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 | 524.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-24 18:57:51 | ||
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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
能力突破练习
一、单选题
1． 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
2． 如图所示，菱形线框abcd由四根完全相同的导体棒连接而成，固定在匀强磁场中，菱形所在平面与磁场方向垂直，现将直流电源E连接在菱形线框的a、c两点之间，此时导体棒ab所受安培力大小为F，若每根导体棒长均为L，a、c两点间距离为1.5L，则菱形线框abcd所受安培力的大小为
A．F
B．2F
C．3F
D．4F
3． 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
4． 如图所示，长为d质量为m的细金属杆ab，用长为L的细线悬挂后，恰好与水平光滑的平行金属导轨接触，平行金属导轨间距也为d，导轨平面处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。闭合开关S后，细金属杆ab向右摆起，悬线的最大偏角为。重力加速度为g，则闭合开关的短时间内通过细金属杆ab的电荷量为（ ）
A． B．
C． D．
5． 如图，在磁感应强度为的匀强磁场中，一长的直导线通大小为的电流，则导线所受安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
6． 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．
7． 载流导体L1、L2处在同一平面内，L1是固定的，L2可绕垂直于纸面的固定转轴O转动，O为L2的中点，若各自的电流方向如图所示.将会发生下列哪种情况（ ）
A．L2绕轴O按逆进针方向转动
B．因L2受的磁场力处处相等，故L2不动
C．L2绕轴O按顺进针方向转动
D．因不受磁场力，L2不动
8． 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
9． 如图所示，由4根相同导体棒连接而成的正方形线框固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，顶点A、B与直流电源两端相接，已知导体棒AB受到的安培力大小为F，则线框受到的安培力的合力大小为（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于虚线方框内的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B方向与线圈平面垂直，当线圈中通有如图所示电流I时，调节砝码使天平达到平衡．然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中拿走质量为m的砝码，才能使天平再达到新的平衡，由此可知（ ）
A．磁场方向垂直线圈平面向内，大小为B=
B．磁场方向垂直线圈平面向内，大小为B=
C．磁场方向垂直线圈平面向外，大小为B=
D．磁场方向垂直线圈平面向外，大小为B=
二、多选题
11．如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为2I和I，电流方向如图中箭头所示，此时a受到的磁场力大小为F。若在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则b受到的磁杨力可能为（ ）
A．大小为，方向向左 B．大小为，方向向右
C．大小为，方向向右 D．大小为，方向向左
12．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
13．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
14．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
15．如图甲所示，把两块磁铁（同时也是导体）N极相对地吸附在电池两端的正负两极上，制成“小火车”。如图乙所示，电池左边为正极，右边为负极。把该“小火车”放进裸铜线绕制的线圈中，线圈和电池会构成闭合电路，“小火车”能自动跑起来。对该装置，下列说法正确的是（ ）
A．从左往右看，铜线圈上的电流方向为顺时针
B．线圈受到向左的安培力
C．“小火车”将向左运动
D．铜线圈中由电流产生的磁场方向向右
三、解答题
16．如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽度为L=0.25m的足够长平行金属光滑导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势为E=3.0V，内阻为r=1.0Ω，一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.80T，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2。
（1）如要保持金属棒在导轨上静止，滑动变阻器接入到电路中的阻值是多少；
（2）如果拿走电源，直接用导线接在两导轨上端，滑动变阻器阻值不变化，求金属棒所能达到的最大速度值；
（3）在第（2）问中金属棒达到最大速度前，某时刻的速度为10m/s，求此时金属棒的加速度大小。
17．如图所示，将一根长为L=0.5m的直导线垂直于磁感线方向放入水平匀强磁场中，当导线通过2A的电流时，导线受到的磁场力为。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小。
（2）若该导线中通以3A的电流，试求此时导线所受磁场力的大小。
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 A C A C A B A A C D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD BC AD AD ABD
