1.1 磁场对通电导线的作用力 基础练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.1 磁场对通电导线的作用力 基础练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 206.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-22 07:18:31 | ||
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文档简介
1.1 磁场对通电导线的作用力 基础
一、单项选择题（共14小题；共56分）
1. 在磁场中某点，有一段通电导体，则下面说法中正确的是
A. 通电导体在磁场某点处所受力为零，该点处磁感应强度比为零
B. 该点磁感应强度大小，跟这段导体中的电流强度成反比
C. 若该点磁感应强度不为零，而这段通电导体受力为零，说明导体中电流方向一定与磁场方向平行
D. 该点磁场方向、导体中电流方向和通电导体受力方向，三者一定相互垂直
2. 下列说法正确的是
A. 磁场是客观存在的物质
B. 磁场方向就是试探电流元所受安培力的方向
C. 磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线
D. 磁感线从 极出发终止于 极
3. 安培力的方向
A. 一定与磁场垂直而不一定与通电导线垂直
B. 一定与通电导线垂直而不一定与磁场垂直
C. 与磁场及通电导线都不一定垂直
D. 与磁场及通电导线都一定垂直
4. 如图所示， 、 、 是等边三角形的三个顶点， 是 、 连线的中点。以 为坐标原点， 、 连线为 轴， 、 连线为 轴，建立坐标系。过 、 、 、 四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。则过 点的通电直导线所受安培力的方向为
A. 沿 轴正方向 B. 沿 轴负方向 C. 沿 轴正方向 D. 沿 轴负方向
5. 如图所示，两平行放置、长度均为 的直导线 和 放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当 导线通有电流强度为 导线中通过电流方向相反且电流强度为 的电流时， 导线受到的安培力为 导线受到的安培力为 ，则 导线的电流在 导线处产生的磁感应强度大小为
A. B. C. D.
6. 通电导体棒水平放置在绝缘斜面上，整个装置置于匀强磁场中，导体棒能保持静止状态。以下四种情况中导体棒与斜面间一定存在摩擦力的是
A. B.
C. D.
7. 如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成 角，导线中通过的电流为 ，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是
A. 减小电流 B. 减小直导线的长度
C. 使导线在纸面内顺时针转 角 D. 使导线在纸面内逆时针转 角
8. 如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是
A. B.
C. D.
9. 如图所示，直角坐标系 处于匀强磁场中，有一条长 的直导线沿 方向通有大小为 的电流，受到的安培力沿 方向，大小为 。则该匀强磁场可能的方向和磁感应强度 的最小值为
A. 平行于 平面， B. 平行于 平面，
C. 平行于 平面， D. 平行于 平面，
10. 长为 的导线 斜放（夹角为 ）在水平轨道上，轨道平行间距为 ，通过 的电流强度为 ，匀强磁场的磁感应强度为 ，如图所示，则导线 所受安培力的大小为
① ；② ；③ ；④ 。
A. ②、③ B. ①、④ C. ②、④ D. ①、③
11. 磁电式仪表的基本组成部分是磁铁和线圈。缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定在同一转轴上。线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央；线圈通电时发生转动，指针随之偏转，由此就能确定电流的大小。如图所示，线圈通电时指针向右偏转，在此过程中，下列说法正确的是
A. 俯视看线圈中通有逆时针方向的电流
B. 穿过铝框的磁通量减少
C. 俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流
D. 使用铝框做线圈骨架能够尽快使表针停在某一刻度处
12. 如图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为 的正方形线圈中通以电流 ，线圈中的某一条 导线电流方向垂直纸面向外， 导线电流方向垂直纸面向内， 、 两条导线所在处的磁感应强度大小均为 ，则
A. 该磁场是匀强磁场
B. 该线圈的磁通量为
C. 导线受到的安培力方向向下
D. 导线受到的安培力大小为
13. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的 、 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流． 、 、 在 、 的连线上， 为 的中点， 、 位于 的中垂线上，且 、 、 、 到 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是
A. 点处的磁感应强度为零
B. 、 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C. 、 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D. 、 两点处磁感应强度的方向不同
14. 将一段总长度为 的直导线折成多边形线框后放入磁感应强度大小为 的匀强磁场中，且线框所在平面与磁场方向垂直，现给线框通电，电流大小为 ，正多边形线框中依次相邻的 条边受到的安培力的合力大小等于依次相邻的 条边受到的安培力的合力大小，则正多边形线框中每条边受到的安培力大小为
