1.1 磁场对通电导线的作用力 同步练习(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 1.1 磁场对通电导线的作用力 同步练习(Word版含答案) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 605.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-08 10:15:03 | ||
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文档简介
1.1 磁场对通电导线的作用力 同步练习
一、单选题
1．某同学要测量德州市某点地磁场的磁感应强度，选取的电流元的电流大小为I，长度为L。测得电流元竖直放置时地磁场对它的力的大小为；水平东西放置时地磁场对它的力的大小为，设地磁场在该点磁感应强度的大小为B，与水平方向的夹角为，则（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
2．了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，是我们学习过程中重要的一环。下列说法符合事实的是（ ）
A．安培首先通过实验发现了通电导线周围存在磁场，即发现“电生磁”的第一人
B．丹麦物理学家斯特首先提出用电场线来描述电场
C．库仑首先通过实验验证了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律
D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的现律
3．磁电式电流表的线圈放在磁体的两极间，磁体产生辐向分布磁场（如图所示），线圈的左右两边所在处的磁感应强度大小都相等，当线圈中通有图示方向的电流时（ ）
A．线圈左边受到向上的安培力，右边受到向下的安培力
B．线圈左右两边受到的安培力方向相同
C．线圈转到不同位置受到的安培力大小不同
D．当线圈中的电流方向发生变化时，线圈的转动方向并不变
4．关于安培力，下列说法正确的是（ ）
A．安培力只能做负功
B．安培力做功可以把电能转化为机械能
C．安培力的方向可能和磁场方向相同也可能相反
D．如果一电流所受安培力为零，则磁感应强度也一定为零
5．如图所示，三根导体杆的长度和流过其中的电流均相等，（a）图中磁场方向垂直纸面向里，导体杆与水平面间的夹角为；（b）图中磁场方向竖直向上，导体杆水平放置；（c）图中磁场方向水平向右，导体杆水平放置。若三图中的磁感应强度大小均相等，则三根导体杆受到的安培力Fa、Fb、Fc之间的大小关系为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，质量为m、长为L的金属棒ab，水平放在光滑的导轨上。导轨间距为d，与水平面夹角为。当磁场方向垂直金属棒水平向左、磁感应强度大小为B0时，金属棒恰好静止。若电流不变，当磁场方向由水平方向逐渐变为竖直方向，金属棒始终保持静止，该过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电流大小为
B．金属棒受到的安培力大小不变
C．金属棒受到的支持力先变大后变小
D．磁感应强度的最小值为
7．如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中的电流I垂直纸面向里。若导体棒恰能在斜面上保持静止，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向可能满足（ ）
A．B＝，方向垂直斜面向上
B．B＝，方向垂直斜面向下
C．B＝，方向垂直斜面向上
D．B＝，方向竖直向下
8．如图所示为研究磁场对电流作用的实验装置。一根质量为m的导体棒ab，用长为L的细导线悬挂在铁架台上，导体棒与电源、开关连接成闭合电路。开关闭合后再立刻断开，导体棒由静止向右摆出，摆到最大高度时，导线与竖直方向成角。则（ ）
A．导线中的电流方向由b指向a
B．仅互换磁极位置，同样实验操作，导体棒仍向右摆出
C．导体棒摆出时，电源为其提供的电能大于
D．导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于
9．如图所示，将铝箔条折成天桥状“ ”，两端用胶纸粘牢固定于水平桌面上，且与电源、开关连成一回路， 蹄形磁体横跨过"天桥”放于桌面。当开关闭合时（ ）
A．桌面对蹄形磁体的支持力减小 B．蹄形磁体对桌面的压力不变
C．铝箔条中部向上方弯曲 D．铝箔条中部向下方弯曲
10．如图所示，质量为m、长度为L的一导体棒用细线悬挂在匀强磁场中，磁场方向平行于纸面．导体棒中通有垂直纸面向里的恒定电流I，细线偏离竖直方向静止（ ）
