2020高中物理 磁场对通电导线的作用力同步练习

2020高中物理 磁场对通电导线的作用力同步练习

磁场对通电导线的作用力同步练习 ‎ ‎1（09广东文科基础）如图所示，电流强度为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标志I和F方向的是 ‎【解析】安培力的方向与电流方向和磁场方向都垂直，且满足左手定则。【答案】A ‎2、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（　B ）‎ A、F、B、I的三者必定均相互垂直 B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I C、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I D、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B ‎2（2020年海南物理）一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是 解析：匀强磁场竖直向上、和导线平行，www.ks5u.com导线受到安培力为0，A错；匀强磁场水平向右，根据左手定则可知导线受到安培力向里，B错；匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知导线受到安培力水平向右，C错、D对。答案：D ‎3、如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流（）时，导线的运动情况是（从上往下看）（　　）‎ A．顺时针方向转动，同时下降　　　B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降　　　D．逆时针方向转动，同时上升 解析 根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以本题答案应选C。‎ 通电导体在安培力作用下的运动及其分析方法 通电导体和通电线圈，在安碚力作用下的运动方向问题，有下列几种定性分析方法：‎ ‎（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向。‎ ‎（2）特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向。‎ ‎（3）等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管。通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。‎ ‎（4）利用现成结论：两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。‎ ‎4、如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（B ）‎ A、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动 B、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动 C、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动 D、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动[ ]‎ ‎5、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（D）‎ A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上 ‎6、如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（AC ）‎ A、适当增大电流 B、使电流反向并适当减小 C、保持电流 I不变，适当增大B D、使电流I反向，适当减小 ‎7(00上海)如图所示两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（A ）‎ A、F2 B、F1-F‎2 C、F1+F2 D、‎2F1-F2‎ ‎8、(98)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与NM平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（　BC　）‎ ‎（A）线框有两条边所受的安培力方向相同（B）线框有两条边所受的安培力大小相同 ‎（C）线框所受安培力的合力朝左　（D）cd所受安培力对ab边的力矩不为零 ‎9、两条导线AB和CD互相垂直，如图所示，其中的AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（ B ）‎ A．顺时针方向转动，同时靠近AB　　B．逆时针方向转动，同时靠近AB C．顺时外方向转动，同时远离AB　　D．逆时针方向转动，同时远离AB ‎10（09宁夏卷）在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向 A.与ab边平行，竖直向上 B.与ab边平行，竖直向下 C.与ab边垂直，指向左边 D.与ab边垂直，指向右边 ‎【解析】本题考查了左手定则的应用。导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac向左，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下，则由平行四边形定则，过c点的合场方向平行于ab，根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边，指向左边。答案：C ‎11（10上海物理）如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为（　　　）‎ ‎（A）0 （B）0.5 （C） （D）‎ 解析：导线有效长度为2lsin30°=l，所以该V形通电导线收到的安培力大小为。选C。‎ 本题考查安培力大小的计算。‎ ‎12（2020年全国卷Ⅰ）如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=1350。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力 Ａ．方向沿纸面向上，大小为 Ｂ．方向沿纸面向上，大小为 Ｃ．方向沿纸面向下，大小为 Ｄ．方向沿纸面向下，大小为 ‎【解析】该导线可以用a和d之间的直导线长为来等效代替,根据,可知大小为,方向根据左手定则.A正确。答案A ‎13[06广东大综.29] 如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是 ‎　 A．B＝mg，方向垂直斜面向上 ‎　 B．B＝mg，方向垂直斜面向下 ‎　 C．B＝mg，方向垂直斜面向下[ ]‎ ‎　 D．B＝mg，方向垂直斜面向上 ‎【解析】：若磁场方向垂直斜面向上，由左手定则可判定，安培力方向沿斜面向上，则杆受竖直向下的重力mg，斜面对杆的支持力FN和沿斜面向上的安培力F，如图所示，则sinα＝，而F＝IlB，所以B＝mg，故A对D错；若磁场方向垂直斜面向下，由左手定则可判定，安培力方向沿斜面向下，因斜面光滑，杆不可能静止在斜面上，故B、C错。【答案】：A ‎【备考提示】：本题涉及安培力、力的平衡知识，考查考生运用所学知识综合分析问题的能力。‎ ‎14[06上海物理卷‎.2A] 如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r．现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为 ，方向 ．‎ ‎【答案】： ，垂直两导线所在平面向外 ‎【解析】：根据安培定则可知，1、2 两导线在 a 点的磁感应强度大小相等， 方向相同，都为。而2导线在a、b 两处的磁感应强度等大反向，故去掉导线1后，b 点的磁感应强度大小为 ，方向垂直两导线所在平面向外。‎ ‎【备考提示】：考查电流的磁场、磁感应强度，磁场的叠加时容易将方向弄错。易将安培定则与左手定则混淆，复习过程中应注意加强。另外，矢量的叠加观点是贯穿高中的重要思想方法，也是高考的重点。‎ ‎15、一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是（C ）‎ A、减少表头线圈的匝数 B、增大表内的串联电阻 C、增强表头的永久磁铁的磁性 D、转紧表内的螺旋弹簧 ‎16、质量为0.5㎏的金属杆在相距‎1m的水平轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I=‎4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2，求当金属杆匀速运动时匀强磁场的磁感应强度B的大小。0.25T ‎17、有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静磨擦力为其所受重力的k倍，回路中电源电动势为E，内阻不计，问：滑动变阻器R调节在什么阻值范围内，金属棒能静止在轨道上？‎ ‎≤R≤‎ ‎18(2020上海 )如图，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为（ BC ）‎ ‎(A) 正向，‎ ‎(B)正向，‎ ‎(C) 负向，‎ ‎(D)沿悬线向上，‎