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 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 16:08:32 | ||
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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
巩固拔高练习
一、单选题
1． 如图为条形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点。下列说法正确的是（ ）
A．a点的磁感应强度小于b点的磁感应强度
B．磁铁的磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极
C．图中的磁感线是真实存在的
D．同一通电导线在b点受到的安培力一定比在a点受到的安培力大
2． 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，水平放置一根质量为m、长为L的铜棍，将其两端用软导线与电源连接，使其中有图示方向的恒定电流，电流强度为Ⅰ，空间存在竖直向上的匀强磁场，铜棍处于静止状态，重力加速度为g，则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
3． 倾角为θ的光滑固定斜面体处于竖直向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为m的导线，导线与磁场垂直，导线中电流为I，方向如图所示，导线恰能保持静止，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小为（ ）
A． B．
C． D．
4． 由12根互不连通的等长导线构成正方体abcd－efgh，若在ab边和dc边通上方向如图所示，大小为I的电流时，ab边受到的安培力大小为F，若在ef和hg边也通上和ab边、dc边方向相同，大小相等的电流时，则dc边受到的安培力大小为（已知通电直导线在周围形成的磁场，大小满足（ ）
A． B． C． D．
5． 如图所示，长度为d、质量为m的导体棒用绝缘细线悬挂并垂直纸面放置，导体棒中有方向由a指向b、大小为I的电流，导体棒处在水平向右的匀强磁场中.现改变匀强磁场方向，使其在竖直平面内逆时针缓慢转到水平向左，此过程中细线与竖直方向的最大夹角为30°，细线始终绷紧.已知重力加速度为g（安培力小于重力）.则匀强磁场的磁感应强度B大小为（ ）
A． B． C． D．
6． 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2，已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力的大小，则下列说法中正确的是（ ）
A．F1=F2，两根导线相互排斥
B．F1=F2，两根导线相互吸引
C．F1>F2，两根导线相互排斥
D．F1>F2，两根导线相互吸引
7． 现有一通电螺线管竖直固定于水平桌面右侧，螺线管中通有如图所示的恒定电流I1，通电螺线管的左侧固定一通电水平直导线M，直导线M中通有垂直于纸面向外的恒定电流I2。纸面内，以通电直导线M为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中A、C连线为圆的竖直直径，B、D连线为圆的水平直径。已知D点的磁感应强度方向竖直向上，忽略地磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．A点的磁感应强度大于C点的磁感应强度
B．B点的磁感应强度大于D点的磁感应强度
C．通电直导线M在图示位置时，通电螺线管所受直导线M对它的安培力水平向右
D．将通电直导线M水平向右移动到D点的过程中，通电螺线管所受直导线M对它的安培力逐渐减小
8． 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
9． 电磁炮是一种新式兵器，炮弹的出射速度可达当前海军舰炮的3倍以上，其原理是利用磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。图为电磁炮的示意图，两根间距为的光滑平行金属导轨、固定在水平面内，质量为的金属炮弹垂直于、放在轨道上，距轨道右端的距离为，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，闭合开关后，恒流源输出的电流恒为，炮弹由静止开始加速距离后脱离导轨高速射出，不计导轨及导体棒的电阻，不计空气阻力，则此过程中恒流源输出的最大功率为（ ）
A． B． C． D．
10．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
二、多选题
11．如图所示为测定磁感应强度大小的装置，弹簧测力计下端挂一矩形线圈，线圈匝数为n，将矩形线圈的短边（长为L）置于蹄形磁体的N极、S极间的磁场中的待测位置，线圈的质量为m，（重力加速度为g）。为了测量方便和精确，调节好装置后闭合开关，调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零，此时电流表示数为I，下列说法中正确的有（ ）
A．装置图中线圈平面与N极、S极连线垂直
B．当电路未接通时弹簧测力计的读数为0
C．在磁场中的线圈短边中的电流方向向里
D．N极和S极之间磁场的磁感应强度为
12．如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是（ ）
A．图甲中导体棒所受的安培力大小为BIL
