1.1安培力基础巩固-2021-2022学年高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第二册（word含答案）

1.1安培力基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．下列图中，电流I的方向、磁场B的方向和磁场对电流作用力F的方向的关系错误的是（ ）
A． B．
C． D．
2．图中a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向如图所示，O点为三角形的中心（O到三个顶点的距离相等），则（　　）
A．O点的磁感应强度为零
B．O点的磁场方向垂直Oc向下
C．导线a受到的安培力方向水平向右
D．导线b受到的安培力方向沿bc连线方向指向c
3．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（　　）
A．线框有两边所受的安培力方向相同
B．线框所受安培力的合力为零
C．线框所受安培力的合力方向向右
D．线框所受安培力的合力方向向左
4．有一长直通电导线Q通以向上的电流，另一小段导线P与导线Q平行放置，它们组成的平面在纸面内，已知导线P的长度为L=0.1 m，当它通以向上的、大小为I=2 A的电流时，测得它受到的磁场力为F=0.04 N，则通电导线Q在P处所产生的磁场的磁感应强度为（ ）
A．大小为0.2 T，方向垂直纸面向外
B．大小为0.2 T，方向垂直纸面向里
C．此时导线P受到的安培方向水平向右
D．当导线P绕其中心上端向里、下端向外转过一小角度时，P受到的安培力减小，Q导线在P处产生的磁感应强度也减小
5．物理学经常建立一些典型的理想化模型用于解决实际问题，下列关于这些模型的说法中正确的是
A．体育比赛中用的乒乓球总可以看作是一个位于其球心的质点
B．带有确定电量的导体球总可以看作是一个位于其球心的点电荷
C．分子电流假说认为在原子或者分子等物质微粒内部存在着一种环形电流，它使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极
D．在研究安培力时，与电场中的检验电荷作用相当的是一个有方向的电流元，实验过程中应当使电流元的方向跟磁场方向平行
6．下列关于磁场和磁感线的说法中，正确的是：
A．磁场和磁感线是假想的，不是客观存在的
B．磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱
C．磁感线总是从磁体N极出发到磁体S极终止
D．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所受的安培力方向相同
7．如图所示，一条形磁铁放在粗糙水平面上，在其N极左上方放有一根长直导线，当导线中通以垂直纸面向里的电流I时，磁铁所受支持力和摩擦力的变化情况，正确的是（　　）
A．支持力变大，摩擦力向左 B．支持力变大，摩擦力向右
C．支持力变小，摩擦力向左 D．支持力变小，摩擦力向右
8．如图所示，在同一平面内有①、②、③三根长直导线等间距的水平平行放置，通入的电流强度分别为1A，2A、1A，已知②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下，以下判断中正确的是（　　）
A．①的电流方向为a→b
B．③的电流方向为f→e
C．①受到安培力的合力方向竖直向上
D．③受到安培力的合力方向竖直向下
9．下列图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．关于磁场、磁感线和磁感应强度的描述，正确的说法是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极
B．由B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
C．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点手磁场作用力的方向
D．在磁场强的地方同一通电导体受得到安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小
11．一电流表的原理如图所示，质量为的均质细金属棒的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为。在矩形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外。与的右端连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，的长度大于且，当中没有电流通过且处于平衡状态时，与矩形区域的边重合，当中有电流通过时，指针示数可表示电流强度，不计通电时电流产生的磁场的作用（　　）
A．若要电流表正常工作，端应接电源正极
B．若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为
C．若，此电流表的量程为
D．当电流表示数为零时，弹簧伸长
12．如图所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为( )
A．F2 B．F1-F2 C．F1＋F2 D．2F1-F2
13．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
