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 | 411.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-16 17:43:58 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第一章第1节磁场对通电导线的作用力
一、单选题
1、 将一段裸铜导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于一节5号干电池上（线框上端的弯折处A与正极接触良好），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”，如图乙所示。关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（ ）
A．线框会转动是由于受到电场力的作用
B．电路中的热功率等于线框旋转的机械功率
C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，那么从上向下看，线框做逆时针转动
D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动
2、 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，线圈中的某一条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内，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B.则（ ）
A．该磁场是匀强磁场
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．b导线受到的安培力大小为BIl
3、 如图所示，纸面内平行四边形PQRS由两个等边三角形组成。在四个顶点固定放置四根垂直纸面的长直导线a、b、c、d。当只在导线a、b中通有垂直纸面向里的相同电流I时，导线a受到的安培力大小为F。当在四根导线中均通有垂直纸面向里同样大小的电流I时，导线a受到的安培力大小为（ ）
A．0 B．F C．2F D．3F
4、 如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为( )
A．大小为零
B．方向竖直向上
C．方向竖直向下
D．方向垂直纸面向里
5、 如图所示，一个边长为L的正方形金属框竖直放置，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中。若A、B两端与导线相连，由A到B通以如图所示方向的电流（由A点流入，从B点流出），流过AB边的电流为I，则金属框受到的安培力大小和方向分别为（ ）
A．2BIL，竖直向下
B．，竖直向上
C．BIL，竖直向上
D．，竖直向下
6、 如图所示，长直导线M、N垂直纸面放置两导线中电流大小相等，方向相反．P是M、N连线中垂线上的一个点，．已知P点的磁感应强度大小为，若让导线N中的电流反向，大小不变，则P点的磁感应强度为（ ）
A．，方向水平向左 B．，方向水平向右
C．，方向水平向左 D．，方向水平向右
7、 如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正三角形金属框电阻为R，边长为，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下匀速进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q，图像中的曲线为抛物线，则这些量随时间变化的关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
8、 如图所示，直角三角形闭合线框abc处于匀强磁场中，∠acb＝30°，磁场垂直线框平面向里，线框中通入顺时针方向电流时，下列说法正确的是
A．ab边受到的安培力向右
B．ac边受到的安培力与ab边受到的安培力大小相等
C．ab边与bc边受到的安培力的合力大于ac边受到的安培力
D．整个线框所受的安培力的合力为零
9、 如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b、a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x。当两细棒中均通以电流大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A．a受到的磁场力与b受到的磁场力大小相同
B．斜面对a的作用力与其重力之比为:2
C．将b中电流反向，a仍可能保持静止
D．若将b下移，a可能保持静止
10、如图所示，28根通有同向等大电流的长直导线（彼此绝缘）正好紧密排列在以O为圆心的圆周上，直径BD水平，AC竖直，直导线中电流方向均垂直纸面向外，现将B处的长直导线撤走，而将C处的长直导线平移到圆心O处，则圆心O处的长直导线所受安培力的方向（ ）
A．沿∠COB的角平分线向下 B．沿∠AOD的角平分线向上
C．沿∠AOB的角平分线向上 D．沿∠COD的角平分线向下
二、多选题
11、以下说法中正确的是（ ）
A．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的
B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的
C．磁体与电流间的相互作用是通过电场和磁场产生的
D．磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用
12、匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示．磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示圆环产生对应感应电流时其中一小段受到的安培力．则
A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B．I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向
C．F1方向指向圆心，F2方向指向圆心
D．F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心
13、关于下列四幅图理解正确的是（ ）
A．图甲中通有相反电流的导线之间有相互排斥的力
B．乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C．丙图中说明电流具有磁效应，奥斯特受此启发发现了电磁感应现象
D．丁图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关
14、某物理兴趣小组词作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置，如图所示。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为G0，导体体通以图示方向电流I（向纸面外）时，测力计的示数为G1，测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
C．若使图示方向电流增大，“称量”的磁感应强度将增大
D．若通以图示方向相反的电流I，测力计示数将变为2G0-G1
15、如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置：通以方向相反大小相等的电流，a，b两点位于导线所在的平面内，a、b两点关于直导线cd对称分布，b点到直导线cd、ef的距离相等．已知逦电直导线周围空间某点的磁感应强度，其中r为该点到导线的垂直距离，则（ ）
A．cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里
B．cd导线受到的安培力方向向右
C．b点的磁感应强度大小是a点磁感应强度大小的3倍
D．同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向改变
16、如图中为一电子只在电场力或磁场力作用下的运动，其中可能的是（ ）
A．电子以固定的正点电荷Q为圆心绕Q做圆周运动
B． 电子在固定的等量异种点电荷+Q、－Q连线的中垂线上做直线运动
C．电子在图示的匀强磁场中沿图示虚线轨迹做圆周运动
D． 电子沿通电螺线管中心轴线做直线运动
三、解答题
17、导轨式电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能的发射装置．如图为一电磁炮模型,把两根长为S0=100m,互相平行的铜制轨道放在垂直于轨道平面的磁场中,磁感应强度B=2.0×10 2T;质量m=2.0kg的弹体(包括金属杆PQ的质量)静止在轨道之间的宽L=2m的金属架上,通电后通过弹体的电流I=10A,弹体在运动过程中所受的阻力f恒为4.0×10 2N，求：
(1) 弹体受到的安培力多大？
(2)弹体最终以多大的速度V离开轨道
(3)求弹体在S=25m处安培力的瞬时功率P
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第一章第1节磁场对通电导线的作用力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C A B D C D A B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15 16
