第1节安培力及其应用 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第1节安培力及其应用 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 11:30:44 | ||
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文档简介
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第1节安培力及其应用
挑战学霸
一、单选题
1． 如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正上方沿竖直方向有一绝缘细线悬挂着的正方形线框。线框中通有沿逆时针方向的恒定电流I，线框的边长为L，线框下边与直导线平行，且到直导线的距离也为L。已知在长直导线的磁场中距长直导线r处的磁感应强度大小为（k为常量），线框的质量为m，则剪断细线的瞬间，线框的加速度为（ ）
A．0 B． C． D．
2． 下列说法中正确的是（ ）
A．若一小段电流在某处所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零
B．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量一定很大
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．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零
3． 如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是（ ）
A．增大电流I
B．增加直导线的长度
C．使导线在纸面内顺时针转30°
D．使导线在纸面内逆时针转60°
4． 如图所示，宽为L的光滑金属导轨与水平面成θ角，质量为m、长为L的金属杆ab水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。重力加速度为g，则（ ）
A．若磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为
B．若磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为
C．若磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为
D．若磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为
5． 仔细观察四幅图，你认为说法正确的是（ ）
①图（1）中是通电导线周围存在磁场的实验，这是物理学家法拉第通过实验首先发现
②图（2）中，标有“，”的电容器，极板上所带的电荷量最多为
③图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，从上往下看做逆时针旋转
④图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大
A．③④ B．①② C．①③ D．②④
6． 长为、质量为的金属棒用两根相同的长为的轻质绝缘细线水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的方向竖直向上；当金属棒通入大小为的电流后，金属棒垂直纸面向外摆起的最大摆角，已知重力加速度为，空气阻力不计，则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒中电流方向由到 B．金属棒会静止在摆角的位置
C．匀强磁场的磁感应强度 D．匀强磁场的磁感应强度
7． 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
8． 如图所示，电阻忽略不计的两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度，方向垂直于金属棒ab，与导轨平面的夹角，导轨宽度为，一端与电源连接，电源电动势，内阻，一质量为的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，连入导轨间金属棒的电阻，ab与导轨间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），拉力F为平行于金属导轨且垂直于金属棒方向，棒ab处于静止状态．已知，，则（ ）
A．通过ab的电流大小为 B．ab受到的安培力大小为3N
C．ab受到的最大静摩擦力为3.5N D．F的取值范围为
9． 下列关于磁场的说法正确的是（ ）
A．地磁场的南极与地球的北极完全重合
B．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针的S极在此处的受力方向一致
C．磁场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，是物质存在的一种形式
D．长度为L、电流为I的通电导线在磁场中受到的安培力大小为F，则磁感应强度B的大小一定等于
10．如图所示，宽为L的光滑金属导轨与水平面成α角，质量为m的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。则（ ）
A．磁感应强度B的最小值为
B．若磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小为
C．若磁场方向水平向左，磁感应强度的大小为
D．若磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度的大小为
二、多选题
11．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，当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，重力加速度为g，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度及a的状态说法正确的是（ ）
A．方向竖直向上
B．大小为
C．同时增大细导体棒a、b的电流，a棒仍可静止
D．若使b下移，a将不能保持静止
12．如图所示，倾角为的粗糙绝缘斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场中，在斜面上有一根有效长度为、质量为、水平放置的导体棒，当导体棒中分别通入方向相同的电流、时，导体棒均能沿斜面匀速运动。已知，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．通入电流时导体棒沿斜面向上运动
B．匀强磁场的磁感应强度为
C．导体棒与斜面间的动摩擦因数为
D．若电流，通入电流时也能使导体棒沿斜面做匀速直线运动
13．在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图所示，则（ ）
A．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向
B．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向
C．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿＋x方向
D．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿-x方向
14．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图像能正确反映各量间关系的是（ ）
A． B． C． D．
15．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里。欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（ ）
A．，方向垂直斜面向上
B．，方向竖直向下
C．，方向水平向左
D．，方向水平向左
三、解答题
16．如图所示，在水平放置的光滑平行导轨一端架着一根质量m=0.04kg的金属棒ab，导轨另一端通过开关与电源相连。该装置放在高h=20cm的绝缘垫块上。当有竖直向下的匀强磁场时，接通开关金属棒ab会被抛到距导轨右端水平位移s=100cm处。试求开关接通后安培力对金属棒做的功。（g取10m/s2）
17．如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势，内阻，一质量的金属棒与两导轨垂直并接触良好，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度、垂直于斜面向上的匀强磁场中，取。
（1）当金属棒在导轨上静止时，求金属棒受到的安培力大小以及此时滑动变阻器接入电路中的阻值；
（2）若金属棒以的加速度沿轨道运动，求滑动变阻器接入电路中的阻值。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第1节安培力及其应用（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A C C A D C C C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD BC BD BC BC
