同步课时精练（一）1.1安培力（后附解析）

同步课时精练（一）1.1安培力（后附解析）
一、单选题
1．如图所示，一通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。磁场的磁感应强度，导线长度。当导线中的电流时，该导线所受安培力的大小为（　　）
A．0.02N B．0.03N C．0.04N D．0.08N
2．一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为
A．2BIL B．3BIL C． D．4BIL
3．如图示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力（　　）
A．为零 B．竖直向上
C．方向垂直于ad斜向上 D．方向垂直于bc斜向下
4．关于磁场下列说法中正确的是
A．磁感线可以用铁屑来显示，因而是真实存在的
B．电流元IL在磁场中受力为F，则B一定等于
C．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大
D．磁体与通电导体之间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的
5．四根等高、相互平行的水平长直导线有大小相等且方向相同的电流、、、，其中相邻两根导线间距均相等，a、b、c三点连线与导线等高并垂直于导线，c点位于四根导线间中点，d、e分别位于a、b两点的正下方，且，则下列说法正确的是（　　）
A．c点的磁感应强度方向竖直向上 B．c点的磁感应强度最大
C．任意两导线间相互吸引 D．d点与e点的磁感应强度相同
6．如图所示，质量为m、长为l的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。则下列说法正确的是（ ）
A．磁场可以沿x方向
B．若磁场的方向沿y轴的正方向，则
C．若磁场的方向z沿轴的负方向，则
D．改变磁场的方向，保持导线位置不变，则磁感应强度的最小值
7．如图，正方形线框PQMN由四根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F ，则线框PQMN受到的安培力大小为（ ）
A．2 F B． C． D．0
8．如图所示，匀强磁场的区域足够大，磁感应强度大小为B、方向水平向右，将一段圆弧形导体ab置于磁场中，圆弧的圆心为O，半径为r。现在导体ab中通以方向从的恒定电流I，则圆弧受到的安培力的方向和大小分别为（　　）
A．水平向左， B．垂直纸面向外，
C．垂直纸面向外， D．垂直纸面向里，
二、多选题
9．关于物理学史，下列说法中正确的是（ ）
A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
B．奥斯特发现了磁场对电流的作用力
C．库仑引入“电场”的概念来描述电场的真实存在
D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律
10．在匀强磁场中放入一条通电短导线，并将它固定。然后改变导线中通入的电流，画出该导线所受安培力的大小F与通过导线电流I的关系图像，其中图A为曲线。M、N各代表一组F、I的数据。则在下列四幅图中，你认为可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图所示，水平桌面上固定两条光滑平行导轨，导轨左端连接电源，整个装置处于竖直向下 的匀强磁场中．现将两根质量相同的导体棒 M、N 依次静置于导轨上的同一位置，接通电 源，导体棒沿导轨从桌面右侧水平抛出，始终与地面平行，落地位置与导轨右端的水平距离 分别为 s1和 s2．不计电源和导轨电阻，导体棒与导轨垂直且接触良好，则接通电源使导体 棒通电瞬间内，两次相比
A．通过棒电荷量之比为 1:1
B．安培力对棒冲量比为s1: s2
C．安培力对棒做功比s1: s2
D．安培力对棒做功比
12．关于电场和磁场，下列说法正确的是___ _
A．在正点电荷的电场中，场强大的地方电势- -定比场强小的地方高
B．处于电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度-定不为零
C．静电场和磁场都可使运动电荷加速
D．电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
E．磁场是客观存在的一种特殊物质形态
三、解答题
13．如图所示，有一匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。有一段长L=1m的导线垂直磁场方向放置，当导线中通以I=8A的垂直直面向里的电流时。
（1）判断导线所受安培力的方向是竖直向上还是竖直向下。
（2）求导线所受到的安培力F的大小。

14．如图所示，两根等长的绝缘细绳一端固定在天花板上，另一端共同悬挂起一质量为1kg、长度为1m的导体棒，整个装置处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为2T，方向垂直纸面向外。当给导体棒中通有方向向右、大小为1A的电流时，重力加速度g=10m/s2
(1)求每根绝缘细绳受到的拉力大小；
(2)欲使两根绝缘细绳都无拉力，求导体棒中通过最小电流的大小及方向。
15．如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，放置一根长为L、质量为m、通有电流I的导体棒，为了使导体棒静止在斜面上，现施加一个竖直向上的匀强磁场，求该匀强磁场的磁感应强度大小。（重力加速度为g）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
解析：根据
代入数据得
答案：A。
2．B
解析：因为，根据几何关系可知，故b与d之间的直线距离也为L，则导线段abcde有效长度为3L，故所受安培力的大小为：F=3BIL，故ACD错误，B正确；
答案：B.