三、解答题
16．（1）5Ω；（2）12.5m/s；（3）1m/s2
17．（1）；（2）
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能力突破练习
一、单选题
1． 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
2． 如图所示，菱形线框abcd由四根完全相同的导体棒连接而成，固定在匀强磁场中，菱形所在平面与磁场方向垂直，现将直流电源E连接在菱形线框的a、c两点之间，此时导体棒ab所受安培力大小为F，若每根导体棒长均为L，a、c两点间距离为1.5L，则菱形线框abcd所受安培力的大小为
A．F
B．2F
C．3F
D．4F
3． 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
4． 如图所示，长为d质量为m的细金属杆ab，用长为L的细线悬挂后，恰好与水平光滑的平行金属导轨接触，平行金属导轨间距也为d，导轨平面处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。闭合开关S后，细金属杆ab向右摆起，悬线的最大偏角为。重力加速度为g，则闭合开关的短时间内通过细金属杆ab的电荷量为（ ）
A． B．
C． D．
5． 如图，在磁感应强度为的匀强磁场中，一长的直导线通大小为的电流，则导线所受安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
6． 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．
7． 载流导体L1、L2处在同一平面内，L1是固定的，L2可绕垂直于纸面的固定转轴O转动，O为L2的中点，若各自的电流方向如图所示.将会发生下列哪种情况（ ）
A．L2绕轴O按逆进针方向转动
B．因L2受的磁场力处处相等，故L2不动
C．L2绕轴O按顺进针方向转动
D．因不受磁场力，L2不动
8． 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
9． 如图所示，由4根相同导体棒连接而成的正方形线框固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，顶点A、B与直流电源两端相接，已知导体棒AB受到的安培力大小为F，则线框受到的安培力的合力大小为（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于虚线方框内的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B方向与线圈平面垂直，当线圈中通有如图所示电流I时，调节砝码使天平达到平衡．然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中拿走质量为m的砝码，才能使天平再达到新的平衡，由此可知（ ）
A．磁场方向垂直线圈平面向内，大小为B=
B．磁场方向垂直线圈平面向内，大小为B=
C．磁场方向垂直线圈平面向外，大小为B=
D．磁场方向垂直线圈平面向外，大小为B=
二、多选题
11．如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为2I和I，电流方向如图中箭头所示，此时a受到的磁场力大小为F。若在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则b受到的磁杨力可能为（ ）
A．大小为，方向向左 B．大小为，方向向右
C．大小为，方向向右 D．大小为，方向向左
12．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
13．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
14．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
15．如图甲所示，把两块磁铁（同时也是导体）N极相对地吸附在电池两端的正负两极上，制成“小火车”。如图乙所示，电池左边为正极，右边为负极。把该“小火车”放进裸铜线绕制的线圈中，线圈和电池会构成闭合电路，“小火车”能自动跑起来。对该装置，下列说法正确的是（ ）
A．从左往右看，铜线圈上的电流方向为顺时针
B．线圈受到向左的安培力
C．“小火车”将向左运动
D．铜线圈中由电流产生的磁场方向向右
三、解答题
16．如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽度为L=0.25m的足够长平行金属光滑导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势为E=3.0V，内阻为r=1.0Ω，一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.80T，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2。
（1）如要保持金属棒在导轨上静止，滑动变阻器接入到电路中的阻值是多少；
（2）如果拿走电源，直接用导线接在两导轨上端，滑动变阻器阻值不变化，求金属棒所能达到的最大速度值；
（3）在第（2）问中金属棒达到最大速度前，某时刻的速度为10m/s，求此时金属棒的加速度大小。
17．如图所示，将一根长为L=0.5m的直导线垂直于磁感线方向放入水平匀强磁场中，当导线通过2A的电流时，导线受到的磁场力为。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小。
（2）若该导线中通以3A的电流，试求此时导线所受磁场力的大小。
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 A C A C A B A A C D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD BC AD AD ABD
三、解答题
16．（1）5Ω；（2）12.5m/s；（3）1m/s2
17．（1）；（2）
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