《新新練案系列》高中物理（新課標人教版選修1-1）同步練測：第二章 第三節(jié) 磁場對通電導線的作用

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1、 第三節(jié) 磁場對通電導線的作用 建議用時 實際用時 滿分 實際得分 90分鐘 100分 1 / 12 一、 選擇題（本題包括10小題，每小題給出的四個 選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選 項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2 分，有選錯或不選的得0分，共40分） 1.一段通電導線，放在同一勻強磁場中的四個不同位置，如圖2-3-1所示，則（ ） 圖2-3-1 A.b情況下導線不受安培力 B.b、c兩種情況下導線都不受安培力 C.c情況下導線受的安培力大于a情況下導線受的安培力 D.a、b情況下，導線所受安培力大小相等 2.

2、下列關于磁感應強度大小的說法正確的是（ ） A.通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大 B.通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大 C.放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同 D.磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關 3.關于安培力、磁感應強度的說法正確的是（ ） A.通電導線不受安培力作用的地方一定沒有磁場 B.將I、L相同的通電導線放在同一勻強磁場的不同地方，所受安培力一定相同 C.磁感線指向磁感應強度減小的方向 D.以上說法都不正確 4.有關磁感應強度的下列說法中，正確的是（ ） A.磁感應強度是用來表示磁場強弱的物

3、理量 B.若有一小段通電導體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應強度一定為零 C.若有一小段長為L，通以電流為I的導體，在磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應強度的大小一定是F/IL D.由定義式B=F/IL可知，電流I越大，導線L越長，某點的磁感應強度就越小 圖2-3-2 5.一根通有電流I的銅棒用軟導線掛在如圖2-3-2所示的勻強磁場中，此時懸線的張力大于零而小于銅棒的重力，欲使懸線中的張力為零，可采用的方法有（ ） A.改變電流方向，并適當增大電流 B.不改變電流方向，適當增大電流 C.調轉磁場方向反向，并適當增大磁感應強度 D.磁場方向不變，適當增大磁感應

4、強度 6.如圖2-3-3所示，兩個同樣的通電導線環(huán)同軸平行懸掛相隔一小段距離，當同時給兩導線環(huán)通以同向電流時，兩導線環(huán)將（ ） 圖2-3-3 A.吸引 B.排斥 C.保持靜止 D.邊吸引邊轉動 圖2-3-4 7.如圖2-3-4所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一跟長直導線，導線與磁鐵垂直，給導線通以垂直紙面向里的電流，用N表示磁鐵對桌面的壓力，f表示桌面對磁鐵的摩擦力，導線通電后與通電前相比較（ ） A.N減小，f=0 B.N減小，f≠0 C.N增大，f=0 D.N增大，f≠0 圖2-3-5 8.已知質

5、量為m的通電細桿ab與導軌間的動摩擦因數為μ，有電流時，ab恰好在導軌上靜止，如圖2-3-5所示，圖2-3-6是它的四個側視圖，在四種可能的勻強磁場方向中，能使桿ab與導軌之間摩擦力為零的圖是（ ） 圖2-3-6 9.兩條直導線互相垂直，如圖2-3-7所示，但相隔一個小距離，其中一條導線AB是固定的，另一條導線CD能自由轉動.當直流電流按圖2-3-7所示方向通入兩條導線時，CD導線將（ ） 圖2-3-7 A.不動 B.順時針方向轉動，同時靠近導線AB C.順時針方向轉動，同時離開導線AB D.逆時針方向轉動，同時離開導線AB E.逆時針方向轉動，同時靠近導線AB

6、10.如圖2-3-8所示的天平可用來測定磁感應強度.天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬度為l，共N匝，線圈下端懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面.當線圈中通有電流I（方向如圖2-3-8）時，在天平左、右兩邊加上質量各為m1、m2的砝碼，天平平衡，當電流反向（大小不變）時，右邊再加上質量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知（ ） 圖2-3-8 A.磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為（m1-m2）g/NIl B.磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為mg/2NIl C.磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為（m1-m2）g/NIl D.磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為mg/2NIl

7、 二、填空題（本題共2小題，每小題8分，共16分.請將 正確的答案填到橫線上） 11.通電導線在磁場中所受安培力的方向用左手定則來判定：伸開左手，使拇指與四指在同一平面內并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿過手心，使四指指向 ，這時拇指所指的方向就是通電導線所受 . 12.垂直于磁場方向放置的通電導體在磁場中所受安培力大小的規(guī)律：磁場越 ，通電導體中的電流越 ，通電導體在磁場中的長度越 ，通電導體所受的安培力越大. 三、計算題（本題共4小題，共44分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算

8、步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位） 13.（10分）地球是個大磁體，在赤道上，地磁場可以看成是沿南北方向的勻強磁場，假若在赤道上有一根東西方向的直導線，通有由東往西的電流，則地磁場對這根導線的安培力方向如何? 14.（10分）指出圖2-3-9中導線所受安培力的方向. 圖2-3-9 15.（12分）如圖2-3-10所示，通電直導線ab質量為m、長為l，水平地放置在傾角為θ的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流大小為I，要求導線ab靜止在斜面上. （1）若磁場的方向豎直

