2019新一线增分方案教科版物理选修3-1同步随堂演练:第三章 2 第2节 磁场对通电导线的作用——安培力 Word版含解析.pdf
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1、 1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 解析 : 选B.安培力的方向始终与电流方向和磁场方向垂直, 选项A错误、 B正确 ; 由FBILsin 可知,安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关,选项 C 错误;将直导线从中 点折成直角时,因磁场与导线的夹角未知,则安培力的大小不能确定,选项 D 错误 2.在如图所示磁场中, ab 是闭合电路的一段导体, ab 中的电流方向为 ab, 则 ab
2、 受到的安培力的方向为( ) A向上 B向下 C向里 D向外 解析:选 C.根据左手定则:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向下穿过手心,则 手心朝上 四指指向电流方向, 则指向右, 拇指指向纸内, 故导线受到的安培力向里, 故 A、 B、 D 错误,C 正确 3.如图所示, 长为 3l 的直导线折成三段做成正三角形, 并置于与其所在 平面相垂直的匀强磁场中,磁场的强弱为 B,当在该导线中通以电流强 度为 I 的电流时,该通电导线受到的安培力大小为( ) A2BIl B BIl 3 2 C.BIl D0 2 3 2 解析:选 A.导线 AB 段和 BC 段的有效长度为 2lsin 30l,
3、所以该通电导线受到的安培力 大小为 FBIlBIl2BIl,选项 A 正确 4(多选)如图所示,一金属直杆 MN 两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN 与 线圈轴线均处于竖直平面内,为使 MN 垂直纸面向外运动,可以( ) A将 a、c 端接在电源正极,b、d 端接在电源负极 B将 b、d 端接在电源正极,a、c 端接在电源负极 C将 a、d 端接在电源正极,b、c 端接在电源负极 D将 a、c 端接在同一交流电源的一端,b、d 端接在交流电源的另一端 解析:选 ABD.根据选项,把直杆所在处的磁场方向和直杆中的电流方向画出来,故 A、B 正确若使 a、c 两端(或 b、d 两端)的电势相对于另
4、一端 b、d(或 a、c)的电势的高低做同步 变化,线圈磁场与电流方向的关系跟上述两种情况一样,故 D 也正确 5如图所示,平行金属导轨 PQ 与 MN 都与水平面成 角,相距为 l.一根质量为 m 的金属 棒 ab 在导轨上,并保持水平方向,ab 棒内通有恒定电流,电流大小为 I,方向从 a 到 b.空 间存在着方向与导轨平面垂直的匀强磁场,ab 棒在磁场力的作用下保持静止,并且棒与导 轨间没有摩擦力求磁感应强度 B 的大小和方向 解析:金属棒受力如图所示, 根据力的平衡条件可知: F安mgsin 而 F安BIl 可得 Bmgsin Il 由左手定则可知,B 的方向垂直导轨平面向下 答案:
5、方向垂直导轨平面向下 mgsin Il 一、单项选择题 1.如图所示,在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”的实验中,要使 导体棒的悬线向右的摆角增大,以下操作中可行的是( ) A减少磁铁的数量 B增大导体棒中的电流 C颠倒磁铁磁极的上下位置 D改变导体棒中的电流方向 解析:选 B.增大安培力即可使导体摆动的幅度增大,根据安培力的公式 FBIL 可知,增加 磁铁的数量,在磁场中有效长度增加,安培力增加;增大导体棒中的电流,安培力增大;改 变导体棒中的电流方向,只会改变安培力的方向,不会改变安培力的大小,B 正确 2.如图所示, 一根有质量的金属棒 MN, 两端用细软导线连接后悬于 a、 b 两
6、点, 棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中, 棒中通有电流, 方 向从 M 流向 N,此时悬线上有拉力, 为了使拉力等于零,可以( ) A适当减小磁感应强度 B使磁场反向 C适当增大电流 D使电流反向 解析:选 C.首先对 MN 进行受力分析,受竖直向下的重力 G,受两根软导线的竖直向上的 拉力和安培力处于平衡时:2FBILmg,重力 mg 恒定不变,欲使拉力 F 减小到 0,应 增大安培力 BIL,所以可增大磁场的强弱 B 或增加通过金属棒中的电流 I,或二者同时增大 3.如图所示,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
7、垂直纸面向 里过 c 点的导线所受安培力的方向( ) A与 ab 边垂直,指向左边 B与 ab 边垂直,指向右边 C与 ab 边平行,竖直向上 D与 ab 边平行,竖直向下 解析:选 A.等边三角形的三个顶点 a、b、c 处均有一通电导线,且导线中通有大小相等的 恒定电流由安培定则可得:导线 a、b 的电流在 c 处的合磁场方向竖直向下再由左手定 则可得:安培力的方向是与 ab 边垂直,指向左边 4.一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上的电流方向由左 向右,如图所示在导线以其中心点为轴转动 90的过程中,导线受到的 安培力( ) A大小不变,方向不变 B由零增大到最大,方向时刻改变
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