬棒的支持力和摩擦力的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)答案解析1.【解析】選A。磁感應(yīng)強度的單位為特斯拉,力的單位為牛頓,電流的單位為安培,電壓的單位為伏特。2.【解析】選B。磁感應(yīng)強度是磁場中某點的固有性質(zhì),與放入什么樣的導線無關(guān),電流是由導線的電阻和導線兩端的電壓打算的,而導線長度更是與磁場沒有關(guān)系,在放入磁場前就確定了,B正確。3.【解析】選A。磁感應(yīng)強度的引入目的就是用來描述磁場的強弱,因此選項A是正確的;磁感應(yīng)強度是與電流I和導線長度L無關(guān)的物理量,定義式成立的條件是B=QUOTE中的B、F、L相互垂直,所以選項B、C、D皆是錯誤的。4.【解析】選B。由F=BIL得B=QUOTE=QUOTET=0.24T,B對。5.【解析】選C。依據(jù)左手定則,A中導線所受安培力向下,B中導線不受安培力作用,C中導線所受安培力向下,D中導線所受安培力垂直紙面對外,C正確。6.【解析】選C。要使繩子的拉力變?yōu)榱?加上磁場后,應(yīng)使導線所受安培力等于導線的重力,由左手定則可推斷,所加磁場方向應(yīng)垂直紙面對里,導線所受安培力向上。7.【解析】選A。通電導線受到重力、支持力和向上的安培力而三力平衡,當安培力增大到等于重力時,導線對桌面的壓力為零,由F=BIL知,可以增大電流,A正確。8.【解析】選C。彈簧在重力作用下與液面接觸,構(gòu)成回路,開關(guān)S接通螺線管,每一環(huán)中電流方向同向,相互吸引而收縮,收縮后電路斷路,彈簧恢復原長,電路又重新接通,如此往復。9.【解析】懸線拉力恰好為零,則安培力等于重力,即BIL=mg,則B=QUOTE=QUOTET=1T;由平衡條件知,安培力豎直向上,再依據(jù)左手定則,可推斷電流的方向向右。答案:1T向右10.【解析】依據(jù)安培力公式F安=BIL=1×2×0.5N=1N,依據(jù)左手定則可知安培力方向向上。答案:1向上11.【解析】依據(jù)安培力大小公式可得F=BIL;依據(jù)左手定則可推斷出安培力的方向垂直紙面對里。答案:BIL垂直紙面對里12.【解析】由左手定則可知導線AB在磁場中受到的安培力的方向豎直向上,安培力的大小為F=BIL=2×5×0.3N=3N。答案:3N豎直向上13.【解析】依據(jù)安培力公式F=BIL=1.0×10-2×2.0×0.2N=4×10-3N。由左手定則可知,安培力的方向豎直向下。答案:4×10-3N方向豎直向下14.【解析】(1)若使金屬棒對軌道的壓力恰好為零,則金屬棒受到安培力方向向上。I=QUOTE=2AF=BIL=mg,B=QUOTE=1T依據(jù)左手定則推斷磁感應(yīng)