A. B. C. D.
答案
第一部分
1. C
2. A
【解析】磁场是客观存在的物质，而磁感线是假想的，故A正确；
根据左手定则，磁场方向与试探电流元所受安培力的方向相垂直，故B错误；
磁感线是假象的曲线，实际并不存在，故C错误；
磁体外部是磁感线从 极出发终止于 极，而内部从 极出发终止于 极，故D错误。
3. D
4. B
5. C
【解析】 、 中电流方向相反，两导线之间的安培力为斥力，设大小为 对 有：，对 有：，解两式得：，对于导线 ，，解得：，C项正确。
6. B
【解析】杆子受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三个力平衡则静止，不受摩擦力，故A错误；
杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，三力合力不为零，要是导体棒处于平衡状态，导体棒一定受摩擦力，故B正确；
导体棒受重力、沿斜面向上的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，三力平衡，故可不受摩擦力，故C错误；
导体棒受重力、竖直向上的安培力、由共点力平衡可知，可以不受摩擦力，D错误；
7. D
【解析】由安培力公式 可知，减小电流 ，安培力 减小，故A错误；
由安培力公式 可知，减小指导线的长度 ，安培力 减小，故B错误；
由安培力公式 可知，使导线在纸面内顺时针转 角， 减小为 ，安培力减小，故C错误；
由安培力公式 可知，使导线在纸面内逆时针转 角， 增大为 ，安培力增大，故D正确。
8. A
【解析】天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度 和电流大小 相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡。
9. A
【解析】根据左手定则，安培力必须与电流和磁场构成的平面，故场的方向一定在 平面内；
当电流，磁场互相垂直的时候，安培力最大，
所以最小的磁感应强度为 ，所以A正确。
10. D
11. D
【解析】由左手定则可知，俯视看线圈中通有顺时针方向的电流，选项A错误；
因为线圈在水平位置时磁通量为零，则线圈转动时，穿过铝框的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，俯视看铝框中产生逆时针方向的感应电流，选项BC错误；
当铝框中产生感应电流时，铝框受到的安培力与运动方向相反，故起到了阻尼作用，则使用铝框做线圈骨架能够尽快使表针停在某一刻度处，故D正确。
12. D
【解析】该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；
线圈与磁感线平行，故磁通量为零，故B错误；
导线电流向外，磁场向右，根据左手定则，安培力向上，故C错误；
导线 始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为 ，故D正确。
13. C
【解析】根据安培定则判断：两直线电流在 点产生的磁场方向均垂直于 向下， 点的磁感应强度不为零，故A选项错误； 、 两点的磁感应强度大小相等，方向相同，故B选项错误；根据对称性， 、 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故C选项正确； 、 两点的磁感应强度方向相同，故D选项错误．
14. A
【解析】设总长为 的正 边形，各边边长为 ，已知匀强磁场的磁感应强度为 ，线框中电流大小为 ，则各边所受安培力为 ；各边所受安培力之间的夹角 ；相邻三边所受安培力的合力大小为：，相邻六边所受安培力的大小为：，根据 ，即 ，可得：，则 ，故 ，故选A。
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共14小题；共56分）
1. 在磁场中某点，有一段通电导体，则下面说法中正确的是
A. 通电导体在磁场某点处所受力为零，该点处磁感应强度比为零
B. 该点磁感应强度大小，跟这段导体中的电流强度成反比
C. 若该点磁感应强度不为零，而这段通电导体受力为零，说明导体中电流方向一定与磁场方向平行
D. 该点磁场方向、导体中电流方向和通电导体受力方向，三者一定相互垂直
2. 下列说法正确的是
A. 磁场是客观存在的物质
B. 磁场方向就是试探电流元所受安培力的方向
C. 磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线
D. 磁感线从 极出发终止于 极
3. 安培力的方向
A. 一定与磁场垂直而不一定与通电导线垂直
B. 一定与通电导线垂直而不一定与磁场垂直
C. 与磁场及通电导线都不一定垂直
D. 与磁场及通电导线都一定垂直
4. 如图所示， 、 、 是等边三角形的三个顶点， 是 、 连线的中点。以 为坐标原点， 、 连线为 轴， 、 连线为 轴，建立坐标系。过 、 、 、 四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。则过 点的通电直导线所受安培力的方向为
A. 沿 轴正方向 B. 沿 轴负方向 C. 沿 轴正方向 D. 沿 轴负方向
5. 如图所示，两平行放置、长度均为 的直导线 和 放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当 导线通有电流强度为 导线中通过电流方向相反且电流强度为 的电流时， 导线受到的安培力为 导线受到的安培力为 ，则 导线的电流在 导线处产生的磁感应强度大小为
A. B. C. D.
6. 通电导体棒水平放置在绝缘斜面上，整个装置置于匀强磁场中，导体棒能保持静止状态。以下四种情况中导体棒与斜面间一定存在摩擦力的是
A. B.
C. D.
7. 如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成 角，导线中通过的电流为 ，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是
