高中物理鲁科版选修3-1课时作业 第6章 第1节 探究磁场对电流的作用 Word版含解析

第6章 磁场对电流和运动电荷的作用
第1节 探究磁场对电流的作用

一、选择题
1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是(　　)
A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无
关
解析：磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与放入的通电导线及其受到的安培力无关，故A错D对；磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映，而磁感线的指向代表此处磁场的方向，故B错．安培力的大小不仅与B、I、l有关，还与导体的放置方式有关，故C错误．
答案：D
2．如图所示，磁感应强度和通电导体中的电流方向均垂直纸面向里，则关于通电导体所受磁场力，下面判断正确的是(　　)
A．磁场力垂直导体，方向向左
B．磁场力垂直导体，方向向右
C．磁场力垂直导体，方向向上
D．磁场力为零
解析：电流方向与磁场方向平行，通电导线所受磁场力为零，故选D.
答案：D
3．关于通电导线所受安培力F的方向、磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是(　　)
A．F、B、I三者必须保持相互垂直
B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直
C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直
D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直
解析：安培力F总是与磁场B和电流I决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直．如果通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确．
答案：B
4．(多选)有关电流表的说法中正确的是(　　)
A．电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用
B．电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用
C．电流表指针的偏转角与所通电流成正比
D．电流表指针的偏转角与所通电流成反比
答案：BC
5. 如图所示为电流天平，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度大小为B、方向与线圈平面垂直．当线圈中通过方向如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．然后使电流反向，大小不变．这时为使天平两臂再达到新的平衡，则需(　　)
A．在天平右盘中增加质量m＝的砝码
B．在天平右盘中增加质量m＝的砝码
C．在天平左盘中增加质量m＝的砝码
D．在天平左盘中增加质量m＝的砝码
解析：由左手定则可知电流方向反向后，安培力方向竖直向下，故要使天平再次达到新的平衡，需要在天平的左盘中增加砝码，A、B错误．由于天平是等臂杠杆，故左盘增加砝码的重力大小等于右盘增加的安培力大小，右盘安培力增加量为ΔF＝2nBIL，故由ΔF＝mg，可得m＝，C错误，D正确．
答案：D
6．赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为(　　)
A．正东　　　　　　　　 B．正南
C．正西 D．正北
解析：避雷针放电时，电流方向竖直向下，该处地磁场方向水平向北，由左手定则可知，该处安培力的方向向东，故A正确，B、C、D均错误．
答案：A
7．(多选)图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是(　　)
A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
解析：若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆所受安培力方向向左，则L向左滑动，A错误；同理判定B、D正确，C错误．
答案：BD
8．一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：A图中导线不受力，故它不会弯曲，A错．B图中导线受到垂直纸面向里的安培力，它不会向右弯曲，B错．C中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲，C错．D中导线受到水平向右的安培力，故它向右弯曲，D对．
答案：D
二、非选择题
9．画出图中通电导线棒ab所受的安培力的方向．
答案：
10．如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d.导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g.求下滑到底端的过程中，金属棒
(1)末速度的大小v；
(2)通过的电流大小I；
(3)通过的电荷量Q.
解析：(1)由v2＝2as，解得v＝
(2)安培力F安＝IdB
金属棒所受合力F＝mgsin θ－F安
由牛顿运动定律得F＝ma
解得I＝
(3)金属棒做匀加速运动时间t＝
电荷量Q＝It
解得Q＝
答案：(1)　(2)
(3)