1.1安培力同步练习
一、选择题(共15题)
1.如图所示,甲、乙、丙、丁四图是电学实验中常见的仪器或结构示意图,下列说法正确的是( )
A.图甲中只有当带电体与验电器上端导体接触时,金属箔片才会张开
B.图乙静电计是用来精确测量电荷量的仪器
C.图丙磁电式电表的指针偏转,是通电线圈受安培力作用的结果
D.图丁多用电表在使用时,电流总是从“-”插线孔流入,“+”插线孔流出
2.下列说法中正确的是( )
A.通电导线受安培力大的地方,磁感应强度一定大
B.根据磁感应强度定义式,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与I成反比
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线的受力大小和方向均无关
3.下图中标出了磁场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.
4.如图所示,匀强磁场中垂直放置一通电直导线,关于导线在此磁场中受到的安培力,下列判断不正确的是( )
A.F方向向上
B.F大小与电流大小有关
C.F大小与磁感应强度大小有关
D.F大小与导线在磁场中的长度有关
5.如图所示,一个可以自由运动的通电线圈套在一条形磁铁正中并与其同轴放置,则线圈将( ).
A.不动,扩张趋势 B.向左移动,扩张趋势C.向右移动,收缩趋势 D.不动,收缩趋势
6.如图所示,通电导线在磁场中受到的安培力方向是( )
A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向里
C.水平向右 D.水平向左
7.关于安培力,下列说法中正确的是 ( ).
A.通电导线在磁场中一定会受到安培力
B.只有垂直磁场方向放置的通电直导线才会受到安培力
C.只有平行磁场方向放置的通电直导线才会受到安培力
D.在磁场中的某一位置,当通电直导线垂直磁场方向放置时,受到的安培力最大
8.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,把它们分别与电池(电动势为E,内阻不计)的两极相连(边缘接电池的正极),然后在玻璃皿中放入导电液体,导电液体的等效电阻为R。把玻璃皿放在磁场中,如图所示,液体就会旋转起来。则以下说法中正确的是( )
A.从上往下看,液体顺时针旋转
B.改变磁场方向,液体旋转方向不变
C.通过液体的电流等于
D.通过液体的电流小于
9.图中B表示磁感强度,I表示通电长直导线中的电流,F表示磁场对导线的作用力.它们三者的方向间的关系,正确的是
A. B. C. D.
10.如图所示,由相同材料制成的半径为r的圆形硬质线圈 放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若通以图示方向的电流,且已知从P端流入的总电流强度为I.则线圈受到的总磁场力的大小为( )
A.0 B.BIr C.BIr/2 D.2BIr
11.如下图所示,质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的两平行导轨上,导轨宽度为d,杆ab和导轨垂直且之间的动摩擦因数为μ,有电流时,ab恰好在导轨上静止,右图中有四个侧视图,标出了四种磁场的方向,其中杆ab和导轨之间的摩擦力可能为零的是( )
A.甲和乙 B.丙和丁 C.甲和丙 D.乙和丁
12.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ,一根长为L、质量为m的直导体棒垂直导轨放置,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨所在平面向上,在磁场的方向由垂直导轨所在平面向上沿垂直直导体棒逆时针转至水平向左的过程中,导体棒始终静止,下列关于B的大小变化的说法中正确的是
A.先减小后增大 B.先增大后减小
C.逐渐增大 D.逐渐减小
13.电流天平是一种测量磁场力的装置,如图所示。两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ,线圈Ⅰ固定,线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时,天平示数恰好为零。下列说法正确的是( )
A.当天平示数为负时,两线圈电流方向相同
B.当天平示数为正时,两线圈电流方向相同
C.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力
D.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力小于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力
14.如图所示,一根粗细均匀的金属丝弯折成一直角三角形闭合线框,其中,将其放入匀强磁场中,磁场方向垂直三角形所在平面向里,若在间加一电压,则折线边和边受到的安培力大小之比为()( )
A. B. C. D.
15.如图所示,将长度为L的直导线放置在y轴上,当导线内通以大小为I,沿y轴负方向的电流时,测得其受到的安培力大小为F,方向沿x轴正方向,则匀强磁场的磁感应强度可能为( )
A.沿z轴正方向,大小为 B.平行于xOy平面方向,大小为
C.平行于xOy平面方向,大小为 D.平行于zOy平面方向,大小为
二、填空题(共4题)
16.匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3A的电流时,受到60×10-2N的磁场力,则磁场的磁感强度是______特;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是_____特;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是 ______特。
17.将长为1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状,放入B=0.08 T的匀强磁场中,abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入25 A的直流电,则整个导线所受安培力大小为______ N.
18.在匀强磁场中,有一段长为0.02m的直导线和磁场方向垂直。导线通过5A的电流时,受磁场力的作用是0.05N,则磁场的磁感应强度B为_______T。若撤去该直导线,则磁场的磁感应强度B为_______T。
19.某同学用如图所示的实验装置研究电流在磁场中的受力方向与电流方向磁场方向之间的关系。
(1)该同学将观察到的实验现象记录在下表中,表中的部分记录缺失,请补充完整_____。
实验次数 P中电流方向 磁场方向 P的运动方向
1
2
3
(2)某次实验中,闭合电键后金属棒P不动,可能的原因是:_____。
三、综合题(共4题)
20.如图甲所示,固定的两光滑导体圆环半径均为 R=0.125m,相距 1m。圆环通过导线与电源相连,电源的电动势 E=3 V,内阻 r1=0.2 Ω。在两圆环上放置一导体棒,导体棒质量为 0.06kg,接入电路的电阻 r2=1.3 Ω,圆环电阻不计,匀强磁场竖直向上。开关 S 闭合后,棒可以静止在圆环上某位置,该位置对应的半径与水平方向的夹角为 θ=37°,如图乙所示,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)导体棒静止在图乙位置时所受安培力的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)断开开关S 后,导体棒下滑到轨道最低点时的速度大小。
21.分一根长为0.20m的直导线,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0.08N,则:
(1).磁场的磁感应强度为多大?
(2).当导线中的电流增大为2A时,导线受到的安培力为多大?
22.某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法,设计了一个简易的“电磁秤”。如图,两平行金属导轨CD、EF间距为L=0.1m,与电动势为E0=9V内阻不计的电源、电流表(量程0-3A)、开关、滑动变阻器R(阻值范围为0~100Ω)相连,质量为M=0.05kg、电阻为R0=2Ω的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成=30°角,垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行,跨过定滑轮后另一端接有秤盘,空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B=5T,在秤盘中放入待测物体,闭合开关,调节滑动变阻器,当金属棒平衡时,通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体时,使金属棒静止时电流表读数为I0=0.1A。其余电阻、摩擦以及轻绳质量不计,g=10m/s2则:
(1)秤盘的质量m0是多少
(2)求此“电磁秤”的称量物体的最大质量及此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)为了便于知道秤盘上物体质量m的大小,请在图中作出其与电流表读数关系的m-I图象。
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__________
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
2.D
3.C
4.A
5.D
6.D
7.D
8.D
9.A
10.D
11.A
12.C
13.A
14.A
15.D
16. 0.1 0.1 0.1
17.
18. 0.5 0.5
19.
实验次数 P中电流方向 磁场方向 P的运动方向
1
2
3
金属棒所受摩擦力太大,金属棒与导轨接触不良,磁场太弱,电流太小等。
20.(1);(2);(3)
21.(1) 0.4T;(2) 0.16N
22.(1) ;(2) ,
(3) 电流与所称物体质量的关系式为
代入数据得
图像为
23.
答案第1页,共2页