1.1安培力同步练习（word版含答案）

1.1安培力同步练习
一、选择题（共15题）
1．四个相同的条形磁铁固定在水平面上，甲图中N、N极正对，乙图中N、S极正对。在甲、乙两图中两磁铁的竖直对称轴上某点分别固定一垂直于纸面的长直导线，通以向里的恒定电流，甲图中长直导线受到的安培力为F1，乙图中长直导线受到的安培力为F2，则下列说法正确的是（　　）
A．F1方向竖直向下，F2方向水平向右
B．F1方向水平向右，F2方向竖直向下
C．F1方向竖直向上，F2方向水平向左
D．F1方向水平向左，F2方向竖直向上
2．图甲为导体棒在蹄形磁铁中所受安培力示意图。当导体棒中通过的电流为时，导体棒达到平衡，此时悬线与竖直方向偏角为，如图乙所示，当导体棒中电流为时，导体棒再次达到平衡，此时悬线与竖直方向偏角为，关于偏角与之间的关系式，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．以下关于磁场和磁感应强度B的说法，正确的是（ ）
A．磁场中某点的磁感应强度，根据公式，它跟F、I、L都有关
B．磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向
C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度不一定为零
D．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也一定越大
4．如图所示，半径为R的圆环与一个轴向对称的发散磁场处处垂直，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角．若给圆环通恒定电流Ⅰ，则圆环所受安培力的大小为 ( )
A．0
B．2πRBI
C．2πRBIcosθ
D．2πRBIsinθ
5．中国的特高压直流输电网已达世界先进水平，我们从技术落后到成为世界第一只用了十几年的时间，中国速度再一次惊艳了世界。如图所示为两根等高、相互平行的特高压直流输电线，水平输电线中分别通有同方向的电流I1和I2，I1=I2，a、b、c三点连线与两根输电线等高并垂直，b点位于两根输电线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度，不考虑地磁场的影响，则（　　）
A．两输电线间的安培力为斥力
B．b、d点处的磁感应强度大小相等
C．a、c点处的磁感应强度大小相等
D．a、c点处的磁感应强度方向相同
6．直流电动机通电后，使线圈发生转动的力是（　　）
A．重力 B．电场力 C．磁场力 D．摩擦力
7．如图所示，是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，当在该导线中通以由C到A、大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力大小和方向是（　　）
A．，平行于向左
B．，平行于向右
C．，垂直的连线指向左下方
D．，垂直的连线指向左下方
8．如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。质量为m=4.0g的待发射弹体与水平轨道保持良好接触，并可在宽为d=4m，长L=50m的两平行轨道之间无摩擦滑动。电流I=20A从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道，用这种装置可以把弹体加速到5km/s。则下列有关轨道间匀强磁场的磁感应强度大小和磁场力的最大功率分别是（　　）
A．B=12.5T，Pm=5×106W B．B=12.5T，Pm=2.5×106W
C．B=25T，Pm=5×106W D．B=25T，Pm=2.5×106W
9．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L的正方形线圈中通以电流I，线圈中的a导线电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则（　　）
A．该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向不同
B．该线圈的磁通量为BL2
C．a导线受到的安培力方向向下
D．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
10．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，把它们分别与电池的两极相连，圆柱形电极接电源负极，圆环形电极接电源正极。然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在蹄型磁铁的磁场中（如图），液体就会旋转起来。下列说法正确的是（　　）
A．导电液体之所以会旋转，是因为发生了电磁感应现象
B．俯视发现液体顺时针旋转，说明蹄型磁铁下端是极，上端是极
C．让蹄型磁铁翻转，使磁场方向水平，液体的旋转效果不变
D．液体旋转后，可以用欧姆定律计算导电液体的电阻
11．如图所示，长为0.5m的通电直导线垂直放置在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外。当直导线通有大小为1A、方向竖直向上的电流时，所受安培力为（　　）
A．0.1N，方向水平向左
B．0.1N，方向水平向右
C．0.2N，方向水平向左
D．0.2N，方向水平向右
