高二物理粤教版选修3-1 检测题 第三章 第三节 探究安培力 Word版含解析

1．关于磁通量，正确的说法有(　　)
A．磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量
B．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大
C．磁通量大，磁感应强度不一定大
D．把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的磁通量比在N处的大，则M处的磁感应强度一定比N处大
解析：磁通量是标量，磁通量大小Φ＝BS⊥＝BScos θ，与B、S、θ均有关系．故C正确．
答案：C
2．下图中磁感应强度B、电流I和安培力F之间的方向关系错误的是(　　)
答案：D
3．(多选)在空间某点A存在两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A点的磁感应强度大小可能为(　　)
A．7 T　　　　B．1 T　　　　C．5 T　　　　D．0
解析：磁感应强度是矢量，合成时遵循平行四边形定则，所以合磁感应强度的范围为B2－B1≤B≤B2＋B1，分析可得选项A、B、C正确．
答案：ABC
4．(多选)一电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用表示磁感应强度B的是(　　)
解析：当通电导线垂直于磁场方向时，可用表示磁感应强度B.B、D中电流的方向不与磁场方向垂直，不可用表示磁感应强度．
答案：AC
5．如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．若仅将导线中的电流增大为原来的2倍，则导线受到安培力的大小将(　　)
A．减小为原来的 B．减小为原来的
C．增大为原来的4倍 D．增大为原来的2倍
解析：由安培力公式F＝BIL知，当电流增大为原来的2倍后，导线受安培力大小也将增大为原来的2倍，故选项D正确，其余错误．
答案：D
6.如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，一倾角为α＝60°的光滑斜面上，静止一根长为L＝1 m，重G＝3 N，通有电流I＝3 A的金属棒．求：
(1)匀强磁场的磁感应强度大小；
(2)导体棒对斜面的压力大小．
解析：(1)由左手定则知金属棒受水平向右的安培力，对金属棒进行受力分析，运用合成法，如图所示：
由平衡条件，得F安＝BIL＝Gtan α，则B＝＝ T.
(2)由上图，根据三角函数关系，得N＝＝6 N.
答案：(1) T　(2)6 N
B级　提能力
7.如图为某磁场的磁感线，以图中的O为起点，取竖直向上的方向为y轴的正方向，由磁感线的分布情况分析该磁场在y轴上的磁感应强度的大小随y变化的规律可能正确的是(　　)
解析：本题的易错之处在于对磁感应强度的矢量性的理解不清而造成错解．磁感线的疏密程度表示B的大小，因此沿y轴方向B先减小后增大，故最有可能正确的为C选项．
答案：C
8.如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则棒MN所受安培力大小(　　)
A．F＝BId　　　 B．F＝BIdsin θ
C．F＝ D．F＝BIdcos θ
解析：棒MN在磁场中有电流的长度为，则F＝BIL＝.故C正确．
答案：C
9.如图所示，一环形导体用一绝缘轻绳将其悬挂于天花板上，整个空间有水平向右的匀强磁场，磁场方向恰好与圆环平面垂直．现给圆环通以如图所示的电流．设圆环的半径为R，电流为I，磁感应强度大小为B，则圆环通电后所受到的安培力为(　　)
A．BIR B．2BIR
C．2πRBI D．0
解析：本题的易错点是忽略分析圆环在匀强磁场中所受到的安培力的方向．可将环形导体等分为若干段，每小段通电导体所受安培力均背离圆心，由对称性可知，这些安培力均为成对的平衡力，故圆环所受到的安培力为零，选项D正确，A、B、C错误．
答案：D
10.如图所示，两平行光滑导轨相距为L＝20 cm，金属棒MN的质量为m＝10 g，电阻R＝8 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，方向竖直向下，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，当开关K闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值(设θ＝45°，g取10 m/s2)．
解析：金属棒平衡时的平面受力图如图所示．
当MN平衡时，有
mgsin θ －BILcos θ ＝0，①
由闭合电路欧姆定律，得I＝，②
由①②式联立并代入数据，得R1＝7 Ω.
答案：7 Ω