3．A
解析：由题意可知abcd中电流组成一个封闭的电流，其有效长度为零，所以线框abcd所受安培力的合力为零；
答案：A。
4．C
解析：A．磁感线可以用铁屑来显示，但不是真实存在的，故A错误；
B．根据公式: 若通电直导线的方向与磁场的方向垂直时,通电直导线受到的安培力为F,磁感应强度为若电流元与磁场不垂直,则电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B可能大于 故B错误；
C．磁通量，所以磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大，故C正确；
D．磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场产生的，故D错误；
综上所述本题答案是：C。
5．C
解析：AB．根据安培定则知电流I2和I3分别在c点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，电流I1和I4分别在c点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，所以c点的磁感应强度为零，故AB错误；
C．由于四根导线的电流方向相同，根据安培定则和左手定则可知，任意两导线间相互吸引，故C正确；
D．根据安培定则知I1在d点和I4在e点的磁感应强度相同，、、在e点和、、在d点的磁感应强度大小相同，方向相反，故d点与e点的磁感应强度不同，故D错误。
答案：C。
6．D
解析：A．若磁场沿x方向，则磁场与电流平行，安培力为零，不符合题意，A错误；
B．若磁场的方向沿y轴的正方向，根据左手定则，安培力方向沿z轴正方向，即
则
B错误；
C．若磁场的方向z沿轴的负方向，安培力方向沿y轴正方向，则
则
C错误；
D．当安培力方向与绳垂直斜向上时，安培力最小，则
磁感应强度的最小值为
D正确。
答案：D。
7．B
解析：由已知条件可知MPQN边的有效长度与MN相同，等效后的电流方向也与MN相同，边MPQN的电阻等于边MN的电阻的3倍， 两者为并联关系，设MN中的电流大小为I， 则边MPQN中的电流为，设MN的长为L，由题意知
所以边MPQN所受安培力为
方向与MN边所受安培力的方向相同，故有
答案：B。
8．B
解析：根据左手定则知圆弧左手安培力方向垂直直面向外，根据几何知识可知圆环导线的有效长度
则安培力大小为
故B正确，ACD错误。
答案：B。
9．AD
解析：试题分析：A、美国物理学家密立根最早通过实验测得电荷量e的数值；A正确
B、奥斯特发现了电流的磁效应；B错误
C、法拉第引入“电场”的概念来描述电场的真实存在；C错误
D、库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律，即库仑定律；D正确
答案：AD
考点：物理学史
点评：学习物理学史，可以让我们了解物理学建立的过程，加深对物理知识的理解．了解电磁学发展史，可以加深对电磁学知识的理解．
10．BD
解析：在匀强磁场中，通电导线受到的安培力为
当电流方向与磁场方向平行时，安培力为0。
当电流方向与磁场方向不平行时，在匀强磁场中，安培力与电流大小成正比，F-I图像为过原点的直线。
答案：BD。
11．BD
解析：导体棒沿导轨从桌面右侧水平抛出后做平抛运动，下落高度相等，则平抛运动的时间相等，由s=v0t得，导体棒M、N平抛运动初速度之比为 v1：v2=s1：s2．由动量定理：，即，即，则通过棒电荷量之比为q1：q2=v1：v2=s1：s2，选项A错误；安培力对棒冲量，则I1：I2= v1：v2=s1：s2，选项B正确； 根据动能定理得：安培力对导体棒做功，则做功之比为 W1：W2= v12：v22=s12：s22 ，选项C错误，D正确．
12．ABE
解析：在正点电荷的电场中，距离正点电荷越近的地方场强大，电势高，则场强大的地方电势一定比场强小的地方高，选项A正确；处于电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零，选项B正确；静电场可使运动电荷加速，但是因洛伦兹力方向垂直于速度方向，则磁场不能加速电荷，选项C错误；电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，可能是电荷的速度为零或速度方向与磁场方向平行，而该位置的磁感应强度不一定为零，选项D错误；磁场是客观存在的一种特殊物质形态，选项E正确；答案：ABE.
13．（1）竖直向下；（2）4N
解析：（1）根据左手定则可知，导线所受安培力的方向是竖直向下。
（2）根据
解得
F=4N
14．(1)6N；(2)5A，电流方向应为向左
解析：(1)由左手定则知，导体棒受到的安培力方向竖直向下；对导体棒受力分析有
2F=mg+BI1L
解得
F=6N
(2)欲使两根绝缘细绳无拉力，则安培力应竖直向上，由左手定则知，导体棒中的电流方向应为向左；
对导体棒有
mg=BI2L
解得
I2=5A
15．
解析：导体棒受重力、支持力和水平向右的安培力处于平衡，根据共点力平衡得
解得
所以所加磁场的磁感应强度的大小为。
答案第1页，共2页
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