答案 AD AD AD AD AC AD
三、解答题
17、（1）0.4 N； （1）6m/s； （2）1.2W．
一、单选题
1、 将一段裸铜导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于一节5号干电池上（线框上端的弯折处A与正极接触良好），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会开始转动，成为一个“简易电动机”，如图乙所示。关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（ ）
A．线框会转动是由于受到电场力的作用
B．电路中的热功率等于线框旋转的机械功率
C．如果磁铁吸附在电池负极的是S极，那么从上向下看，线框做逆时针转动
D．如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动
2、 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，线圈中的某一条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内，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B.则（ ）
A．该磁场是匀强磁场
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．b导线受到的安培力大小为BIl
3、 如图所示，纸面内平行四边形PQRS由两个等边三角形组成。在四个顶点固定放置四根垂直纸面的长直导线a、b、c、d。当只在导线a、b中通有垂直纸面向里的相同电流I时，导线a受到的安培力大小为F。当在四根导线中均通有垂直纸面向里同样大小的电流I时，导线a受到的安培力大小为（ ）
A．0 B．F C．2F D．3F
4、 如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为( )
A．大小为零
B．方向竖直向上
C．方向竖直向下
D．方向垂直纸面向里
5、 如图所示，一个边长为L的正方形金属框竖直放置，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中。若A、B两端与导线相连，由A到B通以如图所示方向的电流（由A点流入，从B点流出），流过AB边的电流为I，则金属框受到的安培力大小和方向分别为（ ）
A．2BIL，竖直向下
B．，竖直向上
C．BIL，竖直向上
D．，竖直向下
6、 如图所示，长直导线M、N垂直纸面放置两导线中电流大小相等，方向相反．P是M、N连线中垂线上的一个点，．已知P点的磁感应强度大小为，若让导线N中的电流反向，大小不变，则P点的磁感应强度为（ ）
A．，方向水平向左 B．，方向水平向右
C．，方向水平向左 D．，方向水平向右
7、 如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正三角形金属框电阻为R，边长为，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下匀速进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q，图像中的曲线为抛物线，则这些量随时间变化的关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
8、 如图所示，直角三角形闭合线框abc处于匀强磁场中，∠acb＝30°，磁场垂直线框平面向里，线框中通入顺时针方向电流时，下列说法正确的是
A．ab边受到的安培力向右
B．ac边受到的安培力与ab边受到的安培力大小相等
C．ab边与bc边受到的安培力的合力大于ac边受到的安培力
D．整个线框所受的安培力的合力为零
9、 如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b、a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x。当两细棒中均通以电流大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A．a受到的磁场力与b受到的磁场力大小相同
B．斜面对a的作用力与其重力之比为:2
C．将b中电流反向，a仍可能保持静止
D．若将b下移，a可能保持静止
10、如图所示，28根通有同向等大电流的长直导线（彼此绝缘）正好紧密排列在以O为圆心的圆周上，直径BD水平，AC竖直，直导线中电流方向均垂直纸面向外，现将B处的长直导线撤走，而将C处的长直导线平移到圆心O处，则圆心O处的长直导线所受安培力的方向（ ）
A．沿∠COB的角平分线向下 B．沿∠AOD的角平分线向上
C．沿∠AOB的角平分线向上 D．沿∠COD的角平分线向下
二、多选题
11、以下说法中正确的是（ ）
A．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的
B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的
C．磁体与电流间的相互作用是通过电场和磁场产生的
D．磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用
12、匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示．磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示圆环产生对应感应电流时其中一小段受到的安培力．则
A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B．I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向
C．F1方向指向圆心，F2方向指向圆心
D．F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心
13、关于下列四幅图理解正确的是（ ）
A．图甲中通有相反电流的导线之间有相互排斥的力
B．乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C．丙图中说明电流具有磁效应，奥斯特受此启发发现了电磁感应现象
D．丁图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关
14、某物理兴趣小组词作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置，如图所示。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为G0，导体体通以图示方向电流I（向纸面外）时，测力计的示数为G1，测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
C．若使图示方向电流增大，“称量”的磁感应强度将增大
D．若通以图示方向相反的电流I，测力计示数将变为2G0-G1
15、如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置：通以方向相反大小相等的电流，a，b两点位于导线所在的平面内，a、b两点关于直导线cd对称分布，b点到直导线cd、ef的距离相等．已知逦电直导线周围空间某点的磁感应强度，其中r为该点到导线的垂直距离，则（ ）
A．cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里
B．cd导线受到的安培力方向向右
C．b点的磁感应强度大小是a点磁感应强度大小的3倍
D．同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向改变
16、如图中为一电子只在电场力或磁场力作用下的运动，其中可能的是（ ）
A．电子以固定的正点电荷Q为圆心绕Q做圆周运动
B． 电子在固定的等量异种点电荷+Q、－Q连线的中垂线上做直线运动
C．电子在图示的匀强磁场中沿图示虚线轨迹做圆周运动
D． 电子沿通电螺线管中心轴线做直线运动
三、解答题
17、导轨式电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能的发射装置．如图为一电磁炮模型,把两根长为S0=100m,互相平行的铜制轨道放在垂直于轨道平面的磁场中,磁感应强度B=2.0×10 2T;质量m=2.0kg的弹体(包括金属杆PQ的质量)静止在轨道之间的宽L=2m的金属架上,通电后通过弹体的电流I=10A,弹体在运动过程中所受的阻力f恒为4.0×10 2N，求：
(1) 弹体受到的安培力多大？
(2)弹体最终以多大的速度V离开轨道
(3)求弹体在S=25m处安培力的瞬时功率P
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第一章第1节磁场对通电导线的作用力（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C A B D C D A B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15 16
答案 AD AD AD AD AC AD
三、解答题
17、（1）0.4 N； （1）6m/s； （2）1.2W．