A．若磁场方向竖直向下，则磁感应强度
B．若磁场方向平行于细线向下，则磁感应强度
C．若磁场方向水平向左，则磁感应强度
D．磁感应强度B的最小值为
11．如图所示，水平圆形线圈共有n匝用三条细线悬挂的，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为5g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁中轴线OO'垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.25T，方向与竖直线成30°角，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为（ ）
A．0.4A B．0.3A C．0.2A D．0.1A
12．如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）。
A．如果台秤的示数减小，说明磁铁左端是N极 B．如果台秤的示数减小，说明磁铁右端是N极
C．无论如何台秤的示数都不可能变化 D．以上说法都不正确
二、解答题
13．如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体以加速度a=3m/s2加速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（g=10m/s2）
14．长、质量、粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感应强度、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力，），问：
(1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何
(2)若在金属棒中通入自左向右，大小为的电流，金属棒比弹簧处于原长时的位置下降；若通入金属棒中的电流仍为0.2A，但方向相反，这时金属棒比弹簧处于原长时的位置下降了多少
三、填空题
15．小明同学设计了一个“电磁天平”，如图所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长，竖直边长，匝数为。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量（重力加速度取）。为使电磁天平的量程达到，线圈受到的安培力为_____N，线圈的匝数至少为_____匝。
16．在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长15m，通有从东向西的电流10A，问地磁场对这根导线的作用力大小为______，方向为______。
四、多选题
17．如图所示，两根导线电流大小和方向相同，K点离上导线、N点离下导线、M点离两导线的距离均为l，K、M、N三点的磁感应强度大小分别设为BK、BM、BN。则下列说法中正确的是（ ）
A．两导线相互排斥 B．两导线相互吸引
C． D．
18．如图所示，在水平桌面上放有一正三角形线框abc，线框由粗细相同的同种材料制成，边长为L，线框处在与桌面成60°斜向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，ac边与磁场垂直，a、c两点接到直流电源上，流过ac边的电流为I，线框静止在桌面上，线框质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A．线框受到的摩擦力大小为 B．线框受到的摩擦力大小为
C．线框对桌面的压力大小为 D．线框对桌面的压力大小为
19．关于磁感应强度，下列说法中不正确的是（ ）
A．由可知，磁场中某处的磁感应强度跟该处通电导线所受的磁场力成正比
B．若通电导线在磁场中某处所受磁场力为零，则该处磁感应强度不一定为零
C．磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的通电导线无关
D．磁场方向与通电导线所受到的安培力方向一致
20．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为F2；则以下说法正确的是（ ）
A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短 C．F1>F2 D．F1试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
因为地磁场的外部磁场的方向由地理南极到地理北极，故地磁场在该点磁感应强度的大小为B，与水平方向的夹角为，所以地磁场在该点水平方向的分磁感应强度为
所以电流元竖直放置时地磁场对它的力的大小为
