同步课时精练(一)1.1安培力及其应用(含解析)

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名称 同步课时精练(一)1.1安培力及其应用(含解析)
格式 docx
文件大小 296.0KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-02-05 21:02:13

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文档简介

同步课时精练(一)1.1安培力及其应用(后附解析)
一、单选题
1.如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向,其中正确的是(   )
A. B.
C. D.
2.在地球的赤道上方有一条东西方向水平放置的长直导线,通有从东向西流动的电流,则此通电导线所受地磁场的作用力方向应是(  )
A.向上 B.向下 C.向北 D.向南
3.如图(俯视图),在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中,有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上,当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时,该棒所受安培力为
A.方向水平向右,大小为4.0N
B.方向水平向左,大小为4.0N
C.方向水平向右,大小为2.0N
D.方向水平向左,大小为2.0N
4.如图所示,两平行导轨与水平面成α=37°角,导轨间距为L=1.0 m,匀强磁场的磁感应强度可调,方向垂直导轨所在平面向下.一金属杆长也为L,质量m=0.2 kg,水平放在导轨上,与导轨接触良好而处于静止状态,金属杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,通有图示方向的电流,电流强度I=2.0 A,令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则磁感应强度的最大值和最小值分别为(  )
A.1.0 T 0 B.1.0 T 0.6 T
C.1.0 T 0.2 T D.0.6 T 0.2 T
5.赤道附近一根直立旗杆因上空带正电云层靠近,遭受雷击,则当雷电通过旗杆时地球磁场对旗杆的安培力方向为(  )
A.向东 B.向南 C.向西 D.向北
6.如图所示的天平可用来测定磁感应强度B。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽度为l,共N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面,当线圈中不通电流时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡,当线圈中通有电流I时方向如图所示,左边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知(  )
A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为
B.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为
C.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为
D.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为
7.如图所示,一根粗细均匀、长为、质量为的导体棒从中点处弯成角,将此导体棒放入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,导体棒两端、悬挂于两根相同的弹簧下端,弹簧均处于竖直状态。当导体棒中通有的电流时,两根弹簧比自然长度各缩短了,则下列说法中正确的是(  )

A.导体中电流的方向为
B.每根弹簧的弹力大小为
C.弹簧的劲度系数为
D.若仅改变电流方向,则弹簧将会比自然长度各伸长
8.把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用。关于安培力的方向,下列说法中正确的是(  )
A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同
B.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直
C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,也一定跟磁感应强度方向垂直
D.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直
9.如图所示,O为圆心,弧是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路(  )
A.将向左平动
B.将向右平动
C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动
D.KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动
二、多选题
10.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
11.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ,整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,当杆中通有从a到b的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止。则( )
A.磁场方向竖直向下
B.磁场方向竖直向上
C.ab所受支持力的大小为mgcosθ
D.ab所受安培力的大小为
12.一同学为检验某空间有无电场或磁场存在,想到的下列方法中可行的是(  )
A.引入检验电荷,如果它受到电场力,说明此空间存在电场
B.引入检验电荷,如果它没有受到电场力,说明此空间不存在电场
C.引入一段通电导线,如果它受到安培力,说明此空间存在磁场
D.引入一段通电导线,如果它没有受到安培力,说明此空间不存在磁场
三、解答题
13.在磁场中放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长为1cm,电流为0.5A,所受的磁场力为5×10﹣4 N.求:
(1)该位置的磁感应强度多大?
(2)若将该电流撤去,该位置的磁感应强度又是多大?
(3)若将通电导线跟磁场平行放置,该导体所受到的磁场力多大?
14.把一长为l、通有电流大小为I的导线垂直放置在范围足够大的匀强磁场中,导线所受的力为F,然后把面积为S的平面框架放置在匀强磁场中,框架平面与磁场垂直,如图所示。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小。
(2)求穿过平面框架的磁通量大小。
(3)若使框架绕轴转过,则穿过平面框架的磁通量为多少?
15.如图,ab、cd为相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为3.6 kg的金属棒MN垂直于导轨放在其上,当金属棒中通以8 A的电流时,金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动,加速度为2 m/s2,当棒中通以同方向的5 A的电流时,棒恰好沿着导轨做匀速运动,求:
(1)此匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)金属棒与导轨间的动摩擦因数。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【来源】甘肃省兰州市第一中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理(文)试题
解析:根据左手定则有:A中安培力方向向下,B中不受安培力作用,C中安培力方向向下,D中安培力方向垂直纸面向外,故ABD错误,C正确,选C.
点拨:判断通电导线的安培力方向,既要会用左手定则,又要符合安培力方向的特点:安培力方向既与电流方向垂直,又与磁场方向垂直.
2.B
【来源】江苏省赣榆县赣榆智贤中学2017--2018学年高二上学期第一次阶段考试物理试题
解析:赤道处的磁场方向从南向北,电流方向自东向西,根据左手定则,安培力的方向向下。
答案:B。
3.D
【来源】2020届四省八校高三上学期第二次质检理综物理试题
解析:金属棒的有效长度为AC,根据几何知识得L=0.2m,根据安培力公式得
F=BIL=2×5×0.2=2N
根据左手定则可判定安培力水平向左,故ABC错误,D正确;
答案:D。
4.C
【来源】【优教学】 第九章 磁场 单元质量检测(九)
解析:由左手定则知安培力沿斜面向上,因mgsin α=1.2 N、Ffm=μmgcos α=0.8 N,所以当磁感应强度B最小时,安培力F1=BminIL=0.4 N,即Bmin=0.2 T;当B最大时,安培力F2=BmaxIL=2.0 N,即Bmax=1.0 T.
A.1.0 T;0,与结论不相符,选项A错误;
B.1.0 T;0.6 T,与结论不相符,选项B错误;
C.1.0 T;0.2 T,与结论相符,选项C正确;
D.0.6 T;0.2 T,与结论不相符,选项D错误.
5.A
【来源】湖北省恩施州巴东县二中2020-2021学年高二上学期期中物理试题
解析:赤道附近的地磁场方向由南向北,而旗杆中的电流方向向下,由左手定则可知,地球磁场对旗杆的安培力方向为向东。
答案:A。
6.B
【来源】2015-2016学年江西九江一中高二上期期中考试物理卷
解析:未通电时,根据平衡可知
m1g=m2g+m′g

