33探究安培力每課一練

1、3.3探究安培力每課一練（粵教版選修3-1）知能綜介訓(xùn)練熱點(diǎn)集訓(xùn)知能提升一、單項(xiàng)選擇題1. 關(guān)于安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法，正確的是（ ）a. 通電導(dǎo)體不受磁場(chǎng)力作用的地方一定沒有磁場(chǎng)b. 將/、厶相同的通電導(dǎo)體放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的不同位置，受安培力一定相同c. 磁感線指向磁感應(yīng)強(qiáng)度減小的方向d. 以上說法都不正確解析：由當(dāng)時(shí)，f=0,此時(shí)通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力，但導(dǎo)線處有磁場(chǎng)，故 a錯(cuò)；如果/、厶相同，放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中因放置角度不同，安培力也可能不同，故b不 對(duì)；在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿磁感線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，故c錯(cuò)，正確答案為d.答案:d2. 如圖3-3-13所示，半徑為r的圓形線圈共有斤匝，具中心位置

2、處半徑為廠的范闔內(nèi)有勻 強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向乖直線圈平面，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為則穿過線圈的磁通量為（）圖 3-3-13a.兀bffb ubr1c.d rrnbr''解析：0 = bs中s指磁感線垂直穿過的面積，所以（p = b7rr b正確.答案:b3. 在磁場(chǎng)屮的同一位置，先后引入長(zhǎng)度相等的直導(dǎo)線d和b, a、b導(dǎo)線的方向均與磁場(chǎng)方 向乖直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受到的力也不相同.下圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo) 線所受到的力f與通過導(dǎo)線的電流/的關(guān)系.a、b各口有一組f、/的數(shù)據(jù)，在圖象中各描 出一個(gè)點(diǎn).下列四幅圖中正確的是（）f/n上/bxxa b y y0/aa0/ab6a/ac

3、g/ad解析：兩條相同的導(dǎo)線通入不同的電流先后放在磁場(chǎng)中的同一點(diǎn)，并且電流方向都與磁場(chǎng)方 向垂直.由于磁場(chǎng)方向是不變的，故導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是確定的.根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的 定義式b = ,當(dāng)厶確定時(shí)，fs/時(shí)，則fj圖象應(yīng)是過原點(diǎn)的一條直線，故c對(duì).答案:c4. 如圖3314所示，一根通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度b=1t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在以導(dǎo)線為圓 心，半徑為廠的圓周上有°、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，若d點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0,則下列說法中 正確的是（ ）圖 3-3-14a. 直導(dǎo)線屮電流方向是垂直紙面向外b. c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0c. d點(diǎn)實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的邁t,方向斜向下，與b夾角為45。

4、d. 以上說法均不正確解析：因d點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.可知通電直導(dǎo)線在d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1 t.方向 與b相反.由安培定則可知導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里且在abed圓周上產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度 大小為方向沿切線方向.由矢量合成知c正確.答案：c二、雙項(xiàng)選擇題5. 一根長(zhǎng)為0.2 m、電流為2 a的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到 磁場(chǎng)力的大小可能是（）a. 0.4 nb. 0.3 nc. 0.2 nd 0.1 n解析：據(jù)安培力的定義，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度b與通電電流/方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)力有最大值為f = b/l = 0.5x2x0.2 n = 0.2 n.當(dāng)兩方向平行時(shí)，磁場(chǎng)力有最小

5、值為0 n.隨著二者方向夾角 的不同，磁場(chǎng)力大小可能在0.2 n與0n之間取值.答案：cd6. 停在十層的電梯底板上放有兩塊和同的條形磁鐵，磁鐵的極性如圖3-3-15所示.開始時(shí) 兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)（）s »s磁圖 3-3-15a. 若電梯突然向下開動(dòng)（磁恢與底板始終相互接觸），并停在一層，最后兩塊磁鐵可能已碰 在一起b. 若電梯突然向下開動(dòng)（磁鐵與底板始終相互接觸），并停在一層，最后兩塊磁鐵一定仍在 原來位置c. 若電梯突然向上開動(dòng)，并停在二十層，最后兩塊磁鐵可能己碰在一起d. 若電梯突然向上開動(dòng)，并停在二十層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置解析：兩塊磁鐵原來靜止，則磁