水平东西放置时地磁场与导线垂直，则此时地磁场对它的力的大小为
解得
故选A。
2．C
【解析】
【详解】
A．奥斯特首先通过实验发现了通电导线周围存在磁场，即发现“电生磁”的第一人，故A错误；
B．英国物理学家法拉第首先提出用电场线来描述电场，故B错误；
C．库仑首先通过实验验证了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律，故C正确；
D．左手定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的现律，安培定则用来判断通电导线或线圈周围的磁场方向，故D错误。
故选C。
3．A
【解析】
【详解】
AB．由左手定则可知，线圈左边受到向上的安培力，右边受到向下的安培力，故A正确，B错误；
C．线圈转到任意位置，线圈所在平面与磁感线平行，受到的安培力大小相同，故C错误；
D．当线圈中的电流方向发生变化时，由左手定则可知，线圈的转动方向改变，故D错误。
故选A。
4．B
【解析】
【详解】
A．安培力既可以做正功，也可以做负功，故A错误；
B．安培力做功可以把电能转化为机械能，故B正确；
C．安培力的方向一定和磁场方向垂直，故C错误；
D．如果一电流所受安培力为零，则可能是电流方向与磁感线平行，而磁感应强度不一定为零，故D错误。
故选B。
5．D
【解析】
【详解】
（a）图中和（b）图中，根据左手定则可得
（c）图中磁场方向水平向右，导体杆水平放置，则可得
故有
ABC错误，D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
A．当磁场方向垂直金属棒水平向左、磁感应强度大小为B0时，金属棒恰好静止，由平衡条件得
解得
故A错误；
BCD．对金属棒受力分析如图
所以当电流不变，当磁场方向由水平方向逐渐变为竖直方向过程中，支持力一直增大，安培力先减小后增大，且当安培力沿斜面向上时取得最小值，即
解得磁感应强度的最小值为
故BC错误，D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
AC．对通电导体棒受力分析，重力竖直向下，斜面的支持力垂直于斜面向上，如果磁场的方向垂直斜面向上，则根据左手定则，可知此时导体棒所受安培力方向沿着斜面向上，此时导体棒可以静止在斜面上，即
故A正确，C错误；
B．如果磁场的方向垂直斜面向下，则根据左手定则可知此时导体棒所受安培力方向沿着斜面向下，此时导体棒不可能静止在斜面上，故B错误；
D．如果磁场的方向竖直向下，则根据左手定则可知此时导体棒所受安培力方向水平向左，此时导体棒不可能静止在斜面上，故D错误。
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
A．导体棒由静止向右摆出，则受到的安培力向右，根据左手定则可以判断，导线中的电流方向由a指向b，故A错误；
B．互换磁极位置，同样实验操作，导体棒受到的安培力向左，将向左摆出，故B错误；
CD．导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量
同时导体棒通过电流时会产生焦耳热，根据能量守恒可知，电源为其提供的电能大于，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
AB．根据左手定则可以判断铝箔条受到了向上的安培力，根据牛顿第三定律，蹄形磁体受到了向下的作用力，则桌面对蹄形磁体的支持力增大，即蹄形磁体对桌面的压力增大，故A B错误；
CD．根据左手定则可以判断铝箔条受到了向上的安培力，所以铝箔条中部向上弯曲，故C正确D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
A．磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力水平向左，根据平衡
解得
A错误；
B．若磁场方向平行于细线向下，由左手定则可知，安培力垂直绳子斜左向上，根据平衡
解得
B正确；
C．若磁场方向水平向左，由左手定则可知，受安培力竖直向上，根据平衡，绳子拉力为零
解得
C错误；
D．根据三力平衡，当安培力垂直于绳子方向时，安培力最小，磁感应强度B的最小，根据选项B可知，最小值为，D错误。
故选B。
11．A
【解析】
【详解】
A.设圆环的半径为r，则圆环的质量为
磁场的水平分量为Bsin30°，环受到的安培力为
当环受到向上的安培力等于环的重力，则有
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．B
【解析】
【详解】
AB．如果台秤的示数减小，说明电流对磁铁的作用力向上，根据牛顿第三定律得到磁体对电流的安培力向下，根据左手定则，电流所在位置磁场方向向左，故磁体右侧为N极，左侧为S极，故A错误，B正确；