B．图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL
C．图丙中导体棒所受的安培力大小为BIL
D．图丁中导体棒所受的安培力大小为BIL
13．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
14．如图所示，两光滑金属导轨倾斜放置与水平面夹角为30°，导轨间距为L。一质量为m的导体棒与导轨垂直放置，电源电动势恒定，不计导轨电阻当磁场竖直向上时，导体棒恰能静止，现磁场发生变化，方向沿顺时针旋转，最终水平向右，在磁场变化的过程中导体棒始终静止。则下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度一直减小
B．磁感应强度先变小后变大
C．导体棒对导轨的压力变小
D．磁感应强度最小值为
15．如图所示，质量为、长度为的直导线用两绝缘细线悬挂于、两点，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿轴正方向的电流，且导线保持静止时细线与竖直方向的夹角为。则磁感应强度的方向和大小可能为（ ）
A．沿轴正方向， B．沿轴正方向，
C．沿轴负方向， D．沿细线向上，
三、解答题
16．电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器，如图甲为电磁炮工作原理示意图，可简化为图乙模型。某电磁炮导轨长10m，两导轨之间的距离为0.5m。导轨间磁场可认为是方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为1.5T，电流方向如图所示。质量为10kg的炮弹受安培力作用从导轨最右端静止开始做匀加速直线运动，到达最左端离开导轨时的速度大小为2.4×103m/s。整个电磁炮固定在水平面上，忽略炮弹与导轨间的摩擦力。求：
（1）炮弹在导轨中加速时的加速度大小；
（2）导轨中的电流大小。
17．按照如图所示进行实验。
（1）仅上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？
（2）仅改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？
（3）仔细分析实验现象，结合课本说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？
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 A C C B B B C C C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ACD BD ABD BC BC
三、解答题
16．（1）；（2）
17．（1）受力的方向改变；（2）受力的方向改变；（3）安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系满足左手定则
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巩固拔高练习
一、单选题
1． 如图为条形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点。下列说法正确的是（ ）
A．a点的磁感应强度小于b点的磁感应强度
B．磁铁的磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极
C．图中的磁感线是真实存在的
D．同一通电导线在b点受到的安培力一定比在a点受到的安培力大
2． 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，水平放置一根质量为m、长为L的铜棍，将其两端用软导线与电源连接，使其中有图示方向的恒定电流，电流强度为Ⅰ，空间存在竖直向上的匀强磁场，铜棍处于静止状态，重力加速度为g，则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
3． 倾角为θ的光滑固定斜面体处于竖直向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为m的导线，导线与磁场垂直，导线中电流为I，方向如图所示，导线恰能保持静止，重力加速度为g。则磁感应强度B的大小为（ ）
A． B．
C． D．
4． 由12根互不连通的等长导线构成正方体abcd－efgh，若在ab边和dc边通上方向如图所示，大小为I的电流时，ab边受到的安培力大小为F，若在ef和hg边也通上和ab边、dc边方向相同，大小相等的电流时，则dc边受到的安培力大小为（已知通电直导线在周围形成的磁场，大小满足（ ）
A． B． C． D．
5． 如图所示，长度为d、质量为m的导体棒用绝缘细线悬挂并垂直纸面放置，导体棒中有方向由a指向b、大小为I的电流，导体棒处在水平向右的匀强磁场中.现改变匀强磁场方向，使其在竖直平面内逆时针缓慢转到水平向左，此过程中细线与竖直方向的最大夹角为30°，细线始终绷紧.已知重力加速度为g（安培力小于重力）.则匀强磁场的磁感应强度B大小为（ ）
A． B． C． D．
6． 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2，已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力的大小，则下列说法中正确的是（ ）
A．F1=F2，两根导线相互排斥
B．F1=F2，两根导线相互吸引
C．F1>F2，两根导线相互排斥
D．F1>F2，两根导线相互吸引
