第一章 第1节磁场对通电导线的作用力（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第一章 第1节磁场对通电导线的作用力（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 392.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-23 08:59:37 | ||
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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
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 如图所示，三块相同蹄形磁铁a、b、c并列放置在水平桌面上。导体棒用图中1、2轻而柔软的细导线悬挂起来，它们与导体棒和电源构成回路（电源没有在图中画出），导线1、2接在直流电源的两端，认为导体棒所在位置附近为匀强磁场。接通电源后，导体棒偏离竖直方向，位置如图中所示。依次撤去磁铁b、c，看到导体棒的摆动幅度逐渐减小。根据该实验的操作，下列说法正确的是（ ）
A．导线1接在直流电源的负极，导线2接在直流电源的正极
B．磁场越强，导体棒受到的安培力越大
C．电流越大，导体棒受到的安培力越大
D．导体棒在磁场中的长度越长，导体棒受到安培力越大
2、 如图甲所示，a、b两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为60°时，置于圆心O处且垂直圆面的通电直导线d受到的磁场力大小为F。如图乙所示，c导线中通有与a、b导线完全相同的电流，a、b、c垂直圆平面放置在圆周上，且a、b两导线与圆心连线的夹角为120°，b、c两导线与圆心连线的夹角为30°，这时再把通电直导线d置于圆心O处且垂直圆面（甲、乙两种情形均不考虑通电直导线d产生的磁场），此时通电直导线受到的磁场力大小为（ ）
A．F B．F C．0 D．F
3、 如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，它的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（ ）
A．F运动的平均速度大小为v
B．平滑位移大小为
C．产生的焦耳热为mgsinθ﹣mv2
D．受到的最大安培力大小为sinθ
4、 如图所示，D是置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右
5、 如图所示，有四根垂直纸面且互相平行的长直导线，它们与纸面的交点分别为P、Q、M、N，四个交点构成正方形，四根长直导线均固定。四根长直导线所通电流大小均相等，方向均垂直纸面向里。下列说法正确的是（ ）
A．Q处导线对P处导线的作用力方向由Q指向P
B．M处导线所受磁场力方向由Q指向M
C．若在正方形中心放置垂直纸面方向的通电直导线，该导线所受磁场力不为零
D．正方形中心处磁感应强度等于零
6、 两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是（ ）
A．都绕圆柱体转动
B．彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C．彼此相向运动，电流大的加速度大
D．彼此背向运动，电流大的加速度大
7、 如图所示，原来静止的圆线圈可以自由移动，在圆线圈直径MN上靠近N点处放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流从外向里流动．当在圆线圈中通以逆时针方向的电流I时，圆线圈将会( )
A．受力向左平动 B．受力向右平动
C．不受力，平衡不动 D．以MN为轴转动
8、 如图所示，倾角为的光滑固定斜面体处于垂直斜面向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为m的导体棒，当导体棒中电流为I时恰能保持静止，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小为（ ）
A． B． C． D．
9、 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
10、如图所示，电磁炮是一种新型的发射炮弹的装置．把待发射的炮弹放在匀强磁场中的两平行导电导轨上，给导轨通以大电流，炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是( )
A． B．
C． D．
二、多选题
11、如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是（ ）
A．CD段直导线始终不受安培力
B．感应电流方向为逆时针方向
C．感应电动势的最大值E＝Bdv
D．感应电动势的平均值＝πBdv
12、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
13、我国西电东送“大动脉”超高压直流输电工程西起宁夏银川，东至山东青岛，线路全长1333公里，额定输送量400万千瓦。设某段沿东西方向的两条平行输电线在同一水平面内，且与电源、负载组成闭合回路，已知这段输电线所在处的地磁场方向与地面平行，则（ ）
A．两条输电线中电流间相互作用的安培力为引力
B．两条输电线中电流间相互作用的安培力为斥力
C．地磁场对两条输电线中电流的作用力方向相反
D．地磁场对两条输电线中电流的作用力方向均竖直向上
14、如图所示，倾斜导轨宽为L，与水平面成角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属杆ab水平静止在粗糙导轨上。则（ ）
A．安培力方向垂直ab杆沿斜面向上
B．安培力方向垂直ab杆水平向右
C．导体棒受到摩擦力方向一定沿着导轨向上
D．导体棒可能不受摩擦力
15、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．整个装置处于匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（ ）
A．磁场方向可能竖直向上
B．磁场方向竖直向下
C．ab所受安培力的方向可能平行导轨向上
D．ab所受安培力的方向可能平行导轨向下
三、解答题
16、如图所示，导体AB质量为m，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外。AB平放在水平支架上成为电路的一部分，接入电路部分的长度为l。当接通电路瞬间，AB弹跳起来，则导体AB中电流方向如何？若已知通电瞬间通过导体横截面的电荷量为q，则在开关S闭合过程中，安培力对导做的功至少应为多少？
17、质量为的通电细杆ab置于倾角为的平行放置的导轨上，导轨间的距离，杆ab与导轨间的动摩擦因数，磁感应强度的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，为使杆ab静止不动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（，，g取）求：
（1）通过杆ab电流大小的范围。
（2）若ab杆中的电流为0.2A，且导轨是光滑的，其他条件不变，则要使ab杆静止至少要施加一个多大的力？方向如何？
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 D A B A D B D A D B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AD BC BD AC