由AB分析可得CD均错误。
故选B。
13．2.75A；方向为由a到b
【解析】
【详解】
导体棒所受的滑动摩擦力大小为
Ff=μmg=1N
要使物体加速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b，对导体棒和物体进行受力分析，由牛顿第二定律有
，
又
，F安=BIL
解得
I=2.75A
14．(1)2.5A，方向向右；(2)1.17cm
【解析】
【详解】
(1)根据平衡条件，安培力向上，根据左手定则，电流向右；根据平衡条件
解得
(2)根据平衡条件
解得
15． 5 25
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2] 电磁天平的量程达到，线圈受到的安培力与重力大小相等，故安培力为5N。安培力
当电流最大为2A时，匝数最小，解得
匝
16． 7.5×10-3N 竖直向下
【解析】
【分析】
【详解】
[1]安培力的公式可得
[2]地球的磁场的方向向北，电流的方向向西，由左手定则可得，安培力的方向竖直向下。
17．BD
【解析】
【详解】
AB．两条导线通以同向电流，则相互吸引，选项A错误，B正确；
CD．根据安培定则可知，两条导线在K点产生的磁场均向外，在N点产生的磁场均向里，在M点产生的磁场等大反向，合磁场为零；结合对称性可知，KN两点的磁场等大反向，则
选项C错误，D正确。
故选BD。
18．BD
【解析】
【详解】
A B．线框静止在桌面上，线框受到的摩擦力是静摩擦力，与安培力水平方向的分力的合力平衡，磁感应强度垂直于桌面的分量
导线ac与导线abc并联，且导线abc的电阻是导线ac电阻的两倍，故通过abc的电流是通过导线ac电流的一半，即，线框所受安培力的合力为
A错误，B正确；
C D．磁感应强度平行于桌面的分量
安培力在竖直方向上的合力
受力分析得
故线框对桌面的压力大小为，C错误，D正确。
故选D。
19．AD
【解析】
【详解】
AC．磁场中某处的磁感应强度是由磁场本身所决定的，与该处通电导线所受的磁场力大小无关，与放在该处的通电导线无关，故A错误，C正确；
B．若通电导线在磁场中某处所受磁场力为零，可能是电流方向与磁场平行，而该处磁感应强度不一定为零，故B正确；
D．根据左手定则可知，磁场方向与通电导线所受到的安培力方向互相垂直，故D错误。本题选择不正确的。
故选AD。
20．BC
【解析】
【详解】
通电导线所在处的磁场是由磁铁产生的，方向指向右上方，根据左手定则可知通电导线受磁场力指向右下方，根据牛顿第三定律，磁铁受到导线的作用力指向左上方，即受到导线的吸引力，因此弹簧长度将变短，对台秤的压力将变小。
故选BC。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．某同学要测量德州市某点地磁场的磁感应强度，选取的电流元的电流大小为I，长度为L。测得电流元竖直放置时地磁场对它的力的大小为；水平东西放置时地磁场对它的力的大小为，设地磁场在该点磁感应强度的大小为B，与水平方向的夹角为，则（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
2．了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，是我们学习过程中重要的一环。下列说法符合事实的是（ ）
A．安培首先通过实验发现了通电导线周围存在磁场，即发现“电生磁”的第一人
B．丹麦物理学家斯特首先提出用电场线来描述电场
C．库仑首先通过实验验证了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律
D．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的现律
3．磁电式电流表的线圈放在磁体的两极间，磁体产生辐向分布磁场（如图所示），线圈的左右两边所在处的磁感应强度大小都相等，当线圈中通有图示方向的电流时（ ）
A．线圈左边受到向上的安培力，右边受到向下的安培力
B．线圈左右两边受到的安培力方向相同
C．线圈转到不同位置受到的安培力大小不同
D．当线圈中的电流方向发生变化时，线圈的转动方向并不变
4．关于安培力，下列说法正确的是（ ）
A．安培力只能做负功
B．安培力做功可以把电能转化为机械能
C．安培力的方向可能和磁场方向相同也可能相反
D．如果一电流所受安培力为零，则磁感应强度也一定为零