9、向上，則磁感應強度為多大？ （2）若要求磁感應強度最小，則磁場方向如何？ 圖2-3-10 16.（12分）圖2-3-11是導軌式電磁炮實驗裝置示意圖.兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊(即實驗用彈丸).滑塊可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸.電源提供的強大電流從一根導軌流入，經過滑塊，再從另一導軌流回電源.滑塊被導軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射.在發(fā)射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強磁場，方向垂直于紙面，其強度與電流的關系為 B=kI，比例常量k=2.510-6 T/A

10、. 已知兩導軌內側間距l(xiāng)=1.5 cm，滑塊的質量m=30 g，滑塊沿導軌滑行5 m后獲得的發(fā)射速度v=3.0 km/s(此過程視為勻加速運動). 圖2-3-11 (1)求發(fā)射過程中電源提供的電流大??； (2)若電源輸出的能量有4%轉換為滑塊的動能，則發(fā)射過程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大. 第三節(jié) 磁場對通

11、電導線的作用 得分： 一、 選擇題 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、填空題 11． 12． 三、計算題 13． 14. 15. 16. 第三節(jié) 磁場對通電導線的作用 參考

12、答案 一、 選擇題 1.A解析：圖示四種情況中，b圖中電流方向與磁場方向平行，故b中導線所受安培力為零；a、c中導線都垂直于磁場方向放置，故a、c中導線所受安培力最大，且大小一樣；d中導線與磁場方向成一夾角，其所受安培力小于a、c中導線所受安培力. 2.D解析：磁場中某點的磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導線受力的大小及方向都無關，所以A選項錯，D選項正確.因為通電導線在磁場中受力的大小不僅與磁感應強度有關，而且與通電導線的取向有關，故B選項錯.對于C選項，雖然勻強磁場中磁感應強度處處相等，但當導線在各個位置的方向不同時，磁場力是不相同的（導線與磁場垂直時受磁場力最大，與磁場

13、平行時受磁場力為零），而C選項中沒有說明導線在各個位置的取向是否相同，所以C選項錯. 3.D解析：通電導線雖放在磁場中，但與磁場方向平行時，不受安培力，所以A不對；如果I、L相同，在同一磁場中放置角度不同，安培力也不同，故B不對；在勻強磁場中，沿磁感線方向磁感應強度不變，故C不對. 4.A解析：磁感應強度的引入目的就是描述磁場的強弱，因此選項A是正確的；依據磁感應強度的定義式知：磁感應強度與電流I和導線長度L無關，且B=F/IL中的B、F、L 相互垂直，所以選項B、C、D皆是錯誤的. 5.BD解析：由題意知安培力方向向上，有方程F安+T拉=mg，若T拉=0，可增大F安.故B、D正確.

14、6.A 7.C解析：由左手定則判斷，通電導線所受安培力豎直向上，根據力的作用是相互的，電流通過磁場給磁鐵的作用力豎直向下，故磁鐵對桌面的壓力增大，又由于這個力豎直向下，無水平分力，磁鐵相對桌面沒有運動趨勢，故摩擦力f=0. 8.AB解析：用左手定則判斷各圖中通電細桿的受力方向，再判斷通電細桿所受的合力. 9.E 解析：利用左手定則判斷CD導線所受的安培力方向. 10.B解析：由于當電流反向時，右邊需再加砝碼，可判定電流反向后，安培力方向向上，因此在圖示電流方向時安培力方向向下，此時：m1g=m2g+NBIl,電流反向后：m1g=(m2+m)g-NBIl.由以上兩式可得：mg=2NBIL

15、，即B=mg/2NIl ,再由左手定則可判定磁感應強度的方向為垂直紙面向里.正確選項為B. 二、 填空題 11.電流的方向 安培力的方向 12.強 大 長 三、 計算題 13.解析：通電導線所在位置的俯視圖如圖2-3所示，用左手定則來判定，用四指指向電流方向，讓磁感線垂直穿過手心，則可判定安培力方向垂直指向地面. 圖2-3 14.見解析 解析：由左手定則判定，并且F與B、I均垂直，所以a圖中F垂直I向上，b圖中垂直紙面向外，c圖中豎直向上，d圖中因為B與I平行，所以不受安培力，e圖中F垂直紙面向里（有效長度是垂直磁感

16、線的那一部分，即豎直向上部分，由左手定則可判斷出方向垂直紙面向里）. 15.（1）mgtan θ/（Il）(2)垂直斜面向上 解析：（1）若磁場方向豎直向上，從a向b觀察，導線受力情況如圖2-4所示. 由平衡條件得 在水平方向上F-FNsin θ=0; 在豎直方向上mg-FNcos θ=0,其中F=BIl. 聯(lián)立可解得B=mgtan θ/（Il）. 圖2-4 圖2-5 (2)若要求磁感應強度最小，則一方面應使磁場方向與通電導線垂直，同時另一方面調整磁場方向使與重力、支持力合力相平衡的安培力最小. 如圖2-5所示，由力的矢量三角形討論可知，當安培力方向與支持力垂直時，安培力最小，對應磁感應強度最小，設其值為Bmin,則BminIl=mgsin θ,Bmin=mgsin θ/(Il). 根據左手定則判定知，該磁場方向垂直斜面向上. 16.（1）8.5105 A (2)1.0109 W 1.2103 V 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！