三、解答题
16、电流方向由B到A；
17、（1）；（2）0.04N；方向沿导轨平面向上
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班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 如图所示，三块相同蹄形磁铁a、b、c并列放置在水平桌面上。导体棒用图中1、2轻而柔软的细导线悬挂起来，它们与导体棒和电源构成回路（电源没有在图中画出），导线1、2接在直流电源的两端，认为导体棒所在位置附近为匀强磁场。接通电源后，导体棒偏离竖直方向，位置如图中所示。依次撤去磁铁b、c，看到导体棒的摆动幅度逐渐减小。根据该实验的操作，下列说法正确的是（ ）
A．导线1接在直流电源的负极，导线2接在直流电源的正极
B．磁场越强，导体棒受到的安培力越大
C．电流越大，导体棒受到的安培力越大
D．导体棒在磁场中的长度越长，导体棒受到安培力越大
2、 如图甲所示，a、b两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为60°时，置于圆心O处且垂直圆面的通电直导线d受到的磁场力大小为F。如图乙所示，c导线中通有与a、b导线完全相同的电流，a、b、c垂直圆平面放置在圆周上，且a、b两导线与圆心连线的夹角为120°，b、c两导线与圆心连线的夹角为30°，这时再把通电直导线d置于圆心O处且垂直圆面（甲、乙两种情形均不考虑通电直导线d产生的磁场），此时通电直导线受到的磁场力大小为（ ）
A．F B．F C．0 D．F
3、 如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，它的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（ ）
A．F运动的平均速度大小为v
B．平滑位移大小为
C．产生的焦耳热为mgsinθ﹣mv2
D．受到的最大安培力大小为sinθ
4、 如图所示，D是置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右
5、 如图所示，有四根垂直纸面且互相平行的长直导线，它们与纸面的交点分别为P、Q、M、N，四个交点构成正方形，四根长直导线均固定。四根长直导线所通电流大小均相等，方向均垂直纸面向里。下列说法正确的是（ ）
A．Q处导线对P处导线的作用力方向由Q指向P
B．M处导线所受磁场力方向由Q指向M
C．若在正方形中心放置垂直纸面方向的通电直导线，该导线所受磁场力不为零
D．正方形中心处磁感应强度等于零
6、 两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是（ ）
A．都绕圆柱体转动
B．彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C．彼此相向运动，电流大的加速度大
D．彼此背向运动，电流大的加速度大
7、 如图所示，原来静止的圆线圈可以自由移动，在圆线圈直径MN上靠近N点处放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流从外向里流动．当在圆线圈中通以逆时针方向的电流I时，圆线圈将会( )
A．受力向左平动 B．受力向右平动
C．不受力，平衡不动 D．以MN为轴转动
8、 如图所示，倾角为的光滑固定斜面体处于垂直斜面向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为m的导体棒，当导体棒中电流为I时恰能保持静止，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小为（ ）
A． B． C． D．
9、 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
10、如图所示，电磁炮是一种新型的发射炮弹的装置．把待发射的炮弹放在匀强磁场中的两平行导电导轨上，给导轨通以大电流，炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是( )
A． B．
C． D．
二、多选题
11、如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是（ ）
A．CD段直导线始终不受安培力
B．感应电流方向为逆时针方向
C．感应电动势的最大值E＝Bdv
D．感应电动势的平均值＝πBdv
12、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
13、我国西电东送“大动脉”超高压直流输电工程西起宁夏银川，东至山东青岛，线路全长1333公里，额定输送量400万千瓦。设某段沿东西方向的两条平行输电线在同一水平面内，且与电源、负载组成闭合回路，已知这段输电线所在处的地磁场方向与地面平行，则（ ）
A．两条输电线中电流间相互作用的安培力为引力
B．两条输电线中电流间相互作用的安培力为斥力
C．地磁场对两条输电线中电流的作用力方向相反
D．地磁场对两条输电线中电流的作用力方向均竖直向上
14、如图所示，倾斜导轨宽为L，与水平面成角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属杆ab水平静止在粗糙导轨上。则（ ）
A．安培力方向垂直ab杆沿斜面向上
B．安培力方向垂直ab杆水平向右
C．导体棒受到摩擦力方向一定沿着导轨向上
D．导体棒可能不受摩擦力
15、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．整个装置处于匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（ ）
A．磁场方向可能竖直向上
B．磁场方向竖直向下
C．ab所受安培力的方向可能平行导轨向上
D．ab所受安培力的方向可能平行导轨向下
三、解答题
16、如图所示，导体AB质量为m，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外。AB平放在水平支架上成为电路的一部分，接入电路部分的长度为l。当接通电路瞬间，AB弹跳起来，则导体AB中电流方向如何？若已知通电瞬间通过导体横截面的电荷量为q，则在开关S闭合过程中，安培力对导做的功至少应为多少？
17、质量为的通电细杆ab置于倾角为的平行放置的导轨上，导轨间的距离，杆ab与导轨间的动摩擦因数，磁感应强度的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，为使杆ab静止不动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（，，g取）求：
（1）通过杆ab电流大小的范围。
（2）若ab杆中的电流为0.2A，且导轨是光滑的，其他条件不变，则要使ab杆静止至少要施加一个多大的力？方向如何？
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 D A B A D B D A D B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AD BC BD AC
三、解答题
16、电流方向由B到A；
17、（1）；（2）0.04N；方向沿导轨平面向上
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