5．如图所示，三根导体杆的长度和流过其中的电流均相等，（a）图中磁场方向垂直纸面向里，导体杆与水平面间的夹角为；（b）图中磁场方向竖直向上，导体杆水平放置；（c）图中磁场方向水平向右，导体杆水平放置。若三图中的磁感应强度大小均相等，则三根导体杆受到的安培力Fa、Fb、Fc之间的大小关系为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，质量为m、长为L的金属棒ab，水平放在光滑的导轨上。导轨间距为d，与水平面夹角为。当磁场方向垂直金属棒水平向左、磁感应强度大小为B0时，金属棒恰好静止。若电流不变，当磁场方向由水平方向逐渐变为竖直方向，金属棒始终保持静止，该过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电流大小为
B．金属棒受到的安培力大小不变
C．金属棒受到的支持力先变大后变小
D．磁感应强度的最小值为
7．如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中的电流I垂直纸面向里。若导体棒恰能在斜面上保持静止，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向可能满足（ ）
A．B＝，方向垂直斜面向上
B．B＝，方向垂直斜面向下
C．B＝，方向垂直斜面向上
D．B＝，方向竖直向下
8．如图所示为研究磁场对电流作用的实验装置。一根质量为m的导体棒ab，用长为L的细导线悬挂在铁架台上，导体棒与电源、开关连接成闭合电路。开关闭合后再立刻断开，导体棒由静止向右摆出，摆到最大高度时，导线与竖直方向成角。则（ ）
A．导线中的电流方向由b指向a
B．仅互换磁极位置，同样实验操作，导体棒仍向右摆出
C．导体棒摆出时，电源为其提供的电能大于
D．导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于
9．如图所示，将铝箔条折成天桥状“ ”，两端用胶纸粘牢固定于水平桌面上，且与电源、开关连成一回路， 蹄形磁体横跨过"天桥”放于桌面。当开关闭合时（ ）
A．桌面对蹄形磁体的支持力减小 B．蹄形磁体对桌面的压力不变
C．铝箔条中部向上方弯曲 D．铝箔条中部向下方弯曲
10．如图所示，质量为m、长度为L的一导体棒用细线悬挂在匀强磁场中，磁场方向平行于纸面．导体棒中通有垂直纸面向里的恒定电流I，细线偏离竖直方向静止（ ）
A．若磁场方向竖直向下，则磁感应强度
B．若磁场方向平行于细线向下，则磁感应强度
C．若磁场方向水平向左，则磁感应强度
D．磁感应强度B的最小值为
11．如图所示，水平圆形线圈共有n匝用三条细线悬挂的，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为5g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁中轴线OO'垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.25T，方向与竖直线成30°角，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为（ ）
A．0.4A B．0.3A C．0.2A D．0.1A
12．如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）。
A．如果台秤的示数减小，说明磁铁左端是N极 B．如果台秤的示数减小，说明磁铁右端是N极
C．无论如何台秤的示数都不可能变化 D．以上说法都不正确
二、解答题
13．如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体以加速度a=3m/s2加速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（g=10m/s2）
14．长、质量、粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感应强度、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力，），问：
(1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何
(2)若在金属棒中通入自左向右，大小为的电流，金属棒比弹簧处于原长时的位置下降；若通入金属棒中的电流仍为0.2A，但方向相反，这时金属棒比弹簧处于原长时的位置下降了多少
三、填空题
15．小明同学设计了一个“电磁天平”，如图所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长，竖直边长，匝数为。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量（重力加速度取）。为使电磁天平的量程达到，线圈受到的安培力为_____N，线圈的匝数至少为_____匝。
16．在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长15m，通有从东向西的电流10A，问地磁场对这根导线的作用力大小为______，方向为______。