12．如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平。某同学在实验室里用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，若他测得CD段导线长度为4×10-2m，天平(等臂)平衡时钩码重力为4×10-5N，通过导线的电流I=0.5A。由此，测得通电螺线管中的磁感应强度B为(　　)
A．2.0×10－3T，方向水平向右 B．5.0×10-3T，方向水平向右
C．2.0×10－3T，方向水平向左 D．5.0×10-3T，方向水平向左
13．如图所示，始终静止在斜面上的条形磁铁，当其上方的水平放置的导线通以图示方向的电流时，斜面体对磁铁的弹力N和摩擦力f的变化是
A．N减小，f不变
B．N减小，f增大
C．N、f都增大
D．N增大，f减小
14．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。质量为m长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中。当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止。则磁感应强度的方向和大小可能为（　　）
A．竖直向上， B．平行导轨向上，
C．水平向右， D．水平向左，
15．两根固定的相互平行的直导线A和B，相距为L，电流方向如图所示。导线C用轻绳悬挂在A、B导线的中间上方，距离为L，三根导线中的电流都为I。下列说法正确的是（　　）
A．从上往下看，导线C顺时针转动，同时绳子的张力变小
B．从上往下看，导线C逆时针转动，同时绳子的张力变小
C．当C转到与A、B平行时，A、B和C单位长度所受的磁场作用力大小之比为
D．当C转到与A、B平行时，A、B和C单位长度所受磁场作用力大小之比为
二、填空题（共4题）
16．如图所示，平行轨道间距为L，匀强磁场的磁感应强度为B，当闭合开关S后通过导体棒MN的电流强度为I，则导体棒所受的安培力大小为______，方向为__________（选填“向左”或“向右”）．
17．某小组利用如图所示的装置测定磁极间的磁感应强度，在力传感器下端挂一个n匝矩形线圈，将线圈的短边完全置于磁极之间的磁场（可视为匀强磁场）中并使平面与磁极的连线垂直。断开电路，线圈静止时力传感器的读数为F1；接通电路，线圈中的电流强度为I时，力传感器的读数为F2（F218．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为2.0g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6km/s。若这种装置的轨道宽2m，长为100m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_____T，磁场力的最大功率P=_____W（轨道摩擦不计）。
19．某同学设计了一个利用电磁铁来探究安培力的实验，其原理如图所示。
（1）在U形铁芯上缠绕线圈，给线圈通电，为了使线圈产生的磁场对放置在铁芯中间的通电直导线产生图示的安培力F，则在U形铁芯上的线圈应怎样绕线？请在图中画出线圈绕线方式的示意图。( )
（2）如果要增大安培力，可采取的措施是___________、___________或___________。
三、综合题（共4题）
20．如图甲所示，用两根轻质绝缘细线将导体棒ab悬挂在天花板正下方，此时两细线内的张力均为T．现将导体棒置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，并且与电动势为E、内阻不计的的电池相连，系统重新平衡后，两细线内的张力均减小为．已知导体棒长为L、电阻为R．求磁场的磁感应强度的大小．
21．如图所示，水平平行放置的金属导轨和相距，导体棒垂直导轨放置，棒的质量为，棒的中点用细绳经光滑小滑轮与质量物体相连，棒与导轨间的动摩擦因数为，在导轨所在平面内有磁感应强度，方向竖直向下的匀强磁场，为使物体保持静止，棒中的电流满足什么条件 方向如何 （g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
22．如图所示，两根光滑平行金属导轨与水平面成角倾斜固定，导轨间距为10cm，两导轨底端接有阻值为2Ω的电阻R，顶端接有电源（电动势E=24V，内阻r=1Ω），轨道电阻不计。将一根质量为m的直导体棒ab垂直放在两轨道上，其长度为10 cm，阻值为2Ω，导体棒和底部用两个完全相同的绝缘轻弹簧连接。轨道所在的空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.1T。已知开关S断开时两弹簧的压缩量均为x1=0.5 cm；闭合开关S，系统重新平衡后，两弹簧的压缩量均为x2=0.8 cm。不计一切摩擦，重力加速度g取10m/s2。判断开关S闭合后导体棒中电流方向并求出导体棒的质量。
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．B
2．D
3．C
4．D
5．C
6．C
7．C
8．A
9．D
10．B
11．B
12．A
13．A
14．D
15．D
16． BIL 向左
17．
18． 18 2.16×106
19． 增大电流I1 增大电流I2 增加铁芯上绕线的匝数
20．
21．，a到b
22．电流由a流向b，0.02 kg
23．
答案第1页，共2页