2017人教版高中物理选修34《通电导线在磁场中受到的力》同步练习.docx

2017 2017 人教版高中物理选修 3.4《通电导线在磁场中受到的力》word 同步练习 4 通电导线在磁场中受到的力 A 组 1、图中对通电导线在磁场中所受安培力的方向判断正确的就是（ ) 解析：由左手定则可以判断:选项 A 正确;B 中力F 方向应向左,选项B 错误；C 中导线不受力,选项 C 错误；D 中力F 的方向应向右，选项D 错误。 答案：A 2、 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,开关 S 闭合后,A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向就是( ) A、水平向左 B、水平向右C、竖直向下 D、竖直向上 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就是竖直向下，选项C 正确。 答案:C 3、 一段通电导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,导线上的电流方向由上向下，如图所示。在导线以其中心点为轴逆时针转动 180°的过程中,导线受到的安培力( ) A、大小不变，方向不变 B、大小由最大减小到零再增至最大,方向时刻改变 C、大小由最大减小到零再增至最大，方向不变 D、大小由最大减小到零再增至最大,方向由垂直纸面向外变为垂直纸面向内 解析:安培力公式F=ILBsin θ，导线转动前,电流方向与磁场方向垂直，θ=90°;当导线转过一个小角度 θ 后,电流方向与磁场方向不再垂直,安培力变小；当导线转过 90°时,电流方向与磁场方向平行，安培力为零。根据左手定则判断知，安培力的方向始终垂直纸面向外； 在导线再继续转动 90°过程中,安培力由零变到最大,安培力的方向始终垂直纸面向内，选项 D 正确。 答案:D 4、 如图所示,两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 与 N,通有同向等值电流；沿纸面与直导线 M、N 等距放置另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线 ab 在安培力作用下运动的情况就是( ) A、沿纸面逆时针转动B、沿纸面顺时针转动 C、a 端转向纸外,b 端转向纸里 D、a 端转向纸里,b 端转向纸外 解析:根据长直导线周围磁场的分布规律与矢量合成法则，可以判断两电流 M、N 连线上方处磁场方向水平向右,ab 上半段所受安培力垂直于纸面向里,两电流 M、N 连线下方处磁场方向水平向左,ab 下半段所受安培力垂直于纸面向外,所以 a 端转向纸里，b 端转向纸外,选项 D 正确。 答案:D 5、 如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则下列说法错误的就是( ） A、磁铁对桌面的压力减少B、磁铁对桌面的压力增大C、桌面对磁铁没有摩擦力D、磁铁所受的合力不变 解析:条形磁铁外部磁场从N 极到 S 极,导线处在向左的磁场中,由左手定则可以判断导线受到的安培力向上,根据牛顿第三定律可知，磁铁受到导线对它向下的力,因此磁铁对桌面的压力增大,选项 A 错误，选项B 正确;磁铁没有相对运动的趋势,因此桌面对磁铁没有摩擦力， 选项 C 正确;磁铁始终处于静止状态,因此合力始终为 0，选项D 正确. 答案:A 6、(多选）一根长为 0、2 m、电流为 2 A 的通电导线，放在磁感应强度为0、5 T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能就是( ） A、0、4 N B、0、2 N C、0、1 N D、0 N 解析:据安培力的定义，当磁感应强度 B 与通电电流 I 方向垂直时，磁场力有最大值为 F =BIL=0、5×2×0、2 N=0、2 N. max 当两者方向平行时，磁场力有最小值为0. 随着二者方向夹角的不同,磁场力大小可能在 0、2 N 与 0 之间取值。 答案：BCD 7、 (多选)如图所示,在倾角为α 的光滑斜面上，放置一根长为L,质量为m,通过电流为I 的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场B 的大小与方向为（ ) A、B=,方向垂直于斜面向下 B、B=，方向垂直于斜面向上C、B=，方向竖直向下 D、B=，方向水平向右 解析：根据电流方向与所给定磁场方向的关系,可以确定通电导线所受安培力分别如图所示。 又因为导线还受重力G 与支持力F ，根据力的平衡知,只有A、C 两种情况就是可能的， N 其中 A 中 F=mgsin α，则B=,C 中 F=mgtan α,B=。 答案：AC 8、 如图所示,挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中,当给矩形线圈通入如图所示的电流I 时,调节两盘中的砝码，使天平平衡.然后使电流 I 反向，这时要在天平的左盘 上加质量为 2×10—2 kg 的砝码，才能使天平重新平衡。求磁场对bc 边作用力的大小.若已 知矩形线圈共 10 匝，通入的电流 I=0