A. 减小电流 B. 减小直导线的长度
C. 使导线在纸面内顺时针转 角 D. 使导线在纸面内逆时针转 角
8. 如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是
A. B.
C. D.
9. 如图所示，直角坐标系 处于匀强磁场中，有一条长 的直导线沿 方向通有大小为 的电流，受到的安培力沿 方向，大小为 。则该匀强磁场可能的方向和磁感应强度 的最小值为
A. 平行于 平面， B. 平行于 平面，
C. 平行于 平面， D. 平行于 平面，
10. 长为 的导线 斜放（夹角为 ）在水平轨道上，轨道平行间距为 ，通过 的电流强度为 ，匀强磁场的磁感应强度为 ，如图所示，则导线 所受安培力的大小为
① ；② ；③ ；④ 。
A. ②、③ B. ①、④ C. ②、④ D. ①、③
11. 磁电式仪表的基本组成部分是磁铁和线圈。缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定在同一转轴上。线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央；线圈通电时发生转动，指针随之偏转，由此就能确定电流的大小。如图所示，线圈通电时指针向右偏转，在此过程中，下列说法正确的是
A. 俯视看线圈中通有逆时针方向的电流
B. 穿过铝框的磁通量减少
C. 俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流
D. 使用铝框做线圈骨架能够尽快使表针停在某一刻度处
12. 如图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为 的正方形线圈中通以电流 ，线圈中的某一条 导线电流方向垂直纸面向外， 导线电流方向垂直纸面向内， 、 两条导线所在处的磁感应强度大小均为 ，则
A. 该磁场是匀强磁场
B. 该线圈的磁通量为
C. 导线受到的安培力方向向下
D. 导线受到的安培力大小为
13. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的 、 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流． 、 、 在 、 的连线上， 为 的中点， 、 位于 的中垂线上，且 、 、 、 到 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是
A. 点处的磁感应强度为零
B. 、 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C. 、 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D. 、 两点处磁感应强度的方向不同
14. 将一段总长度为 的直导线折成多边形线框后放入磁感应强度大小为 的匀强磁场中，且线框所在平面与磁场方向垂直，现给线框通电，电流大小为 ，正多边形线框中依次相邻的 条边受到的安培力的合力大小等于依次相邻的 条边受到的安培力的合力大小，则正多边形线框中每条边受到的安培力大小为
A. B. C. D.
答案
第一部分
1. C
2. A
【解析】磁场是客观存在的物质，而磁感线是假想的，故A正确；
根据左手定则，磁场方向与试探电流元所受安培力的方向相垂直，故B错误；
磁感线是假象的曲线，实际并不存在，故C错误；
磁体外部是磁感线从 极出发终止于 极，而内部从 极出发终止于 极，故D错误。
3. D
4. B
5. C
【解析】 、 中电流方向相反，两导线之间的安培力为斥力，设大小为 对 有：，对 有：，解两式得：，对于导线 ，，解得：，C项正确。
6. B
【解析】杆子受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三个力平衡则静止，不受摩擦力，故A错误；
杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，三力合力不为零，要是导体棒处于平衡状态，导体棒一定受摩擦力，故B正确；
导体棒受重力、沿斜面向上的安培力，垂直与斜面斜向上的支持力，由共点力平衡可知，三力平衡，故可不受摩擦力，故C错误；
导体棒受重力、竖直向上的安培力、由共点力平衡可知，可以不受摩擦力，D错误；
7. D
【解析】由安培力公式 可知，减小电流 ，安培力 减小，故A错误；
由安培力公式 可知，减小指导线的长度 ，安培力 减小，故B错误；
由安培力公式 可知，使导线在纸面内顺时针转 角， 减小为 ，安培力减小，故C错误；
由安培力公式 可知，使导线在纸面内逆时针转 角， 增大为 ，安培力增大，故D正确。
8. A
【解析】天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度 和电流大小 相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡。
9. A
【解析】根据左手定则，安培力必须与电流和磁场构成的平面，故场的方向一定在 平面内；
当电流，磁场互相垂直的时候，安培力最大，
所以最小的磁感应强度为 ，所以A正确。
10. D
11. D
【解析】由左手定则可知，俯视看线圈中通有顺时针方向的电流，选项A错误；
因为线圈在水平位置时磁通量为零，则线圈转动时，穿过铝框的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，俯视看铝框中产生逆时针方向的感应电流，选项BC错误；
当铝框中产生感应电流时，铝框受到的安培力与运动方向相反，故起到了阻尼作用，则使用铝框做线圈骨架能够尽快使表针停在某一刻度处，故D正确。
12. D
【解析】该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；
线圈与磁感线平行，故磁通量为零，故B错误；
导线电流向外，磁场向右，根据左手定则，安培力向上，故C错误；
导线 始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为 ，故D正确。
13. C
【解析】根据安培定则判断：两直线电流在 点产生的磁场方向均垂直于 向下， 点的磁感应强度不为零，故A选项错误； 、 两点的磁感应强度大小相等，方向相同，故B选项错误；根据对称性， 、 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故C选项正确； 、 两点的磁感应强度方向相同，故D选项错误．
14. A
【解析】设总长为 的正 边形，各边边长为 ，已知匀强磁场的磁感应强度为 ，线框中电流大小为 ，则各边所受安培力为 ；各边所受安培力之间的夹角 ；相邻三边所受安培力的合力大小为：，相邻六边所受安培力的大小为：，根据 ，即 ，可得：，则 ，故 ，故选A。
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