高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册1.1 磁场对通电导线的作用力 课时同步练习（word版 有答案）
文档属性
| 名称 | 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册1.1 磁场对通电导线的作用力 课时同步练习（word版 有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 240.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-06 18:59:29 | ||
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文档简介
高二物理选择性必修二1.1《磁场对通电导线的作用力》课时同步练习
一、选择题：
1、下列说法符合史实的是（ ）
A．库仑通过扭秤实验测出了万有引力常量 B．奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转
C．法拉第提出了分子电流假说 D．洛伦兹提出了磁场对通电导线有作用力的观点
2、在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中垂直磁场放置一根长为2m的直导线，当导线中通以5A的电流时，该导线受到的安培力大小为（ ）
A．20N B．5N C．0.2N D．0.05N
3、如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时，两导线环的运动情况是（ ）
A．互相吸引，电流大的环其加速度也大
B．互相排斥，电流小的环其加速度较大
C．互相吸引，两环加速度大小相同
D．互相排斥，两环加速度大小相同
4、有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是标量
B．磁感应强度的方向跟安培力方向是相同的
C．磁感应强度的方向由放入磁场中的通电导体受磁场力的方向决定
D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小
5、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
6、矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入电流方向如图所示，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是（ ）
A．导线框abcd有逆时针的感应电流 B．bc、ad两边均不受安培力的作用
C．导线框所受的安培力的合力向上 D．MN所受线框给它的作用力向右
7、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
8、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
9、如图所示，两根导线电流大小和方向相同，K点离上导线、N点离下导线、M点离两导线的距离均为l，K、M、N三点的磁感应强度大小分别设为BK、BM、BN。则下列说法中正确的是（ ）
A．两导线相互排斥 B．两导线相互吸引
C．BK=BNBN>BM
10、如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2、 L3中的相同，下列说法正确的是（ ）
A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直
B．L2所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面平行
C．L3在L1处的磁场方向与L1、L2所在平面垂直
D．L2与L3在L1处的合磁场方向与L1、L2所在平面平行
11、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
12、如图所示，四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4，其横截面构成一角度为60 的菱形，均通有相等的电流I，菱形中心为O。L1中电流方向与L2中的相同，与L3、L4，中的相反，下列说法中正确的是（ ）
A．菱形中心O处的磁感应强度不为零
B．菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1
C．L1所受安培力与L 3所受安培力大小不相等
D．L 1所受安培力的方向与L 3所受安培力的方向相同
13、如图所示，利用电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度，电流天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为n=5，线圈的水平边长为L=10cm，bc边处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I=0.1A时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向；大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m=10g的砝码，才能使两臂达到新的平衡。则测得的磁感应强度大小为（ ）
A． 0.5T B．1T C．2T D．4T
14、一个半径为R的均匀导电金属圆环放置在粗糙的水平绝缘桌面上，现加上一方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示（俯视图）。将金属圆环接入电路中，干路电流为I，接入点a、b是圆环直径上的两个端点。金属圆环始终处于静止状态，则（ ）
A．当电流为I时，金属圆环上半部分受到的安培力大小为丁πBIR
B．当电流为I时，金属圆环受到的安培力大小为BIR
C．增大干路电流，金属圆环对桌面的压力增大
D．增大干路电流，金属圆环对桌面的摩擦力增大
15、如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，导轨电阻不计，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k．导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．电路中直流电源的电动势为E、内阻不计，电容器的电容为C．闭合开关S，待电路稳定后（轻弹簧始终在弹性限度内），下列说法正确的是
A．导体棒中电流为 B．轻弹簧的长度增大
C．电容器所带电荷量为 D．轻弹簧的长度减小
二、非选择题：
16、按照如图所示进行实验。
（1）分别接通“1、4”和“2、3”，导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与___________有关。
（2）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向___________（选填“改变”或“不改变”）。
（3）只改变导线中电流的方向，导线受力的方向___________（选填“改变”或“不改变”）。
（4）通过实验说明：安培力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系满足___________。
17、如图所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg，有效长度为2m的金属棒放在导轨上。当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒的加速度为2m/s2，求磁场的磁感应强度的大小。
18、一根质量为m、长为l的导线，两端用细绳悬挂，放在如图所示的磁场中。当通以大小为I的电流时，细绳中的拉力恰好为零。当地重力加速度为g。
（1）求导线中电流的方向；
（2）求该处的磁感应强度大小；
（3）若电流减小为0.5I，则每根细绳上的拉力是多少。
19、如图所示，在倾角为30 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。
20、如图所示，质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°，宽度为L=1m的光滑绝缘框架上，磁感应强度B的方向垂直于框架平面向下（磁场仅存在于绝缘框架内），右侧回路电源的电动势E=12V，内电阻r=1.5Ω；额定功率为12W、额定电压为6V的电动机正常工作，已知电动机M线圈的电阻RM=0.5Ω， 取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g=10m/s2． 求：
(1)电动机输出的机械功率P机械是多少？
(2)干路电流I干、流过导体棒的电流I各是多少？
(3)磁感应强度B的大小？
(4)若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向下，求此刻导体棒的加速度．
