2018—2019学年高中物理粤教版选修1-1课时巩固：第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示

第五节奥斯特实验的启示
1．如下图所示，把一条导线平行地放在小磁针的上方附近，当电流通过导线时，磁针会发生偏转，首先观察到这个实验现象的物理学家是(　　)
A．库仑 B．楞次
C．法拉第 D．奥斯特
解析：题述实验即为奥斯特实验．
答案：D
2．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的是(　　)
A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行
B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行
C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直
D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直
解析：安培力方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即垂直于电流和磁场方向所确定的平面．
答案：C
3．乐乐同学想利用“电磁弹簧秤”称量一金属棒的质量，如图所示，一根粗细均匀的金属棒ab用两个完全相同的弹簧悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，弹簧上端固定，下端与金属棒连接且绝缘，金属棒通过开关与一电路相连，电源右侧为正极，开关接通以后，下列说法正确的是(　　)
A．金属棒所受安培力竖直向下
B．仅改变电流方向，安培力方向不变
C．仅增大磁感应强度，安培力变小
D．若滑动变阻器的滑片向左滑动，则安培力减小
解析：由左手定则知，金属棒受到的安培力竖直向下；仅改变电流方向，安培力方向变为竖起向上；由F＝BIL，知B增大，F增大，滑片向左滑动R减小，I增大，F增大；故选A.
答案：A
4．如下图所示，一通电直导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向是(　　)
A．向上 B．向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
解析：安培力的方向用左手定则来判断，伸开左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁场垂直穿过手心，四个指头所指的方向与电流方向相同，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向．因此C选项正确．
答案：C
5．如下图所示，电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标示I和F方向的是(　　)
解析：由左手定则可判断A对．
答案：A
6．电流的磁效应揭示了电与磁的关系．若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流，则电流的磁感线分布正确的是(　　)
分析：在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时，要利用安培定则(或叫右手螺旋定则)，不要和电场线混淆．
解析：根据安培定则可知，当电流方向向外时，所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线，故A、B、C错误，D正确．
答案：D
7．如下图所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2，关于力的方向，下列判断正确的是(　　)
A．F1、F2都向下 B．F1、F2都向上
C．F1向下，F2向上 D．F1向上，F2向下
答案：D
8．在磁场中的通电导线(　　)
A．一定受到安培力的作用
B．可能受到安培力的作用
C．一定不受安培力的作用
D．以上说法均不正确
解析：电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小．当两者平行时，安培力等于零，此时不受安培力的作用，故B对．
答案：B
9．如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针．现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的影响，则下列说法正确的是(　　)
A．小磁针保持不动
B．小磁针的N极向下转动
C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
解析：根据右手螺旋定则，水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里，磁场方向与小磁针N极的受力方向相同，因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动，C选项正确．
答案：C
10．把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，若导线长为0.5 m，电流为4 A，磁场的磁感应强度为1×10－2 T，该导线受到的安培力大小为(　　)
A．2×10－3 N B．5×10－2 N
C．2×10－2 N D．4×10－3 N
解析：当B⊥I时，F＝BIL＝1×10－2×4×0.5 N＝2×10－2 N.
答案：C
11．(多选)如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一根用绝缘线悬挂的通电金属棒MN，电流由M流向N，欲使线的张力变小，下列措施有效的有(　　)
A．只改变磁场方向 B．只改变电流方向
C．只增大电流强度 D．只增大磁感应强度
解析：由左手定则可知，MN受安培力向下，根据平衡条件可知：mg＋BIL＝F；则要使F减小，可以改变安培力的方向，即改变磁场的方向或电流的方向；若增大电流强度则安培力变大，拉力一定变大，同理可知若增大磁感应强度则也增大了安培力，从而使拉力变大，故A、B正确，C、D错误．故选AB.
答案：AB
12．(多选)下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式，其中导线能受到安培力作用的是(　　)
分析：本题比较简单，考查了通电导体在磁场中受安培力的条件，当通电导体电流方向与磁场方向不在同一
方向上时，将受到安培力作用，安培力的方向可以通过左手定则进行判断．
解析：A图中电流方向与磁场垂直，因此受安培力作用，故A正确；B图中电流方向与磁场方向相反，不受安培力作用，故B错误；C图中电流方向与磁场方向垂直，受到安培力作用，故C正确；D图中电流方向与磁场方向相同，不受安培力作用，故D错误．
答案：AC
点评：当通电导体中电流方向与磁场方向不共线时才受到安培力作用，这与电荷在电场中受电场力不同，在学习过程中可以类比学习．
13．(多选)如图所示，匀强磁场中有一通电直导线，关于导线受到的安培力F，下列判断正确的有(　　)
A．F方向向上
B．F与电流大小有关
C．F与磁感应强度大小有关
D．F与导线在磁场中的长度有关
解析：如题图可知，通电导线与磁场垂直，由左手定则可知，安培力向下，故A错误；由F＝BIL可知，F与电流、磁感应强度、导线的长度有关，故B、C、D正确．
答案：BCD