《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(dǎo)線的作用

第三節(jié) 磁場對通電導(dǎo)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(dǎo)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2-3-1A.b情況下導(dǎo)線不受安培力B.b、c兩種情況下導(dǎo)線都不受安培力C.c情況下導(dǎo)線受的安培力大于a情況下導(dǎo)線受的安培力D.a、b情況下，導(dǎo)線所受安培力大小相等2.下列關(guān)于磁感應(yīng)強度大小的說法正確的是（ ）A.通電導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強度一定大B.通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)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(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D.磁感應(yīng)強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)3.關(guān)于安培力、磁感應(yīng)強度的說法正確的是（ ）A.通電導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)強度減小的方向D.以上說法都不正確4.有關(guān)磁感應(yīng)強度的下列說法中，正確的是（ ）A.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場強弱的物理量B.若有一小段通電導(dǎo)體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零C.若有一小段長為L，通以電流為I的導(dǎo)體，在磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應(yīng)強度的大小一定是F/ILD.由定義式B=F/IL可知，電流I越大，導(dǎo)線L越長，某點的磁感應(yīng)強度就越小圖2-3-25.一根通有電流I的銅棒用軟導(dǎo)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(diào)轉(zhuǎn)磁場方向反向，并適當增大磁感應(yīng)強度D.磁場方向不變，適當增大磁感應(yīng)強度6.如圖2-3-3所示，兩個同樣的通電導(dǎo)線環(huán)同軸平行懸掛相隔一小段距離，當同時給兩導(dǎo)線環(huán)通以同向電流時，兩導(dǎo)線環(huán)將（ ）圖2-3-3A.吸引 B.排斥C.保持靜止 D.邊吸引邊轉(zhuǎn)動圖2-3-47.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(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)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(dǎo)線通電后與通電前相比較（ ）A.N減小，f=0 B.N減小，f0C.N增大，f=0 D.N增大，f0圖2-3-58.已知質(zhì)量為m的通電細桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，有電流時，ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖2-3-5所示，圖2-3-6是它的四個側(cè)視圖，在四種可能的勻強磁場方向中，能使桿ab與導(dǎo)軌之間摩擦力為零的圖是（ ）圖2-3-69.兩條直導(dǎo)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(dǎo)線AB是固定的，另一條導(dǎo)線CD能自由轉(zhuǎn)動.當直流電流按圖2-3-7所示方向通入兩條導(dǎo)線時，CD導(dǎo)線將（ ）圖2-3-7A.不動B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ABC.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線ABD.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線ABE.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB10.如圖2-3-8所示的天平可用來測定磁感應(yīng)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(zhì)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(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知（ ）圖2-3-8A.磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里，大小為（m1-m2）g/NIlB.磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里，大小為mg/2NIlC.磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向外，大小為（m1-m2）g/NIlD.磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向外，大小為mg/2NIl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(dǎo)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(nèi)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(dǎo)線所受 .12.垂直于磁場方向放置的通電導(dǎo)體在磁場中所受安培力大小的規(guī)律：磁場越 ，通電導(dǎo)體中的電流越 ，通電導(dǎo)體在磁場中的長度越 ，通電導(dǎo)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(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)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(dǎo)線，通有由東往西的電流，則地磁場對這根導(dǎo)線的安培力方向如何?14.（10分）指出圖2-3-9中導(dǎo)線所受安培力的方向.圖2-3-915.（12分）如圖2-3-10所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m、長為l，水平地放置在傾角為的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流大小為I，要求導(dǎo)線ab靜止在斜面上.（1）若磁場的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強度為多大？（2）若要求磁感應(yīng)強度最小，則磁場方向如何？圖2-3-1016.（12分）圖2-3-11是導(dǎo)軌式電磁炮實驗裝置示意圖.兩根平行長直金屬導(dǎo)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(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸.電源提供的強大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流回電源.滑塊被導(dǎo)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(guān)系為B=kI，比例常量k=2.510-6 T/A.已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距l(xiāng)=1.5 cm，滑塊的質(zhì)量m=30 g，滑塊沿導(dǎo)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(zhuǎn)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) 磁場對通電導(dǎo)線的作用 得分： 一、 選擇題題號12345678910答案二、填空題11 12 三、計算題1314.15.16.第三節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線的作用 參考答案一、 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(dǎo)線所受安培力為零；a、c中導(dǎo)線都垂直于磁場方向放置，故a、c中導(dǎo)線所受安培力最大，且大小一樣；d中導(dǎo)線與磁場方向成一夾角，其所受安培力小于a、c中導(dǎo)線所受安培力.2.D解析：磁場中某點的磁感應(yīng)強度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導(dǎo)線受力的大小及方向都無關(guān)，所以A選項錯，D選項正確.因為通電導(dǎo)線在磁場中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強度有關(guān)，而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān)，故B選項錯.對于C選項，雖然勻強磁場中磁感應(yīng)強度處處相等，但當導(dǎo)線在各個位置的方向不同時，磁場力是不相同的（導(dǎo)線與磁場垂直時受磁場力最大，與磁場平行時受磁場力為零），而C選項中沒有說明導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)強度不變，故C不對.4.A解析：磁感應(yīng)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(jù)磁感應(yīng)強度的定義式知：磁感應(yīng)強度與電流I和導(dǎo)線長度L無關(guān)，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.6.A7.C解析：由左手定則判斷，通電導(dǎo)線所受安培力豎直向上，根據(jù)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(dǎo)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，即B=mg/2NIl ,再由左手定則可判定磁感應(yīng)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(dǎo)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2-314.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 /（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(dǎo)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 =0;在豎直方向上mg-FNcos =0,其中F=BIl.聯(lián)立可解得B=mgtan /（Il）.圖2-4 圖2-5 (2)若要求磁感應(yīng)強度最小，則一方面應(yīng)使磁場方向與通電導(dǎo)線垂直，同時另一方面調(diào)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(yīng)磁感應(yīng)強度最小，設(shè)其值為Bmin,則BminIl=mgsin ,Bmin=mgsin /(Il).根據(jù)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！