参考答案
一、选择题：
1、 B 2、B 3、 C 4、 D 5、A
6、 A 7、 A 8、 B 9、 B 10、A
11、C 12、A 13、B 14、D 15、C
二、非选择题：
16、导线在磁场中的长度 改变 改变 左手定则
17、 1.2T
18、（1）沿导线向右；（2）；（3）
19、（1）5Ω；（2）12.5m/s；（3）1m/s2
20、(1)10W ；(2)4A；2A； (3)3T； (4)1.2m/s2
一、选择题：
1、下列说法符合史实的是（ ）
A．库仑通过扭秤实验测出了万有引力常量 B．奥斯特观察到通电导线使小磁针发生偏转
C．法拉第提出了分子电流假说 D．洛伦兹提出了磁场对通电导线有作用力的观点
2、在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中垂直磁场放置一根长为2m的直导线，当导线中通以5A的电流时，该导线受到的安培力大小为（ ）
A．20N B．5N C．0.2N D．0.05N
3、如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时，两导线环的运动情况是（ ）
A．互相吸引，电流大的环其加速度也大
B．互相排斥，电流小的环其加速度较大
C．互相吸引，两环加速度大小相同
D．互相排斥，两环加速度大小相同
4、有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是标量
B．磁感应强度的方向跟安培力方向是相同的
C．磁感应强度的方向由放入磁场中的通电导体受磁场力的方向决定
D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小
5、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
6、矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入电流方向如图所示，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是（ ）
A．导线框abcd有逆时针的感应电流 B．bc、ad两边均不受安培力的作用
C．导线框所受的安培力的合力向上 D．MN所受线框给它的作用力向右
7、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
8、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
9、如图所示，两根导线电流大小和方向相同，K点离上导线、N点离下导线、M点离两导线的距离均为l，K、M、N三点的磁感应强度大小分别设为BK、BM、BN。则下列说法中正确的是（ ）
A．两导线相互排斥 B．两导线相互吸引
C．BK=BN
10、如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2、 L3中的相同，下列说法正确的是（ ）
A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直
B．L2所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面平行
C．L3在L1处的磁场方向与L1、L2所在平面垂直
D．L2与L3在L1处的合磁场方向与L1、L2所在平面平行
11、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
12、如图所示，四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4，其横截面构成一角度为60 的菱形，均通有相等的电流I，菱形中心为O。L1中电流方向与L2中的相同，与L3、L4，中的相反，下列说法中正确的是（ ）
A．菱形中心O处的磁感应强度不为零
B．菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1
C．L1所受安培力与L 3所受安培力大小不相等
D．L 1所受安培力的方向与L 3所受安培力的方向相同
13、如图所示，利用电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度，电流天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为n=5，线圈的水平边长为L=10cm，bc边处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I=0.1A时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向；大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m=10g的砝码，才能使两臂达到新的平衡。则测得的磁感应强度大小为（ ）
A． 0.5T B．1T C．2T D．4T
14、一个半径为R的均匀导电金属圆环放置在粗糙的水平绝缘桌面上，现加上一方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示（俯视图）。将金属圆环接入电路中，干路电流为I，接入点a、b是圆环直径上的两个端点。金属圆环始终处于静止状态，则（ ）
A．当电流为I时，金属圆环上半部分受到的安培力大小为丁πBIR
B．当电流为I时，金属圆环受到的安培力大小为BIR
C．增大干路电流，金属圆环对桌面的压力增大
D．增大干路电流，金属圆环对桌面的摩擦力增大
15、如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，导轨电阻不计，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k．导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．电路中直流电源的电动势为E、内阻不计，电容器的电容为C．闭合开关S，待电路稳定后（轻弹簧始终在弹性限度内），下列说法正确的是
A．导体棒中电流为 B．轻弹簧的长度增大
C．电容器所带电荷量为 D．轻弹簧的长度减小
二、非选择题：
16、按照如图所示进行实验。
（1）分别接通“1、4”和“2、3”，导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与___________有关。
（2）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向___________（选填“改变”或“不改变”）。
（3）只改变导线中电流的方向，导线受力的方向___________（选填“改变”或“不改变”）。
（4）通过实验说明：安培力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系满足___________。
17、如图所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg，有效长度为2m的金属棒放在导轨上。当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒的加速度为2m/s2，求磁场的磁感应强度的大小。
18、一根质量为m、长为l的导线，两端用细绳悬挂，放在如图所示的磁场中。当通以大小为I的电流时，细绳中的拉力恰好为零。当地重力加速度为g。
（1）求导线中电流的方向；
（2）求该处的磁感应强度大小；
（3）若电流减小为0.5I，则每根细绳上的拉力是多少。
19、如图所示，在倾角为30 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。
20、如图所示，质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°，宽度为L=1m的光滑绝缘框架上，磁感应强度B的方向垂直于框架平面向下（磁场仅存在于绝缘框架内），右侧回路电源的电动势E=12V，内电阻r=1.5Ω；额定功率为12W、额定电压为6V的电动机正常工作，已知电动机M线圈的电阻RM=0.5Ω， 取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g=10m/s2． 求：
(1)电动机输出的机械功率P机械是多少？
(2)干路电流I干、流过导体棒的电流I各是多少？
(3)磁感应强度B的大小？
(4)若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向下，求此刻导体棒的加速度．
参考答案
一、选择题：
1、 B 2、B 3、 C 4、 D 5、A
6、 A 7、 A 8、 B 9、 B 10、A
11、C 12、A 13、B 14、D 15、C
二、非选择题：
16、导线在磁场中的长度 改变 改变 左手定则
17、 1.2T
18、（1）沿导线向右；（2）；（3）
19、（1）5Ω；（2）12.5m/s；（3）1m/s2
20、(1)10W ；(2)4A；2A； (3)3T； (4)1.2m/s2