12.5 磁场对通电导体的作用 同步练习（含答案）

五、磁场对通电导体的作用
知识点 1　磁场对通电导体的作用
1．关于放在磁场里的通电直导线，下列说法中正确的是(　　)
A．一定受磁场力的作用 B．一定不受磁场力的作用
C．不一定受磁场力的作用 D．以上说法都不对
2．如图12－5－1所示，在研究磁场对电流作用的实验装置中，导体棒ab不可能选用下列哪种材料制成(　　)
图12－5－1
A．铜 B．铁 C．铝 D．锡
3．某同学探究“磁场对通电导体的作用”时，闭合开关后，导体向外运动，如果想改变导体的运动方向，下列做法中能实现的是(　　)
A．将蹄形磁体的N、S极对调
B．使用更粗一些的导体棒
C．对调N、S极的同时改变线圈中的电流方向
D．增大电源电压
4．某同学探究“磁场对通电直导线的作用”时，闭合开关后，导体向蹄形磁体的外面运动，关于此过程中能量的转化，下列说法中正确的是(　　)
A．此过程中机械能转化为电能 B．此过程中内能转化为机械能
C．此过程中电能转化为机械能 D．此过程中化学能转化为电能
知识点 2　左手定则
5．左手定则：伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时，________所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。
6．如图12－5－2所示，在磁场中有一通电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置处于静止状态，当开关断开后，则(　　)
　图12－5－2
A．弹簧的长度增大 B．弹簧的长度减小
C．弹簧的长度不变 D．弹簧受到一个扭力作用而转过一个角
7．如图12－5－3所示的实验装置，是用来研究(　　)
图12－5－3
A．磁场对通电导体的作用 B．磁极间的相互作用 C．电流的磁场 D．电磁铁原理
8．把一个接在家庭电路中正在发光的灯泡放到如图12－5－4所示的磁体中间，发现灯丝晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是(　　)
　　　
图12－5－4
A．灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的，能够被磁体吸引
B．该现象中内能转化为机械能
C．灯丝晃动是因为磁场对通电导体有力的作用
D．灯丝晃动是重心不稳，与磁场没有关系
9．当扬声器中的线圈通过的电流方向如图12－5－5所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向________运动；如此反复，线圈带动纸盆________________而发声。
图12－5－5
图12－5－6为我们实验室所用电流表的内部结构示意图，当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是________________________________________
。
　　　
图12－5－6
11．如图12－5－7所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置，当导线ab中有某方向的电流通过时，ab受到磁场的作用力向上。
图12－5－7
(1)如果仅将两磁极对调位置，导线ab受力向________。
(2)如果磁极位置不变，仅改变ab中的电流方向，导线ab受力向________。
(3)如果将磁极位置对调的同时改变ab中的电流方向，导线ab受力向________。
12．如图12－5－8所示，通电导体在磁场中会受到力的作用。现只改变导体中的电流大小，得到导体受到的作用力与电流的数据如下表，请你归纳出作用力F与电流I之间的关系式：______________________。
I/A
1
2
3
4
5
6
F/N
0.15
0.3
0.45
0.6
0.75
0.9
图12－5－8
13.小丽利用如图12－5－9所示的装置进行电磁学实验。
图12－5－9
(1)在图甲所示的实验中，当闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向左运动，这说明________________________________。若只对调电源正、负极，金属棒ab会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与________________有关。
(2)物理课后，小丽制作了如图乙所示的“神奇转框”，金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池转动起来。柱形物的材料应具有较好的导电性和________性。
考|　　题|　　展|　　示
14．2018·西城一模(多选) 同学们利用如图12－5－10所示的装置进行实验。实验中将金属导体棒ab放在磁场中两根平行的金属导轨上，闭合开关，导体棒ab向左运动；将磁体的磁极对调，闭合开关，导体棒ab向右运动。根据上述实验现象，可以得出的结论是(　　)
图12－5－10
A．实验现象说明磁场对电流可以产生力的作用
B．导体棒ab在磁场中的受力方向与磁场方向有关
C．导体棒ab在磁场中的受力方向与电流方向有关
D．导体棒ab在磁场中的受力大小与磁场强弱有关
教师详解详析
1．C　[解析] 磁场对通电导线有力的作用，但必须是电流方向与磁场方向不平行时。
2．B　[解析] 探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验。
3．A　4.C　5.拇指
6．C　[解析] 磁感线由N极指向S极，磁场与电流在同一水平面内，根据图示由左手定则可知，导线AB不受磁场力作用，在竖直方向上，弹簧的拉力与导线的重力是一对平衡力，断开开关后，在竖直方向上导线受到的重力与弹簧的拉力不变，弹簧长度不变，弹簧不会受到扭力作用而转过一个角。
7．A　[解析] 由图可知，直导线两端分别接在电源两极上，并且直导线处在蹄形磁体的磁场中。因此本装置是用来研究磁场对通电导体的作用的。
8．C　[解析] 磁体不能吸引钨丝，故A错误；该现象中电能转化为机械能，故B错误；有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用，故C正确，D错误。
9．右　(来回)振动
[解析] 当给线圈通电时，通电线圈就会在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向有关。因此当电流方向改变时，线圈的受力方向与原来相反，则线圈将向右运动；由于线圈中的电流是交变电流，它的方向不断发生变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
10．通电导线在磁场中受到力的作用(或磁场对电流有力的作用)
11．(1)下　(2)下　(3)上
12．F＝(0.15 N/A)I
13．(1)磁场对通电导体有力的作用　电流方向　(2)磁
14．AB　[解析] 闭合开关，导体棒ab向左运动，说明通电导体在磁场中受到磁场力的作用，选项A正确；闭合开关，导体棒ab向左运动，将磁体的磁极对调，闭合开关，导体棒ab向右运动，是通过改变磁体磁极方向，从而改变导体棒所受磁场力的方向，说明导体棒ab在磁场中的受力方向与磁场方向有关，选项B正确，选项C、D错误。