1.1安培力基础巩固（word 含答案）

1.1安培力基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．一根长为0.2m，电流为4A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能是（ ）
A．0.4N B．0.5N C．0.3N D．0
2．如图所示，质量m=100g，长L=50cm的铜棒，用长度相等的两根轻软导线悬吊在竖直向上的匀强磁场中，导线跟铜棒的接触良好，磁感应强度B=1T．当导线中通入某恒定电流后，铜棒恰能偏离竖直方向θ＝37°而保持静止状态，关于铜棒中所通恒定电流I的判断正确的是（sin37 =0.6，cos37 =0.8）
A．I=2.0A，方向由a→b B．I=2.0A，方向由b→a
C．I=1.5A，方向由a→b D．I=1.5A，方向由b→a
3．一段通电直导线，长度为l，电流为I，放在同一个匀强磁场中，导线和磁场的相对位置有如图所示的四种情况，通电导线所受到的安培力的大小情况将是(　　)
A．丙和丁的情况下，导线所受到的安培力都大于甲的情况
B．乙的情况下，导线不受力
C．乙、丙的情况下，导线都不受力
D．甲、乙、丁的情况下，导线所受安培力大小都相等
4．如图8－1－15，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是(　　)
图8－1－15
A．磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁对桌面的压力不变
D．以上说法都不可能
5．如图所示，两金属导轨平行放置，空间中存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，金属棒MN跨放于导轨上，金属棒与导轨间的夹角为θ。当开关S闭合时，导线框中的电流为I。已知MN接入电路的长度为L，则MN所受安培力的大小为（　　）
A． B． C． D．
6．在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5T．如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是(　　)
A．4×10－8N B．2.5×10－5N C．9×10－4N D．4×10－2N
7．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看（　　）
A．液体将顺时针旋转
B．让蹄形磁铁翻转，使磁场方向水平，液体的旋转效果不变
C．若仅调换、极位置，液体旋转方向不变
D．若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变
8．两条长直导线AB和CD相互垂直，彼此相隔一很小距离，通以图示方向的电流，其中CD固定，AB可以其中心为轴自由转动或平动，则AB的运动情况是（　　）
A．顺时针方向转动，同时靠近导线CD
B．顺时针方向转动，同时离开导线CD
C．逆时针方向转动，同时靠近导线CD
D．逆时针方向转动，同时离开导线CD
9．长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是（ ）
A．F=BILcosθ B．F=BILcosθ C．F=BILsinθ D．F=BILsinθ
10．如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c，其中b最短，c为直径与b等长的半圆，导体的电阻与其长度成正比，导轨电阻不计。现将装置置于竖直向下的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒中均有电流通过，则它们受到的安培力的大小关系为（　　）
A．Fa>Fb＝Fc B．Fa＝Fb>Fc C．Fa＝Fb＝Fc D．Fb>Fa>Fc
11．如图所示，在玻璃皿的中心固定一个圆柱形电极，沿边缘内壁固定一个圆环形电极，把分别与电源的两极相连，然后在玻璃皿中放水银液体，现把玻璃皿放在如图所示的磁场中，液体就会把旋转起来．若从上向下看，下列判断正确的是
A．接电源正极，接电源负极，液体逆时针旋转
B．接电源负极，接电源正极，液体逆时针旋转
C．如果将水银改成纯酒精，液体仍可以旋转
D．仅磁场的极互换后，重做该实验发现液体旋转方向不变
12．用两个相同的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，两弹簧的拉力大小均为；若将棒中的电流方向反向（大小保持不变），当棒静止时，两弹簧的拉力大小均为，且，根据以上信息，可以确定（　　）
A．磁感应强度的大小 B．磁场的方向
C．电流强度的大小 D．铜棒的长度
13．一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示．如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况为(　　)
A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管
B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管
C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
14．如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡。由此可知（　　）
A．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为
B．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为
C．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为
D．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为
15．如图所示为测磁感应强度大小的一种方式，边长为l、一定质量的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以逆时针方向的电流。图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场，导线框中的电流大小为I。此时导线框处于静止状态，通过传感器测得细线中的拉力大小为F1；保持其它条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时测得细线中拉力大小为F2.则磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．如图所示，一根质量为m的金属棒AC用长短相同的软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A到C方向的电流时，AC受到的安培力方向向______（选填“上”、“下”、“左”、“右”），若改变电流的方向，悬线受到的张力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），若同时改变电流方向和磁场方向，金属棒受到的安培力方向______（选填“改变”或“不变”）
17．如图所示的白炽灯是利用电流的______（选填“磁效应”或“热效应”）使通电的灯丝发热。达到______（选填“白炽状态”或”黑热状态”）。当用一块蹄形磁铁慢慢的靠近发光的白炽灯泡，可以看到灯泡的灯丝______（选填“颤抖起来”或者“一直不动”）因为通过白炽灯的电流是______。（选填“交流电”或者“直流电”）
18．如图所示，一根长为L、质量为m的导体棒折成直角，且ab=1.5bc，c端可绕水平轴自由转动，a端用绝缘细线挂一个质量为m的物体．空间存在着垂直导体棒平面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为B．当导体棒中通有电流时，它恰好ab保持水平静止，如图所示，则导体棒中的电流方向是__，电流大小为__ （不计导体棒中电流产生的磁场）．
19．课堂上，小王老师做了如图所示的实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。这个实验现象说明__________（选填“磁场可以产生电流”“电流产生磁场”或“磁场对电流有力的作用”），利用这种现象制成的是_____（选填“电动机”或“发电机”）。 若只改变直导线中的电流方向而其它条件不变，则直导线所受安培力方向与原来的安培力方向_____（填“相同”或“相反”）。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，光滑导轨与水平面成角，导轨宽L。有大小为B的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L，质量为m，水平放在导轨上。当回路中通过电流时，金属杆正好能静止。求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？
21．如图所示，水平导轨间距为L＝0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m＝1 kg，电阻R0＝0.9 Ω，与导轨接触良好；电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.1 Ω，电阻R＝4 Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝5 T，方向垂直于ab，与导轨平面成α＝53°角，取重力加速度g＝10 m/s2，ab处于静止状态．已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.求：
(1) ab受到的安培力大小；
(2) ab受到的静摩擦力大小。
22．如图所示为等臂电流天平。左臂挂盘和砝码的总质量为m，右臂所挂矩形线圈的匝数为n，线圈水平边的长为L。下边处在磁感应强度大小为B，方向垂直线圈平面（纸面）向里的匀强磁场中。当线圈中通过大小为I、方向如图中所示的电流时，两臂平衡。重力加速度为g，不计线圈重力。
（1）请导出用n、m、L、I、g计算B的表达式；
（2）若挂盘和砝码的总质量为m=0.5kg，B=1.0T，L=0.1m，重力加速度g取10m/s2，线圈中的电流I可在1.0A~2.0A范围内调节，求线圈的最少匝数。
23．画出未标出的电流或磁感应强度、安培力的方向。
(1)画出安培力的方向_______
(2)画出电流方向__________
(3)画出磁感应强度方向__________
参考答案
1．B
2．C
3．B
4．A
5．D
6．D
7．A
8．A
9．A
10．B
11．A
12．B
13．D
14．B
15．A
16．上 变大 不变
17．热效应 白炽状态 颤抖起来 交流电
18．c→b→a；
19．磁场对电流有力的作用 电动机 相反
20．，垂直轨道斜面向上
21．(1) 5 N (2) 4 N
22．（1）；（2）
23．