7． 现有一通电螺线管竖直固定于水平桌面右侧，螺线管中通有如图所示的恒定电流I1，通电螺线管的左侧固定一通电水平直导线M，直导线M中通有垂直于纸面向外的恒定电流I2。纸面内，以通电直导线M为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中A、C连线为圆的竖直直径，B、D连线为圆的水平直径。已知D点的磁感应强度方向竖直向上，忽略地磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．A点的磁感应强度大于C点的磁感应强度
B．B点的磁感应强度大于D点的磁感应强度
C．通电直导线M在图示位置时，通电螺线管所受直导线M对它的安培力水平向右
D．将通电直导线M水平向右移动到D点的过程中，通电螺线管所受直导线M对它的安培力逐渐减小
8． 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
9． 电磁炮是一种新式兵器，炮弹的出射速度可达当前海军舰炮的3倍以上，其原理是利用磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。图为电磁炮的示意图，两根间距为的光滑平行金属导轨、固定在水平面内，质量为的金属炮弹垂直于、放在轨道上，距轨道右端的距离为，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，闭合开关后，恒流源输出的电流恒为，炮弹由静止开始加速距离后脱离导轨高速射出，不计导轨及导体棒的电阻，不计空气阻力，则此过程中恒流源输出的最大功率为（ ）
A． B． C． D．
10．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
二、多选题
11．如图所示为测定磁感应强度大小的装置，弹簧测力计下端挂一矩形线圈，线圈匝数为n，将矩形线圈的短边（长为L）置于蹄形磁体的N极、S极间的磁场中的待测位置，线圈的质量为m，（重力加速度为g）。为了测量方便和精确，调节好装置后闭合开关，调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零，此时电流表示数为I，下列说法中正确的有（ ）
A．装置图中线圈平面与N极、S极连线垂直
B．当电路未接通时弹簧测力计的读数为0
C．在磁场中的线圈短边中的电流方向向里
D．N极和S极之间磁场的磁感应强度为
12．如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是（ ）
A．图甲中导体棒所受的安培力大小为BIL
B．图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL
C．图丙中导体棒所受的安培力大小为BIL
D．图丁中导体棒所受的安培力大小为BIL
13．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
14．如图所示，两光滑金属导轨倾斜放置与水平面夹角为30°，导轨间距为L。一质量为m的导体棒与导轨垂直放置，电源电动势恒定，不计导轨电阻当磁场竖直向上时，导体棒恰能静止，现磁场发生变化，方向沿顺时针旋转，最终水平向右，在磁场变化的过程中导体棒始终静止。则下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度一直减小
B．磁感应强度先变小后变大
C．导体棒对导轨的压力变小
D．磁感应强度最小值为
15．如图所示，质量为、长度为的直导线用两绝缘细线悬挂于、两点，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿轴正方向的电流，且导线保持静止时细线与竖直方向的夹角为。则磁感应强度的方向和大小可能为（ ）
A．沿轴正方向， B．沿轴正方向，
C．沿轴负方向， D．沿细线向上，
三、解答题
16．电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器，如图甲为电磁炮工作原理示意图，可简化为图乙模型。某电磁炮导轨长10m，两导轨之间的距离为0.5m。导轨间磁场可认为是方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为1.5T，电流方向如图所示。质量为10kg的炮弹受安培力作用从导轨最右端静止开始做匀加速直线运动，到达最左端离开导轨时的速度大小为2.4×103m/s。整个电磁炮固定在水平面上，忽略炮弹与导轨间的摩擦力。求：
（1）炮弹在导轨中加速时的加速度大小；
（2）导轨中的电流大小。
17．按照如图所示进行实验。
（1）仅上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？
（2）仅改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？
（3）仔细分析实验现象，结合课本说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？
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 A C C B B B C C C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ACD BD ABD BC BC
三、解答题
16．（1）；（2）
17．（1）受力的方向改变；（2）受力的方向改变；（3）安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系满足左手定则
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