m′=m1-m2
当B的方向垂直纸面向里,线圈所受安培力的方向向下,所以需要在右边加砝码m。则有
mg=NBIL
所以
答案:B。
7.C
【来源】2020届浙江省临海市、乐清市、新昌县高三下学期选考模拟考试物理试题
解析:A.由题意知通电后弹簧比原长缩短了,说明安培力方向向上,由左手定则可知,电流方向由,A错误;
B.通电后,ab导体的有效长度为
受到的安培力为
根据平衡条件有
解得
B错误;
C.根据胡克定律得
解得
C正确;
D.仅改变电流方向,则受到的安培力的大小不变,方向变为向下,设弹簧将会比自然长度伸长,则有
解得
D错误。
答案:C。
8.C
【来源】广东省湛江市2018-2019学年高二上学期期末物理试题
分析:利用左手定则判断通电导线在磁场中所受安培力的方向,根据左手定则可知,安培力与电流和磁场所在平面垂直,因此安培力既垂直于磁场方向又垂直与电流方向。
解析:左手定则是判断磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间关系的法则,根据作用定则可知,安培力垂直于电流和磁场所在的平面,因此安培力既垂直于磁场方向又垂直与电流方向,故C正确,ABD错误。
答案:C。
点拨:安培力方向是初学者很容易出错的地方,在学习中要加强这方面的练习,正确应用左手定则判断安培力的方向。
9.D
【来源】2015届福建四地六校高三上期第三次月考物理卷
解析:直导线电流方向垂直纸面向外,由安培定则可知,直导线产生的磁感线是一系列以导线为圆心的同心圆,方向逆时针。对线框受力分析,弧KN、LM与磁感线平行不受安培力,由左手定则可知,KL边受到的安培力方向垂直纸面向外,NM边受到的安培力方向垂直纸面向里。故KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动。
答案:D。
10.AD
【来源】人教版物理高二选修3-1第1章第1节电荷及其守恒定律同步检测卷
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.
11.BD
【来源】2011-2012学年度汕头金山中学高二第一学期期末考试物理卷
解析:AB.若磁场方向竖直向下,金属杆所受安培力向左,不可能处于平衡状态,故磁场方向竖直向上,金属杆所受安培力向右,A错误,B正确;
CD.金属杆受力示意图如图所示
据平衡条件可得ab所受支持力的大小为
所受安培力的大小为
C错误,D正确。
答案:BD。
12.ABC
【来源】河南省周口市扶沟高中2021-2022学年高二上学期期中物理试题
解析:AB.电荷在电场中一定会受到电场力的作用,故在该空间内引入检验电荷时,如果电荷受到电场力则说明此空间一定有电场,如果没有电场力则一定没有电场,故AB正确;
C.若空间引入通电导线受到安培力,则说明此空间一定存在磁场,故C正确;
D.若引入通电导线而没有受到安培力,则可能是导线与磁场相互平行,故不能说明不存在磁场,故D错误。
答案:ABC。
13.(1)0.1T;(2)0.1T;(3)0
【来源】人教版选修3-1第三章第2节磁感应强度练习1
解析:(1)根据公式

(2)撤去电流元,该处的磁感应强度不变
B=0.1T
(3)若将通电导线跟磁场平行放置,该导体所受到的磁场力为零。
14.(1);(2);(3)
【来源】甘肃省武威市天祝藏族自治县2023-2024学年高二上学期第二次月考(12月)物理试题
解析:(1)由通电导线在磁场中的受力关系式
解得匀强磁场的磁感应强度大小
(2)在题图所示位置时,磁感线与框架平面垂直,有
结合(1)得穿过平面框架的磁通量
(3)当框架绕轴转过时有
解得
15.(1);(2)
【来源】内蒙古太仆寺旗宝昌一中2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题
解析:(1)(2)当金属棒通有电流时,沿着导轨做匀加速运动,根据牛顿第二定律有
当金属棒通有电流时匀速运动,根据平衡条件有
联立解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页