第1节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 | 第1节磁场对通电导线的作用力 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 296.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-15 12:55:44 | ||
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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
一、单选题
1． 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
2． 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．
3． 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
4． 如图所示，有一边长为的刚性正三角形导线框在竖直平面内，且水平，其重力不计，各边导线材料及粗细完全相同，处在方向垂直导线框所在平面向里的匀强磁场中。在点悬挂一个重力为的物体，在两顶点A、B上加上恒定电压，重物恰好对地面无压力。某时刻A、B间导线的某处突然断开，其他条件不变，则稳定后物体对地面的压力是（ ）
A． B． C． D．
5． 如图所示，直角三角形闭合线框abc处于匀强磁场中，∠acb＝30°，磁场垂直线框平面向里，线框中通入顺时针方向电流时，下列说法正确的是
A．ab边受到的安培力向右
B．ac边受到的安培力与ab边受到的安培力大小相等
C．ab边与bc边受到的安培力的合力大于ac边受到的安培力
D．整个线框所受的安培力的合力为零
6． 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
7． 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
8． 如图所示，水平导轨间的距离L＝0.5 m，竖直方向的匀强磁场磁感强度B＝2 T，质量m＝1 kg的导体棒ab垂直导轨放置， 重G＝3N的物块与ab棒通过细线相连，ab棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），电源的电动势E＝10 V，r＝0.1 Ω，导轨的电阻不计，ab棒电阻也不计，则要使ab棒处于静止状态，滑动变阻器R的最小值为（g取10 m/s2）
A．Ω
B．0Ω
C．1.9 Ω
D．0.5Ω
9． 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．
10．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
二、多选题
11．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，当导线中通以垂直纸面向外的电流时（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用
B．磁铁对桌面的压力增大、受到桌面摩擦力的作用
C．磁铁对导线的力和导线对磁铁的力是一对作用力与反作用力
D．磁铁的重力和桌面对磁铁的支持力是一对平衡力
12．老师在课堂上做了两个小实验，同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在如图甲的磁场中，液体就会旋转起来。第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触（如图乙），通电后，发现弹簧不断上下振动，下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（ ）
A．图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向改变
B．图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变
C．图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动
D．图乙中，如果改变电源的正负极，观察不到弹簧不断上下振动
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．下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是 ( )
A． B． C． D．
15．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
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，斜面高为h，水平面上D、C两点距离为L。可以看成质点的物块从斜面顶点A处由静止释放，沿斜面AB和水平面BC运动，斜面和水平面衔接处用一长度可以忽略不计的光滑弯曲轨道连接，图中没有画出，不计经过衔接处B点的速度大小变化，最终物块停在 水平面上C点。已知物块与斜面和水平面间的滑动摩擦系数均为μ。请证明：斜面倾角θ稍微增加后，（不改变斜面粗糙程度）从同一位置A点由静止释放物块，如图中虚线所示，物块仍然停在同一位置C点。
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 C A A C D A A C A D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC AC BC AD AD
三、解答题
16．(1) ； (2) ； (3)
17．见解析所示
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一、单选题
1． 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
2． 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．
3． 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
4． 如图所示，有一边长为的刚性正三角形导线框在竖直平面内，且水平，其重力不计，各边导线材料及粗细完全相同，处在方向垂直导线框所在平面向里的匀强磁场中。在点悬挂一个重力为的物体，在两顶点A、B上加上恒定电压，重物恰好对地面无压力。某时刻A、B间导线的某处突然断开，其他条件不变，则稳定后物体对地面的压力是（ ）
A． B． C． D．
5． 如图所示，直角三角形闭合线框abc处于匀强磁场中，∠acb＝30°，磁场垂直线框平面向里，线框中通入顺时针方向电流时，下列说法正确的是
A．ab边受到的安培力向右
B．ac边受到的安培力与ab边受到的安培力大小相等
C．ab边与bc边受到的安培力的合力大于ac边受到的安培力
D．整个线框所受的安培力的合力为零
6． 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
7． 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
8． 如图所示，水平导轨间的距离L＝0.5 m，竖直方向的匀强磁场磁感强度B＝2 T，质量m＝1 kg的导体棒ab垂直导轨放置， 重G＝3N的物块与ab棒通过细线相连，ab棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），电源的电动势E＝10 V，r＝0.1 Ω，导轨的电阻不计，ab棒电阻也不计，则要使ab棒处于静止状态，滑动变阻器R的最小值为（g取10 m/s2）
A．Ω
B．0Ω
C．1.9 Ω
D．0.5Ω
9． 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．
10．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
二、多选题
11．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，当导线中通以垂直纸面向外的电流时（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用
B．磁铁对桌面的压力增大、受到桌面摩擦力的作用
C．磁铁对导线的力和导线对磁铁的力是一对作用力与反作用力
D．磁铁的重力和桌面对磁铁的支持力是一对平衡力
12．老师在课堂上做了两个小实验，同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在如图甲的磁场中，液体就会旋转起来。第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触（如图乙），通电后，发现弹簧不断上下振动，下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（ ）
A．图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向改变
B．图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变
C．图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动
D．图乙中，如果改变电源的正负极，观察不到弹簧不断上下振动
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．下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是 ( )
A． B． C． D．
15．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
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，斜面高为h，水平面上D、C两点距离为L。可以看成质点的物块从斜面顶点A处由静止释放，沿斜面AB和水平面BC运动，斜面和水平面衔接处用一长度可以忽略不计的光滑弯曲轨道连接，图中没有画出，不计经过衔接处B点的速度大小变化，最终物块停在 水平面上C点。已知物块与斜面和水平面间的滑动摩擦系数均为μ。请证明：斜面倾角θ稍微增加后，（不改变斜面粗糙程度）从同一位置A点由静止释放物块，如图中虚线所示，物块仍然停在同一位置C点。
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 C A A C D A A C A D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC AC BC AD AD
三、解答题
16．(1) ； (2) ； (3)
17．见解析所示
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