14．某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。将线框的下边ab置于蹄形磁铁的、S极之间，使ab边垂直于磁场方向且ab边全部处于N、S极之间的区域中。接通电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为时，传感器的读数为；保持ab中的电流大小不变，方向相反，传感器的读数变为（）。已知金属线框的匝数为n，ab边长为L，重力加速度为g，则可得到（　　）
A．金属线框的质量
B．N、S极之间的磁感应强度
C．传感器的读数为时，ab中的电流方向为b→a
D．减小电流I重复实验，则、均减小
15．关于电场强度和磁感应强度，下列说法错误的是（ ）
A．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零
B．某点的电场强度的方向，与该检验正电荷受到的电场力方向一致
C．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．某点磁感应强度的方向，与该点一小段通电导线受到的磁场力方向不一致．
二、填空题（共4题）
16．长为0.2m的导线垂直于某匀强磁场方向放置，当导线中通有1A的电流时，导线受到的安培力大小为0.8N，则磁场的磁感应强度为________ T，当导线中的电流增大为2A时，导线受到的安培力为________ N．
17．如图所示，平行轨道和上有一辆平板小车，车上有一个通电线框，图中虚线框A、B、C、D、E等是磁场区域，内有垂直纸面向里或向外的磁场。
(1)要使小车在图示位置时受到向右的推力，此时A、B部分的磁场方向如何_____________。
A．向里、向外 B．向里、向里 C．向外、向里 D．向外、向外
(2)小车经过B、C位置时，如果仍要使小车受到向右的推力，B、C两处的磁场方向应如何_____________？
(3)怎样改变磁场方向才能使小车始终受到推力_____________？
(4)根据以上结论，你能联想到什么生活实例呢_____________？
18．某研究性小组为了测定磁极间的磁感应强度，设计了如图所示的实验装置。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计．水平直铜条AB的两端通过导线与一电源连接成闭合回路，直铜条AB在磁场中的长度为L，AB的电阻为R，电源电动势为E，内阻为r．在开关闭合前，电子测力计的计数为；开关闭合后，电子测力计的计数为。
（1）开关闭合后，铜条所受安培力的大小为______，方向为______．
（2）磁极间的磁感应强度大小B＝______。
19．如图为研究磁场对通电导线的作用力的实验，问：
（1）若闭合开关，导体棒AB 受到的安培力方向_____（“向左”或“向右”）
（2）如果向右滑动“滑动变阻器”触头，导体棒AB受到安培力方向_____（“反向”或“不变”），安培力大小_____（“变大”、“不变”或“变小”）
三、综合题（共4题）
20．如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源.现把一个质量为的导体棒放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻，金属导轨电阻不计，g取10，，。求：
（1）导体棒中电流的大小；
（2）导体棒受到的安培力大小及方向；
（3）导体棒受到的摩擦力大小及方向。
21．如图所示，ab、cd为两根相距l=2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量m=2kg的导体棒垂直导轨静止放置，与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.在t=0时导体棒中通入I=9A的电流，t=0.4s时撤去电流，整个过程中导体棒能滑行的最大距离x=0.45m，导体棒运动过程中始终与导轨垂直，，求：
（1）导体棒的最大速度；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小B．
22．如图，一根质量为1kg的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点、棒的中部处于垂直纸面向里的宽为10cm的正方形匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，则：
（1）当导线中通以如图所示I1=2A的电流时，导线受到的安培力大小为4N，则该磁场的磁感应强度为多少？
（2）若该导线中通以I2=3A的电流，则此时导线所受安培力大小是多少？方向如何？
（3）若要两侧悬线上拉力为0，则导体棒应该通多大的电流？
23．画出图中导线棒ab所受的磁场力方向
参考答案
1．A
2．B
3．D
4．B
5．C
6．B
7．B
8．C
9．A
10．D
11．D
12．A
13．B
14．A
15．C
16．4 1.6
17．A B处磁场应向里，C出磁场方向向外 使线圈前部分一直处在方向向里的磁场里，使线圈的后部分一直处在方向向外的磁场里 磁悬浮列车
18．F1- F2 向下
19．向左 不变 变小
20．（1）1A；（2）0.2N，沿斜面向上；（3）0.04N，沿斜面向上
21．（1）（2）0.5T
22．（1）20T（2）6N ，方向竖直向上（3）5A
23．ab棒所受的磁场力方向如下图所示．