【推荐】专题3-4+通电导线在磁场中受到的力-试题君之课时同步君2017-2018学年高二物理人教版(选修3-1)

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

【推荐】专题3-4+通电导线在磁场中受到的力-试题君之课时同步君2017-2018学年高二物理人教版(选修3-1)

第三章 磁场 第4节 通电导线在磁场中受到的力 ‎1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系,说法正确的是 A.磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直 B.磁场方向一定与安培力方向垂直,但电流方向不一定与安培力方向垂直 C.磁场方向不一定与安培力方向垂直,但电流方向一定与安培力方向垂直 D.磁场方向不一定与电流方向垂直,但安培力方向一定既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直 ‎【答案】D ‎2.某地的地磁场大约是4.0×10–5 T,一根长为‎500 m的电线,通入电流的强度为‎10 A的电流,该导线可能受到的安培力为 A.0 B.0.1 N C.0.3 N D.0.4 N ‎【答案】AB ‎【解析】电线与地磁场垂直放置时,受到的安培力最大Fm=BIL=0.2 N,当I∥B时,Fmin=0,所以AB正确。‎ ‎3.如图所示,一通电直线导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向 A.向上 B.向下 C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里 ‎【答案】D ‎【解析】根据左手定则,让磁感线穿过手心,即手心向上,四指指向电流方向,即指向右侧,大拇指垂直于纸面指向里,故安培力方向垂直纸面向里,故ABC错误,D正确。‎ ‎4.如图所示,四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中,它受到的磁场力的合力 A.竖直向上 B.方向垂直于ad斜向上 C.方向垂直于bc斜向上 D.为零 ‎【答案】D ‎【解析】由题意可知,线框abcd是一个封闭回路,其有效长度为零,所以线框abcd所受安培力的合力为零,选项D正确。‎ ‎5.如图,长为‎2L的直导线折成边长相等,夹角为60°的V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B。当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为 A.0 B.0.5BIL C.BIL D.2BIL ‎【答案】C ‎6.如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放置在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以移动,当导线通过图示方向的电流I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 ‎【答案】C ‎【解析】在导线两侧取两小段,由左手定则可知,左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外,右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里,从上往下看,导线逆时针转动;当转动90°时,同时下降。故C正确。‎ ‎7.光滑的平行导轨(图中粗线所示)与电源连接后,倾斜放置,导轨上放一个质量为m的金属导体棒。通电后,导体棒中的电流垂直纸面向外,在棒所在的区域内加一个合适的匀强磁场,可以使导体棒静止平衡,下面四个图中分别加了不同方向的磁场,其中一定不能平衡的是 ‎【答案】C ‎8.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央上方固定一根长直导线,导线与条形磁铁垂直。当导线中通以垂直纸面向里的电流时,用FN表示磁铁对桌面的压力,F静表示桌面对磁铁的静摩擦力,则导线通电后与通电前受力相比 A.FN减小,F静=0‎ B.FN减小,F静≠0‎ C.FN增大,F静=0‎ D.FN增大,F静≠0‎ ‎【答案】C ‎9.如图所示的天平可用来测定磁感应强度B。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽度为l,共N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面,当线圈中不通电流时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡,当线圈中通有电流I时方向如图所示,左边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知 A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m1–m2)g/NIl B.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/NIl C.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1–m2)g/NIl D.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg/2Nil ‎【答案】B ‎【解析】未通电时,根据平衡可知m‎1g=m‎2g+m′g,则m′=m1–m2;当B的方向垂直纸面向里,线圈所受安培力的方向向下,所以需要在右边加砝码m。则有mg=NBIL,所以 ‎,故选B。‎ ‎【名师点睛】此题考查了物体的平衡、安培力以及左手定则的问题;解题的关键是能根据左手定则来判断安培力的方向,并且知道安培力的计算公式F=BIL,然后根据平衡条件列出方程进行解答;此题难度不大,是基础题。‎ ‎10.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。整个装置处于匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置,当杆中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止。则 A.磁场方向一定是竖直向上 B.磁场方向竖直向上时,磁场的磁感应确定最小 C.ab受安培力的最小值为 D.ab受安培力的最小值为 ‎【答案】D ‎【名师点睛】本题考查了力的平衡问题及平行四边形法则的应用问题;主要是借助磁场中安培力考查矢量三角形合成法则求最小值问题,判断出安培力何时最小是解题的关键步骤;解题时要灵活运用三角形或者平行四边形,熟练掌握右手定则。‎ ‎11.如图,通电线圈abcd平面和磁场垂直(不考虑电流间相互作用),则 A.ab边受到向左的安培力 B.bc边受到向下的安培力 C.线圈面积有缩小的趋势 D.线圈有转动的趋势 ‎【答案】C ‎【名师点睛】考查由左手定则可判定安培力方向,注意对于左手定则的应用,要搞清两点:一是什么时候用;二是怎样用。‎ ‎12.一通电直导线与匀强磁场方向垂直,电流方向如图所示,设磁场磁感应强度为B,导线长度为L,导线通电电流为I,则导线所受安培力 A.方向垂直纸面向外 B.方向竖直向上 C.通电电流越强,导线所受安培力越大 D.若将导线平行于磁场方向放入,导线所受安培力不变 ‎【答案】C ‎【解析】由左手定则可知,安培力方向为垂直纸面向里,故AB错误;根据F=BIL可知,电流越强,则导线所受安培力越大,故C正确;若将导线平行磁场放入,则导线所受安培力为零,故D错误。‎ ‎13.如图,两根通电长直导线a、b平行放置,a、b中的电流强度分别为I和2I,此时a受 到的磁场力为F,以该磁场力方向为正方向。a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后,a受到的磁场力大小变为‎2F,则此时b受到的磁场力的大小为 ‎ A.0 B.F C.‎4F D.‎‎7F ‎【答案】BD ‎【解析】由于ab间的磁场力是两长直导线的相互作用,故b受到a的磁场力大小为F,方向相反,故为–F,中间再加一通电长直导线时,由于c处于中间,其在ab两位置产生的磁场强度相同,故b受到的磁场力为a受磁场力的2倍,a受力变成‎2F,可能是受c的磁场力为F,方向向左,此时b受力为‎2F,方向向左,故b受力为F,方向向左,故合磁场力为F;a变成‎2F,也可能是受向右的‎3F的力,则此时b受力为‎6F,方向向右,故b受到的磁场力为–‎6F–F=–‎7F,故选BD。‎ ‎14.如图所示,在匀强磁场区域中有一光滑斜面体,在斜面体上放了一根长为L、质量为m的导线,当通以如图方向的电流后,导线恰好能保持静止,则磁感应强度B满足 A.,方向水平向左 B.,方向垂直纸面向外 C.,方向沿斜面向上 D.,方向竖直向下 ‎【答案】AD ‎15.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=‎0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m=‎0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计, g取‎10 m/s2。已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:‎ ‎(1)通过导体棒的电流;‎ ‎(2)导体棒受到的安培力和导体棒受到的摩擦力;‎ ‎(3)若仅将磁场方向改为竖直向上,求摩擦力。‎ ‎【答案】(1)‎1.5 A (2)0.30 N 0.06 N(3)0‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档