人教版高中物理选修3-13-4通电导线在磁场中受到的力名师精编作业2.docVIP

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 04课后课时精练 1．[2014·课标全国卷Ⅰ]关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是(　　) A. 安培力的方向可以不垂直于直导线 B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D. 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 答案：B 解析：由左手定则可知，安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直，选项A错、B正确；安培力的大小F＝BILsinθ与直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角，假设原来直导线与磁场方向垂直，若折成直角后一段与磁场仍垂直，另一段与磁场平行，则安培力的大小变为原来的一半，若折成直角后，两段都与磁场垂直，则安培力的大小变为原来的eq \f(\r(2),2)，因此安培力大小不一定是原来的一半，选项D错误。 2. 如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈(　　) A. 向左运动 B. 向右运动 C. 静止不动 D. 无法确定 答案：A 解析：解法一：等效法。把通电线圈等效成小磁针。由安培定则，线圈等效成小磁针后，左端是S极，右端是N极，异名磁极相吸引，线圈向左运动。 解法二：电流元法。如图所示，取其中的上、下两小段分析，根据其中心对称性线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动。 3. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左端固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤的示数为FN1。现在磁铁上方中心偏右位置固定一通电导线，当通以如图所示电流后，台秤的示数为FN2，则下列说法中正确的是(　　) A. FN1FN2，弹簧长度将变长 B. FN1FN2，弹簧长度将变短 C. FN1FN2，弹簧长度将变长 D. FN1FN2，弹簧长度将变短 答案：A 解析：根据左手定则可以判定导线受到的安培力的方向左偏下，由牛顿第三定律可知，磁铁受到电流的反作用力的方向右偏上，电流对磁铁作用力的竖直分力使磁铁对台秤的压力减小，水平分力使弹簧弹力增大，弹簧长度增大，故选项A正确。 4. 有一个轻质柔软的金属弹簧，全长为l0，如图所示。当通入电流I后，弹簧的长度为l，则l与l0的关系为(　　) A. l＞l0 B. l＜l0 C. l＝l0 D. 无法判断 答案：B 解析：本题考查通电导线间的相互作用规律，可有两种思路解答本题。一是据直导线间的相互作用规律判断：相邻导线间的电流方向相同，故应该相互吸引，从而会使弹簧的总长度l变短，ll0。二是应用等效法：环形电流等效成取向一致的小磁针，等效法的思想如图所示： 据磁极间的相互作用规律判断出导线环间都应相互吸引，从而有ll0。 5. 如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小为(　　) A. F＝IBd B. F＝IBdsinθ C. F＝eq \f(IBd,sinθ) D. F＝IBdcosθ 答案：C 解析：MN与磁场方向垂直，并且MN的长度为eq \f(d,sinθ)，所以F＝ILB＝eq \f(IBd,sinθ)。 6. [2015·温州高二检测]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线水平吊起通电直导线A。A与螺线管垂直，A导线中电流的方向垂直于纸面向里，电键S闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是(　　) A. 水平向左 B. 水平向右 C. 竖直向下 D. 竖直向上 答案：C 解析：由安培定则判定通电螺线管上方磁场方向水平向右，再由左手定则判定通电直导线所受安培力的方向是竖直向下，C对。 7. 直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动。当通有如图所示的电流时(同时通电)，从左向右看，线圈将(　　) A. 顺时针转动，同时靠近直导线AB B. 顺时针转动，同时离开直导线AB C. 逆时针转动，同时靠近直导线AB D. 不动 答案：C 解析：先用安培定则判断出导线AB右侧的磁场方向向里，因此，线圈内侧受力向下，外侧受力向上，从左向右看应逆时针方向转动；在转动过程中，AB与线圈左侧吸引，与线圈右侧排斥，由于线圈左侧离AB较近，则引力大于斥力，所以线圈靠近导线AB。故选项C正确。 8. [2012·海南高考](多选)图中装置可演示磁场对通电导线的作用、电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不