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学年高中物理教科版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图表示一条放在磁场里的通电直导线，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，选项中正确的是( )
A． B． C． D．
2．如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.4m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30°，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中。已知电源的电动势E=6V，回路中的总电阻R=3Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为（　　）
A．0.1N B．0.2N C．0.4N D．0.8N
3．如图所示，长为的直导线折成边长相等、夹角为90°的“”形，并置于与其所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为。当在导线中通以的电流时，该导线受到的安培力为（　　）
A．竖直向上 B．竖直向上
C．竖直向下 D．竖直向下
4．下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　）
A．甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B．乙图表明条形磁铁的磁感线从极出发，到极终止
C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针极向纸面内旋转符合物理事实
5．小明同学在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R. 若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的示数为；再以恒定的速率v在磁场中竖直向上运动，这时电子测力计的读数为，铜条在磁场中的长度为L。则磁感应强度的大小为（　　）
A． B． C． D．
6．一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是( )
A．向上 B．向下
C．向左 D．向右
7．把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内．当线圈通以图示方向的电流时线圈将 ( )
A．发生转动,同时靠近磁铁 B．发生转动,同时远离磁铁
C．不发生转动,只靠近磁铁 D．不发生转动,只远离磁铁
8．为了降低潜艇噪音，可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a×b×c＝0.5 m×0.4 m×0.3 m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B＝10.0 T，方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流I＝1.0×103 A，方向如图。则下列判断正确的是（　　）
A．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为5.0×103 N
B．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为4.0×103 N
C．超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向
D．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能
9．如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2．与两导线垂直的一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两导线的水平连线上且间距相等，b是两导线连线中点，b、d连线与两导线连线垂直．则
A．I2受到的磁场力水平向左
B．I1受到的磁场力水平向右
C．b、d两点磁感应强度的方向必定竖直向下
D．a点和 c点位置的磁感应强度不可能都为零
10．如图，质量为m的金属杆ab垂直放在水平导轨上，处在匀强磁场中，磁场方向与水平面成θ角斜向上。开关闭合后金属杆保持静止，正确表示金属杆受力示意图的是（从a端看）（　　）
A． B． C． D．
11．下列说法中正确的是（　　）
A．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量一定很大
B．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零
C．磁感应强度的方向与通电直导线在该处所受磁场力方向相同
D．若一小段电流在某处所受的磁场力为零，则该处的磁感应强度不一定为零
12．如图所示，在条形磁铁的右侧放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，线圈最初与条形磁铁处于同一平面内，通以顺时针方向的电流后，该线圈的运动情况为
A．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时靠近磁铁
B．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时靠近磁铁
C．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时远离磁铁
D．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时远离磁铁
13．下列说法中正确的是（　　）
A．根据可知匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁感线条数
B．根据可知，闭合回路的面积越大，穿过该线圈的磁通量一定越大
C．根据可知，在磁场中某处放置的电流越大，则受到的安培力一定越大
D．根据可知，磁场中某处的磁感强度大小与通电导线所受的磁场力成正比，与电流强度和导线长度的乘积成反比
14．如图所示，一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为 K的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中， 磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I方向从左到右时，弹簧的长度 变化了，则下面说法正确的是（ ）
A．弹簧长度缩短了，
B．弹簧长度缩短了，
C．弹簧长度伸长了，
D．弹簧长度伸长了，
15．如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O，H是三角形的中心，D为中点，若两三角形均竖直放置，且、相互平行，下列说法正确的是（　　）
A．O点处的电势高于D点处的电势
B．带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小
C．A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同
D．正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同
二、填空题（共4题）
16．安培力：______在磁场中受的力。
17．在赤道附近的地磁场可看作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10m，通有从东向西的电流20A，问地磁场对这根导线的作用力为__________,方向为_________.
18．如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有如图所示方向、大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于一小盘子的下端，而小盘子通过弹簧固定在O点。在图中虚线框内有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈ABCD有一半面积在磁场中，如图甲所示，忽略电流I产生的磁场，则穿过线圈的磁通量为____；现将电流反向（大小不变），要使线圈仍旧回到原来的位置，如图乙所示，在小盘子中必须加上质量为m的砝码。由此可知磁场的方向是垂直纸面向____（填“里”或“外”），磁感应强度大小B为____（用题中所给的B以外的其它物理量表示）。
19．如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的部分实验装置，通电导线与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。
（1）在探究安培力F与电流I的对应关系时，保持磁场及线框不变，只改变电流的大小，记录电流表的读数I1，I2，I3，…，测出对应的安培力F1，F2，F3，…，通过实验可发现，磁场对通电导线作用力的大小与电流大小成正比，实验中所采用的实验方法是_______（选填 “等效替代法”、“控制变量法”或“理想模型法”）。
（2）如图所示分别接通“1、4”和“2、3”，发现导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与________有关。
（3）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向 _______（选填“改变”或“不改变”）。
（4）只改变导线中电流的方向，导线受力的方向 ________（选填“改变”或“不改变”）。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止．已知直导线长为l，质量为m，电流方向垂直于纸面向外，电流强度为I，整个装置处在匀强磁场中．则
（1）匀强磁场的磁感强度的最小值B1的大小和方向是怎样的？
（2）要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力，匀强磁场的磁感强度的最小值B2的大小和方向是怎样的？
21．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度为2km/s）。若轨道宽2m，长为10m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是多少（轨道摩擦不计）？
22．如图所示，两个完全相同的电阻不计的光滑金属圆环平行正对固定在竖直面内。两环与恒流电源相连接，两环间距为，一质量为、长的导体棒静止在圆环的最低点处，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中（磁场未画出）。现闭合开关S，导体棒沿圆环向上运动，当其绕圆心转过37°角时到达最高点。已知导体棒中的电流大小恒为2A，，，g取，试求：
（1）从左向右看，导体棒在圆环上沿顺时针方向转动还是沿逆时针方向转动？
（2）所加匀强磁场的磁感应强度B的大小。
23．（1）在一个圆纸盒里有一个条形磁体，圆纸盒外放着一些小磁针，各磁针静止时N极的指向如图甲所示，请在圆纸盒里画出磁体并标明它的N、S极_______；
（2）请标出图乙中通电螺线管的N、S极和导线中的电流方向_______；
（3）画出丙图中安培力方向_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．D
3．A
4．C
5．C
6．D
7．A
8．D
9．D
10．B
11．D
12．A
13．A
14．A
15．D
16．通电导线
17． 0.01N 向下
18． 外
19． 控制变量法 导线长度 改变 改变
20．（1），方向为垂直于斜面向下；（2），方向为沿水平面向右．
21．550T
22．（1）逆时针方向；（2）0.1T
23．
答案第1页，共2页