2017-2018学年高一物理沪科版选修1-1学业分层测评：第2章 2.2 安培力与磁感应强度 2.3 改写通信史的发明（含答案）

学业达标测评(六)
(建议用时：45分钟)
1．如图2-2-7所示，用一块蹄形磁铁靠近发光的白炽灯，灯丝会持续颤抖，产生上述现象的原因主要是灯丝受到了(　　)21教育网
图2-2-7
A．重力
B．电场力
C．恒定的安培力
D．变化的安培力
【解析】　白炽灯灯丝中通有电流，在外加磁场中受到变化的安培力作用而颤抖．
【答案】　D
2．各地地磁场磁感应强度(水平分量)Bx有所不同，可以在相关手册上查到．下表给出我国几个城市的Bx值.www.21-cn-jy.com
地名
北京
广州
上海
武汉
Bx/10－4 T
0.289
0.375
0.333
0.343
现将同一根通电直导线分别在以上四地竖直放置，则使导线受磁场力最大的是(　　)
A．北京　　　　　　　　 B．广州
C．上海 D．武汉
【解析】　由安培力公式F＝BIL可知同一根通电直导线竖直放置时，地磁场磁感应强度水平分量Bx越大，导线所受安培力越大，故导线在广州所受磁场力最大，B正确．【答案】　B21cnjy.com
3．关于对通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确的是(　　)A．F、B、I三者必定均保持垂直【来源：21·世纪·教育·网】
B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I
C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I
D．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
【解析】　由左手定则可知力F垂直平面BI，但B和I不一定垂直，故选项B正确．【答案】　B
4．如图2-2-8所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有(　　)2·1·c·n·j·y
图2-2-8
A．Φ1>Φ2 B．Φ1＝Φ2
C．Φ1<Φ2 D．无法判断
【解析】　磁通量定义式中的S应理解为处于磁场中的有效面积，由于环1和环2处在磁场中的有效面积相同，所以穿过这两个圆环的磁通量是相等的，即Φ1＝Φ2，故B选项正确．21·世纪*教育网
【答案】　B
5．如图2-2-9所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L＝0.2 m，导线中电流I＝1 A．该导线所受安培力F的大小为(　　)
图2-2-9
A．0.01 N　　　　　 B．0.02 N
C．0.03 N D．0.04 N
【解析】　根据安培力的表达式F＝BIL得，F＝0.2 T×1 A×0.2 m＝0.04 N.【答案】　D21·cn·jy·com
6．(多选)在一根长为0.2 m的直导线中通入2 A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小可能是(　　) 21*cnjy*com
A．0.4 N B．0.2 N
C．0.1 N D．0
【解析】　当导线与磁场方向垂直时，有效长度l最大，安培力最大，Fmax＝BIl＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N；当导线与磁场方向平行时，有效长度l＝0，此时安培力最小，Fmin＝0；所以安培力大小的范围是0≤F≤0.2 N，故B，C，D均正确．【答案】　BCD
7．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是(　　)
【解析】　根据左手定则可得只有D正确．
【答案】　D
8．如图2-2-10所示，质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，下图是它的四个侧视图，标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是(　　)
图2-2-10
【解析】　因杆ab静止在导轨上，所受合力为零，若杆ab的支持力和磁场对ab的安培力的合力可能为零，则ab杆与导轨之间的摩擦力就为零，对A、B、C、D四个图中杆ab进行受力分析知，选项A、B图中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零．
【答案】　AB
9．如图2-2-11所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为________．
图2-2-11
【解析】　由于Φ＝BS中S为垂直于磁场方向的面积，因此Φ＝BSsin α＝BS.
【答案】　BS
10．如图2-2-12所示，水平导体棒AB被两根竖直细线悬挂，置于垂直纸面向里的匀强磁场中，已知磁场的磁感应强度B＝0.5 T，导体棒长L＝1 m，质量m＝0.5 kg，重力加速度g取10 m/s2.当导体棒中通以从A到B的电流时．21世纪教育网版权所有
图2-2-12
(1)判断导体棒所受安培力的方向；当电流I＝2 A时，求导体棒所受安培力的大小F.
(2)导体棒中通过的电流I′为多大时，细线中拉力刚好为零？
【解析】　(1)由左手定则知，导体棒所受安培力的方向向上；当电流I＝2 A时，导体棒所受安培力的大小：F＝BIL＝1 N.2-1-c-n-j-y
(2)当安培力与重力平衡时，细线中拉力刚好为零，即BI′L＝mg解得I′＝＝10 A.
【答案】　(1)向上　1 N　(2)10 A
磁悬浮列车
磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类．
常导型也称常导磁吸型，以德国高速常导磁悬浮列车transrapid为代表，它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10毫米左右．列车速度可达每小时400～500千米，适合于城市间的长距离快速运输．www-2-1-cnjy-com
超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型，以日本MAGLEV为代表．它是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为100毫米左右，速度可达每小时500千米以上．【来源：21cnj*y.co*m】