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 | docx | ||
| 文件大小 | 572.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-27 08:06:23 | ||
图片预览
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
每节自检
一、单选题
1． 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=
2． 某同学画的表示磁感应强度B、电流和安培力F的相互关系如下列选项图所示，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．
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
4． 如图所示，边长为L的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边和ac边的中点，在虚线的下方有一垂直于导线框平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，导线框中的电流大小为I，细线中的拉力为F1；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场平移至虚线上方（虚线下方不再有磁场），且磁感应强度增大到原来的两倍，此时细线中拉力大小为( )
A． B．
C． D．
5． 如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个边长为L的正方形线框abcd，线框的四个顶点均位于一个圆形区域的边界上，ac为圆形区域的一条直径，ac上方和下方分别存在大小均为B且方向相反的匀强磁场。现给线框接入从a点流入，d点流出的大小为I的恒定电流，则金属线框受到的安培力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
6． 如图所示，一重为G1的通电圆环置于水平桌面上，圆环中电流方向为顺时针方向(从上往下看)，在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为N极，下端为S极，磁铁自身的重力为G2.则关于圆环对桌面的压力F和磁铁对轻绳的拉力F′的大小，下列关系中正确的是( )
A．F＞G1，F′＞G2
B．F＜G1，F′＞G2
C．F＜G1，F′＜G2
D．F＞G1，F′＜G2
7． 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
8． 如图所示，金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平悬挂．MN处在向里的水平匀强磁场中，棒中通有由M流向N的电流，此时金属棒受到悬线的拉力为T，棒受到的重力为G，则T与G的关系是（ ）
A．T>G
B．T = G
C．T < G
D．无法确定
9． 如图所示为直流电机的内部基本结构，给装置导入稳定的正向电压就能够使导线运转，对此下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻左边的导线受到的安培力竖直向下
B．在导线运转的整个周期内，有两段时间导线不受安培力的作用
C．在导线运转的整个周期内，导线一直有受安培力的作用
D．对调磁铁的位置与电池的正负极，导线将逆时针旋转
10．如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一根导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直与纸面向外的电流，则
A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极
B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极
C．无论如何台称的示数都不可能变化
D．以上说法都不正确
二、多选题
11．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
12．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
13．下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是 ( )
A． B． C． D．
14．在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线，通入的电流强度分别为1A、2A、1A，②中的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则
A．①的电流方向为a→b B．①受到安培力的合力方向水平向右
C．③的电流方向为e→f D．③受到安培力的合力方向水平向左
15．图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
三、解答题
16．一质量m=0.05kg的金属条搁在相距d=0.02m的两金属轨道上，如图所示．现让金属条以v0=m/s的初速度从AA′进入水平轨道，再由CC′进入半径r=0.05m竖直圆轨道，完成圆周运动后，再回到水平轨道上，整个轨道除圆轨道光滑外，其余均粗糙，运动过程中金属条始终与轨道垂直．已知由外电路控制，流过金属条的电流大小始终为=5A，方向如图中所示，整个轨道处于水平向右的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，AC的距离L=0.2m，金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动．试求：
(1)金属条到达竖直圆轨道最高点的速度；
(2)水平粗糙轨道的动摩擦因数；
(3)若将CC′右侧0.06m处的金属轨道在DD′向上垂直弯曲（弯曲处无能量损失），试求金属条能上升的高度．
17．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。
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 D C A A D D C B A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC AD AD CD BD
三、解答题
16．(1) ； (2) ； (3)
17．（1）5Ω；（2）12.5m/s；（3）1m/s2
每节自检
一、单选题
1． 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=
2． 某同学画的表示磁感应强度B、电流和安培力F的相互关系如下列选项图所示，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．
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
4． 如图所示，边长为L的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边和ac边的中点，在虚线的下方有一垂直于导线框平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，导线框中的电流大小为I，细线中的拉力为F1；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场平移至虚线上方（虚线下方不再有磁场），且磁感应强度增大到原来的两倍，此时细线中拉力大小为( )
A． B．
C． D．
5． 如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个边长为L的正方形线框abcd，线框的四个顶点均位于一个圆形区域的边界上，ac为圆形区域的一条直径，ac上方和下方分别存在大小均为B且方向相反的匀强磁场。现给线框接入从a点流入，d点流出的大小为I的恒定电流，则金属线框受到的安培力F的大小为（ ）
A． B． C． D．
6． 如图所示，一重为G1的通电圆环置于水平桌面上，圆环中电流方向为顺时针方向(从上往下看)，在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为N极，下端为S极，磁铁自身的重力为G2.则关于圆环对桌面的压力F和磁铁对轻绳的拉力F′的大小，下列关系中正确的是( )
A．F＞G1，F′＞G2
B．F＜G1，F′＞G2
C．F＜G1，F′＜G2
D．F＞G1，F′＜G2
7． 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
8． 如图所示，金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平悬挂．MN处在向里的水平匀强磁场中，棒中通有由M流向N的电流，此时金属棒受到悬线的拉力为T，棒受到的重力为G，则T与G的关系是（ ）
A．T>G
B．T = G
C．T < G
D．无法确定
9． 如图所示为直流电机的内部基本结构，给装置导入稳定的正向电压就能够使导线运转，对此下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻左边的导线受到的安培力竖直向下
B．在导线运转的整个周期内，有两段时间导线不受安培力的作用
C．在导线运转的整个周期内，导线一直有受安培力的作用
D．对调磁铁的位置与电池的正负极，导线将逆时针旋转
10．如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一根导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直与纸面向外的电流，则
A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极
B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极
C．无论如何台称的示数都不可能变化
D．以上说法都不正确
二、多选题
11．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
12．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
13．下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是 ( )
A． B． C． D．
14．在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线，通入的电流强度分别为1A、2A、1A，②中的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则
A．①的电流方向为a→b B．①受到安培力的合力方向水平向右
C．③的电流方向为e→f D．③受到安培力的合力方向水平向左
15．图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
三、解答题
16．一质量m=0.05kg的金属条搁在相距d=0.02m的两金属轨道上，如图所示．现让金属条以v0=m/s的初速度从AA′进入水平轨道，再由CC′进入半径r=0.05m竖直圆轨道，完成圆周运动后，再回到水平轨道上，整个轨道除圆轨道光滑外，其余均粗糙，运动过程中金属条始终与轨道垂直．已知由外电路控制，流过金属条的电流大小始终为=5A，方向如图中所示，整个轨道处于水平向右的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，AC的距离L=0.2m，金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动．试求：
(1)金属条到达竖直圆轨道最高点的速度；
(2)水平粗糙轨道的动摩擦因数；
(3)若将CC′右侧0.06m处的金属轨道在DD′向上垂直弯曲（弯曲处无能量损失），试求金属条能上升的高度．
17．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。
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 D C A A D D C B A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC AD AD CD BD
三、解答题
16．(1) ； (2) ； (3)
17．（1）5Ω；（2）12.5m/s；（3）1m/s2