1.1安培力 同步练习(Word版含答案)

1.1安培力同步练习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．如图所示，水平面上的U形导轨NMPQ处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，垂直于ab且指向右斜上方。导轨宽度为L，垂直于导轨放置一根金属棒ab， ab棒中电流为I，则ab棒受到的安培力大小为（　　）
A． B． C． D．0
2．下列说法符合史实的是（ ）
A．库仑通过扭秤实验测出了万有引力常量 B．奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转
C．法拉第提出了分子电流假说 D．洛伦兹提出了磁场对通电导线有作用力的观点
3．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
4．一根长为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
5．乐乐同学想利用“电磁弹簧秤”称量一金属棒的质量，如图所示，一根粗细均匀的金属棒ab用两个完全相同的弹簧悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，弹簧上端固定，下端与金属棒连接且绝缘，金属棒通过开关与一电路相连，电源右侧为正极，开关接通以后，下列说法正确的是(　　)
A．仅增大磁感应强度，安培力变小
B．仅改变电流方向，安培力方向不变
C．金属棒所受安培力竖直向下
D．若滑动变阻器的滑片向左滑动，则安培力减小
6．如图长为30 cm、质量为10g的金属棒MN中通有2 A的电流，电流方向自左向右，金属棒用绝缘细线悬吊在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为0.5 T，此时金属棒所受安培力为（　　）
A．1.3 N B．0.3 N C．1 N D．0.7 N
7．用两根轻质柔软导线悬挂一根长为L、质量为m的导体棒MN在天花板上P、Q两点，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向始终垂直于导体棒，对导体棒通入电流I，稳定后发现悬挂导体棒的导线偏离竖直方向某一夹角θ，如图所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．电流方向由M到N
B．磁场方向竖直向上时，有tan θ＝
C．磁场方向可能垂直于PQNM平面
D．若BIL8．通以逆时针方向电流的圆形线圈悬挂在细线下。若在竖直直径上圆心O正上方，放一根垂直圆平面向内的固定直电流，如图所示，圆形线圈将会（　　）
A．从上往下看，顺时针转 B．从左往右看，顺时针转
C．使细线拉力增大 D．向左或向右摆动
9．某同学在网上购买了一块圆柱体的钕铁硼强磁铁（能导电），想模仿着做一个网红实验。他将强磁铁吸在一个5号电池负极并将这个组合体直立放在了水平桌面上，然后将一个左右对称的矩形闭合铜线圈（下方与磁铁接触良好）放在电池上。如图所示，则（　　）
A．磁铁对矩形线圈的磁通量方向为垂直纸面向外
B．通电后，矩形线圈会沿俯视顺时针的方向转动起来
C．通电后，矩形线圈会沿俯视逆时针的方向转动起来
D．通电后，矩形线圈受到的安培力会使它的面积有缩小的趋势
10．如图所示，两根平行固定放置的长直导线a和b载有大小、方向均相同的电流，a受到的磁场力大小为F，当加入一与导线所在平面垂直纸面向外的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为3F，则此时b受到的磁场力大小为（　　）
A．F B．2F C．3F D．4F
11．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中放置一长方形导线框PQMN，PQA．PQ边受到的安培力大于QM边受到的安培力
B．PQ边受到的安培力等于QM边受到的安培力
C．MN边受到的安培力方向垂直于MN向右
D．PQ边受到的安培力方向垂直于PQ向右
12．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A．放置在磁场中长的导线，通过的电流，受到的力为时，该处磁感应强度就是
B．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度一定为零
C．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零
D．磁感应强度只是描述磁场强弱的物理量
13．如图所示，用两条一样的轻质弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，两弹簧秤的示数均为，且大于铜棒重力的一半；若棒中的电流方向反向，当棒静止时，两弹簧秤的示数均为，弹簧始终处于直伸长状态，则下列选项中可以确定的是（　　）
A．磁场的方向 B．磁感应强度的大小
C．小于 D．铜棒所受重力的大小
14．在平行于纸面水平向右的匀强磁场中，一垂直纸面的直导体棒通以方向向里的电流 I，下列各图中正确表示导体棒在磁场中所受安培力 F 方向的是
A． B．
C． D．
15．如图所示，在通电螺线管正上方，用绝缘细杆悬挂一根通有恒定电流的硬直导线（水平方向上被限制，不会发生转动），直导线中的电流方向由a向b，P点位于导线中点正下方，同时也位于螺线管中点正上方，当闭合开关S稳定后（　　）
A．通电螺线管在导线中点处产生的磁场方向水平向右
B．导线对通电螺线管没有作用力
C．导线b端所受安培力的方向是垂直纸面向内
D．P点的磁感应强度增强
二、填空题（共4题）
16．通过实验发现，当通电导线方向与该处磁场方向一致时，通电导线__________（选填“受力”或“不受力”）；当通电导线方向与该处的磁场方向垂直时，受力__________（选填“最大”或“最小”）。
17．如图所示，在光滑斜面上的一段通电导线处于静止状态，匀强磁场垂直 斜面向上，通电导线除了受重力、支持力外还受到磁场对通电导线的__________力(选填“安培”或“洛伦兹”)．当导线中电流增大时，通电导线将沿斜面 向___________运动(选填“上”或“下”)；当磁场的磁感应强度减小时，通电导 线受到的磁场力将_________(选填“变小”或“变大”)．
18．匀强磁场中有一根长度为0.5m重力为5N垂直于纸面水平放置的导体棒，用细线悬挂于O点，当导体棒通入方向垂直纸面向内的4A电流时，处于如图所示的静止状态，图中细线与竖直方向成30°夹角。磁场磁感应强度的最小值为________T，方向是___________。
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，afe、bcd为两条平行的金属导轨，导轨间距l=0.5m．ed间连入一电源E=1V，ab间放置一根长为l=0.5m的金属杆与导轨接触良好，cf水平且abcf为矩形．空间中存在一竖直方向的磁场，当调节斜面abcf的倾角θ时，发现当且仅当θ在30°~90°之间时，金属杆可以在导轨上处于静止平衡．已知金属杆质量为0.1kg，电源内阻r及金属杆的电阻R均为0.5Ω，导轨及导线的电阻可忽略，金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的μ倍．重力加速度g=10m/s2，试求磁感应强度B及μ．
21．如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,电源的电动势E=9V内阻为r=0.5Ω，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N电阻值为2.5Ω的金属棒ab，金属棒ab与导轨垂直。磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。
求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）ab棒对导轨的压力。
22．如图所示，电源电动势为3 V，内阻不计，两个不计电阻的金属圆环表面光滑，竖直悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距1 m，两环分别与电源正负极相连。现将一质量0.06 kg、电阻1.5 Ω的导体棒轻放在环上，导体棒与环有良好电接触。两环之间有方向竖直向上、磁感应强度为0.4 T的匀强磁场。当开关闭合后，导体棒上滑到某位置静止不动，试求在此位置上棒对每一个环的压力为多少？若已知环半径为0.5 m，此位置与环底的高度差是多少？
23．在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．B
5．C
6．B
7．D
8．A
9．B
10．A
11．D
12．C
13．A
14．B
15．D
16． 不受力 最大
17． 安培 上 变小
18． 1.25 沿绳并指向左上方
19． 磁场对电流有力的作用 电动机 相反
20．(1) ，
21．（1）；（2）6N
22．0.5 N，0.2 m
23．
答案第1页，共2页