四、多选题
17．如图所示，两根导线电流大小和方向相同，K点离上导线、N点离下导线、M点离两导线的距离均为l，K、M、N三点的磁感应强度大小分别设为BK、BM、BN。则下列说法中正确的是（ ）
A．两导线相互排斥 B．两导线相互吸引
C． D．
18．如图所示，在水平桌面上放有一正三角形线框abc，线框由粗细相同的同种材料制成，边长为L，线框处在与桌面成60°斜向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，ac边与磁场垂直，a、c两点接到直流电源上，流过ac边的电流为I，线框静止在桌面上，线框质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A．线框受到的摩擦力大小为 B．线框受到的摩擦力大小为
C．线框对桌面的压力大小为 D．线框对桌面的压力大小为
19．关于磁感应强度，下列说法中不正确的是（ ）
A．由可知，磁场中某处的磁感应强度跟该处通电导线所受的磁场力成正比
B．若通电导线在磁场中某处所受磁场力为零，则该处磁感应强度不一定为零
C．磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的通电导线无关
D．磁场方向与通电导线所受到的安培力方向一致
20．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为F2；则以下说法正确的是（ ）
A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短 C．F1>F2 D．F1
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
因为地磁场的外部磁场的方向由地理南极到地理北极，故地磁场在该点磁感应强度的大小为B，与水平方向的夹角为，所以地磁场在该点水平方向的分磁感应强度为
所以电流元竖直放置时地磁场对它的力的大小为
水平东西放置时地磁场与导线垂直，则此时地磁场对它的力的大小为
解得
故选A。
2．C
【解析】
【详解】
A．奥斯特首先通过实验发现了通电导线周围存在磁场，即发现“电生磁”的第一人，故A错误；
B．英国物理学家法拉第首先提出用电场线来描述电场，故B错误；
C．库仑首先通过实验验证了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律，故C正确；
D．左手定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的现律，安培定则用来判断通电导线或线圈周围的磁场方向，故D错误。
故选C。
3．A
【解析】
【详解】
AB．由左手定则可知，线圈左边受到向上的安培力，右边受到向下的安培力，故A正确，B错误；
C．线圈转到任意位置，线圈所在平面与磁感线平行，受到的安培力大小相同，故C错误；
D．当线圈中的电流方向发生变化时，由左手定则可知，线圈的转动方向改变，故D错误。
故选A。
4．B
【解析】
【详解】
A．安培力既可以做正功，也可以做负功，故A错误；
B．安培力做功可以把电能转化为机械能，故B正确；
C．安培力的方向一定和磁场方向垂直，故C错误；
D．如果一电流所受安培力为零，则可能是电流方向与磁感线平行，而磁感应强度不一定为零，故D错误。
故选B。
5．D
【解析】
【详解】
（a）图中和（b）图中，根据左手定则可得
（c）图中磁场方向水平向右，导体杆水平放置，则可得
故有
ABC错误，D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
A．当磁场方向垂直金属棒水平向左、磁感应强度大小为B0时，金属棒恰好静止，由平衡条件得
解得
故A错误；
BCD．对金属棒受力分析如图
所以当电流不变，当磁场方向由水平方向逐渐变为竖直方向过程中，支持力一直增大，安培力先减小后增大，且当安培力沿斜面向上时取得最小值，即
解得磁感应强度的最小值为
故BC错误，D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
AC．对通电导体棒受力分析，重力竖直向下，斜面的支持力垂直于斜面向上，如果磁场的方向垂直斜面向上，则根据左手定则，可知此时导体棒所受安培力方向沿着斜面向上，此时导体棒可以静止在斜面上，即
故A正确，C错误；
B．如果磁场的方向垂直斜面向下，则根据左手定则可知此时导体棒所受安培力方向沿着斜面向下，此时导体棒不可能静止在斜面上，故B错误；
D．如果磁场的方向竖直向下，则根据左手定则可知此时导体棒所受安培力方向水平向左，此时导体棒不可能静止在斜面上，故D错误。
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
