人教新课标版高二选修3-1 3.4磁场对通电导线的作用力同步练....docVIP

人教新课标版高二选修3-1 3.4磁场对通电导线的作用力同步练习 1．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向的电流时( ) A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力 B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力 C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力 D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力 C 【解析】导线所在处磁场的方向沿磁感线的切线方向，为斜向下，故对其沿水平和竖直方向分解，如图所示． 对导线：Bx产生的效果是使导线受到竖直向上的磁场力，By产生的效果是使导线受到水平向左的磁场力．根据牛顿第三定律：导线对磁铁的力有竖直向下的分力，因而磁铁对桌面的压力增大；导线对磁铁的力有水平向右的分力，因而磁铁有向右的运动趋势，这样磁铁与桌面间便产生了摩擦力，桌面对磁铁的摩擦力方向水平向左，C选项正确．．如图所示的各图中，表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况，其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是( ) 答案：C 3．质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为α＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨垂直，且杆与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T的匀强磁场与导 答案：【解析】当电流最小时，静摩擦力沿导轨平面向上，而当电流最大时静摩 由物体平衡条件，电流最小时有： BI1d－mgsin α＋μmgcos α＝0； BI2d－mgsin α－μmgcos α＝0； I1＝0.14 A，I2＝0.46 A， 0.14～0.46 A．．在原子反应堆中抽动液态金属时，由于不允许机械转动部分和液态金属接触，常使用一种电磁泵．如图所示是这种电磁泵的结构示意图，图中A是导管的一段，垂直于匀强磁场放置，导管内充满液态金属．当电流垂直于导管和磁场方向穿过液态金属时，液态金属即被驱动，并保持匀速运动．若导管内截面宽为a、高为b，磁场区域中的液体通过的电流为I，磁感应强度为B．求： (1)电流的方向； (2)驱动力对液体造成的压强差．【解析】(1)驱动力即安培力的方向与液态金属的流动方向一致，由左手定则可判断出电流I的方向由下向上． (2)把液体看成由许多横切液片组成，因通电而受到安培力作用，液体匀速流动时驱动力跟液体两端的压力差相等，所以有安F＝p·S，，即驱动力对液体造成的压强差为．