三、解答题
16．0.5J
17．（1）8Ω；（2）3Ω
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挑战学霸
一、单选题
1． 如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正上方沿竖直方向有一绝缘细线悬挂着的正方形线框。线框中通有沿逆时针方向的恒定电流I，线框的边长为L，线框下边与直导线平行，且到直导线的距离也为L。已知在长直导线的磁场中距长直导线r处的磁感应强度大小为（k为常量），线框的质量为m，则剪断细线的瞬间，线框的加速度为（ ）
A．0 B． C． D．
2． 下列说法中正确的是（ ）
A．若一小段电流在某处所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零
B．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量一定很大
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．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零
3． 如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是（ ）
A．增大电流I
B．增加直导线的长度
C．使导线在纸面内顺时针转30°
D．使导线在纸面内逆时针转60°
4． 如图所示，宽为L的光滑金属导轨与水平面成θ角，质量为m、长为L的金属杆ab水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。重力加速度为g，则（ ）
A．若磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为
B．若磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为
C．若磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为
D．若磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为
5． 仔细观察四幅图，你认为说法正确的是（ ）
①图（1）中是通电导线周围存在磁场的实验，这是物理学家法拉第通过实验首先发现
②图（2）中，标有“，”的电容器，极板上所带的电荷量最多为
③图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，从上往下看做逆时针旋转
④图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大
A．③④ B．①② C．①③ D．②④
6． 长为、质量为的金属棒用两根相同的长为的轻质绝缘细线水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的方向竖直向上；当金属棒通入大小为的电流后，金属棒垂直纸面向外摆起的最大摆角，已知重力加速度为，空气阻力不计，则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒中电流方向由到 B．金属棒会静止在摆角的位置
C．匀强磁场的磁感应强度 D．匀强磁场的磁感应强度
7． 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
8． 如图所示，电阻忽略不计的两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度，方向垂直于金属棒ab，与导轨平面的夹角，导轨宽度为，一端与电源连接，电源电动势，内阻，一质量为的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，连入导轨间金属棒的电阻，ab与导轨间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），拉力F为平行于金属导轨且垂直于金属棒方向，棒ab处于静止状态．已知，，则（ ）
A．通过ab的电流大小为 B．ab受到的安培力大小为3N
C．ab受到的最大静摩擦力为3.5N D．F的取值范围为
9． 下列关于磁场的说法正确的是（ ）
A．地磁场的南极与地球的北极完全重合
B．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针的S极在此处的受力方向一致
C．磁场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，是物质存在的一种形式
D．长度为L、电流为I的通电导线在磁场中受到的安培力大小为F，则磁感应强度B的大小一定等于
10．如图所示，宽为L的光滑金属导轨与水平面成α角，质量为m的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。则（ ）
A．磁感应强度B的最小值为
B．若磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小为
C．若磁场方向水平向左，磁感应强度的大小为
D．若磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度的大小为
二、多选题
11．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，当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，重力加速度为g，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度及a的状态说法正确的是（ ）
A．方向竖直向上
B．大小为
C．同时增大细导体棒a、b的电流，a棒仍可静止
D．若使b下移，a将不能保持静止
12．如图所示，倾角为的粗糙绝缘斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场中，在斜面上有一根有效长度为、质量为、水平放置的导体棒，当导体棒中分别通入方向相同的电流、时，导体棒均能沿斜面匀速运动。已知，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．通入电流时导体棒沿斜面向上运动
B．匀强磁场的磁感应强度为
C．导体棒与斜面间的动摩擦因数为
D．若电流，通入电流时也能使导体棒沿斜面做匀速直线运动
13．在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图所示，则（ ）
A．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向
B．利用安培定则判定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向
C．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿＋x方向
D．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿-x方向
14．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图像能正确反映各量间关系的是（ ）
A． B． C． D．
15．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里。欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（ ）
A．，方向垂直斜面向上
B．，方向竖直向下
C．，方向水平向左
D．，方向水平向左
三、解答题
16．如图所示，在水平放置的光滑平行导轨一端架着一根质量m=0.04kg的金属棒ab，导轨另一端通过开关与电源相连。该装置放在高h=20cm的绝缘垫块上。当有竖直向下的匀强磁场时，接通开关金属棒ab会被抛到距导轨右端水平位移s=100cm处。试求开关接通后安培力对金属棒做的功。（g取10m/s2）
17．如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势，内阻，一质量的金属棒与两导轨垂直并接触良好，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度、垂直于斜面向上的匀强磁场中，取。
（1）当金属棒在导轨上静止时，求金属棒受到的安培力大小以及此时滑动变阻器接入电路中的阻值；
（2）若金属棒以的加速度沿轨道运动，求滑动变阻器接入电路中的阻值。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册第一章第1节安培力及其应用（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A C C A D C C C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD BC BD BC BC
三、解答题
16．0.5J
17．（1）8Ω；（2）3Ω
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