A．导体棒由静止向右摆出，则受到的安培力向右，根据左手定则可以判断，导线中的电流方向由a指向b，故A错误；
B．互换磁极位置，同样实验操作，导体棒受到的安培力向左，将向左摆出，故B错误；
CD．导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量
同时导体棒通过电流时会产生焦耳热，根据能量守恒可知，电源为其提供的电能大于，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
AB．根据左手定则可以判断铝箔条受到了向上的安培力，根据牛顿第三定律，蹄形磁体受到了向下的作用力，则桌面对蹄形磁体的支持力增大，即蹄形磁体对桌面的压力增大，故A B错误；
CD．根据左手定则可以判断铝箔条受到了向上的安培力，所以铝箔条中部向上弯曲，故C正确D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
A．磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力水平向左，根据平衡
解得
A错误；
B．若磁场方向平行于细线向下，由左手定则可知，安培力垂直绳子斜左向上，根据平衡
解得
B正确；
C．若磁场方向水平向左，由左手定则可知，受安培力竖直向上，根据平衡，绳子拉力为零
解得
C错误；
D．根据三力平衡，当安培力垂直于绳子方向时，安培力最小，磁感应强度B的最小，根据选项B可知，最小值为，D错误。
故选B。
11．A
【解析】
【详解】
A.设圆环的半径为r，则圆环的质量为
磁场的水平分量为Bsin30°，环受到的安培力为
当环受到向上的安培力等于环的重力，则有
解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．B
【解析】
【详解】
AB．如果台秤的示数减小，说明电流对磁铁的作用力向上，根据牛顿第三定律得到磁体对电流的安培力向下，根据左手定则，电流所在位置磁场方向向左，故磁体右侧为N极，左侧为S极，故A错误，B正确；
由AB分析可得CD均错误。
故选B。
13．2.75A；方向为由a到b
【解析】
【详解】
导体棒所受的滑动摩擦力大小为
Ff=μmg=1N
要使物体加速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b，对导体棒和物体进行受力分析，由牛顿第二定律有
，
又
，F安=BIL
解得
I=2.75A
14．(1)2.5A，方向向右；(2)1.17cm
【解析】
【详解】
(1)根据平衡条件，安培力向上，根据左手定则，电流向右；根据平衡条件
解得
(2)根据平衡条件
解得
15． 5 25
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2] 电磁天平的量程达到，线圈受到的安培力与重力大小相等，故安培力为5N。安培力
当电流最大为2A时，匝数最小，解得
匝
16． 7.5×10-3N 竖直向下
【解析】
【分析】
【详解】
[1]安培力的公式可得
[2]地球的磁场的方向向北，电流的方向向西，由左手定则可得，安培力的方向竖直向下。
17．BD
【解析】
【详解】
AB．两条导线通以同向电流，则相互吸引，选项A错误，B正确；
CD．根据安培定则可知，两条导线在K点产生的磁场均向外，在N点产生的磁场均向里，在M点产生的磁场等大反向，合磁场为零；结合对称性可知，KN两点的磁场等大反向，则
选项C错误，D正确。
故选BD。
18．BD
【解析】
【详解】
A B．线框静止在桌面上，线框受到的摩擦力是静摩擦力，与安培力水平方向的分力的合力平衡，磁感应强度垂直于桌面的分量
导线ac与导线abc并联，且导线abc的电阻是导线ac电阻的两倍，故通过abc的电流是通过导线ac电流的一半，即，线框所受安培力的合力为
A错误，B正确；
C D．磁感应强度平行于桌面的分量
安培力在竖直方向上的合力
受力分析得
故线框对桌面的压力大小为，C错误，D正确。
故选D。
19．AD
【解析】
【详解】
AC．磁场中某处的磁感应强度是由磁场本身所决定的，与该处通电导线所受的磁场力大小无关，与放在该处的通电导线无关，故A错误，C正确；
B．若通电导线在磁场中某处所受磁场力为零，可能是电流方向与磁场平行，而该处磁感应强度不一定为零，故B正确；
D．根据左手定则可知，磁场方向与通电导线所受到的安培力方向互相垂直，故D错误。本题选择不正确的。
故选AD。
20．BC
【解析】
【详解】
通电导线所在处的磁场是由磁铁产生的，方向指向右上方，根据左手定则可知通电导线受磁场力指向右下方，根据牛顿第三定律，磁铁受到导线的作用力指向左上方，即受到导线的吸引力，因此弹簧长度将变短，对台秤的压力将变小。
故选BC。
答案第1页，共2页
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