6、鐵所受靜摩擦力大于或等于磁鐵間的吸引力，當(dāng)電梯突然向 下開動(dòng)，由于失重，最大靜摩擦力會(huì)減小，當(dāng)最大靜摩擦力減小到小于磁鐵間的吸引力時(shí)， 兩磁鐵會(huì)相互靠近而碰在一起，故a對(duì)b錯(cuò)；若電梯向上開動(dòng)，當(dāng)電梯在最后減速運(yùn)動(dòng)時(shí), 磁鐵同樣處于失重狀態(tài)，故c對(duì)d錯(cuò).答案:ac7. 兩根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流分別為人和厶，電流的方向如圖3-3-16所示.在與 導(dǎo)線垂直的平面上有b、c、d四點(diǎn)，其屮°、b在導(dǎo)線橫截而連線的延長(zhǎng)線上，c、在導(dǎo) 線橫截面連線的垂直平分線上.導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的 是（）ifch h- aibiii:d圖 3-3-16a. a點(diǎn)b. b點(diǎn)

7、cc點(diǎn)dd點(diǎn)解析：由安培定則可判知，電流厶、厶分別在心b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大小有 可能相等，合磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為0,而c、d兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為0.答案:ab8. 質(zhì)量為加的通電細(xì)桿”置于傾角為0的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng) 摩擦因數(shù)為“.有電流時(shí)“恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖3-3-17所示.下面的四個(gè)側(cè)視圖屮，標(biāo)種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向-，其中桿”與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是（）解析：對(duì)a、b、c、d四種情況受力分析，只有a、b正確.答案：ab9. 如圖3318所示，一邊長(zhǎng)為的正方形線圈4,其屮電流/大小和方向（逆時(shí)針）均保持不 變，用兩條長(zhǎng)度恒為h的絕緣細(xì)繩靜止

8、懸掛于水平長(zhǎng)直導(dǎo)線cd的正下方.當(dāng)導(dǎo)線cd中無(wú) 電流時(shí)，兩細(xì)繩中張力均為八當(dāng)通過3的電流為i時(shí)，兩細(xì)繩中張力均降到at（o<a<l）； 而當(dāng)cd上的電流為廠時(shí)，兩細(xì)繩中張力恰好為零.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁 感應(yīng)強(qiáng)度b與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離廠成反比.由此可知，cd屮的電流方向、cd屮兩次通入的 電流大小z比+分別為（）h1圖 3-3-18a. 電流方向向左b. 電流方向向右c. 電流大小之比77=l+ad. 電流大小之比土-=1一。解析：當(dāng)無(wú)電流時(shí)，繩子的拉力等于線圈重力的*,當(dāng)通過電流i時(shí)，繩子受力減小說明受 到的安培力的方向向上，可判斷cd中的電流方向向左；由于線圈的上邊是

9、下邊距離導(dǎo)線 cd的距離的一半，所以受到的力是下邊的二倍，設(shè)下邊受力為f,則f+2at=mg,當(dāng)通過 的電流為廠時(shí)，繩子沒有張力，設(shè)此時(shí)下邊受力為尸，則此時(shí)f整理可得結(jié)論.答案：ad三、非選擇題10. 通電直導(dǎo)線4與圓形通電導(dǎo)線環(huán)b固定放置在同一水平面上，通有如圖3-3-19所示的 電流時(shí)，通電直導(dǎo)線a受到水平向的安培力作用.當(dāng)a、b中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線a所受到的安培力方向水平向.圖 3-3-19解析：由圖可知，直導(dǎo)線a位于導(dǎo)線環(huán)產(chǎn)生的垂直向里的磁場(chǎng)中，根據(jù)左手定則，可判斷 導(dǎo)線a受到的安培力方向向右.當(dāng)a、b中的電流方向改變時(shí)，4導(dǎo)線處于導(dǎo)線b產(chǎn)生垂直 向外的磁場(chǎng)

10、中，同時(shí)導(dǎo)線a的電流方向改變，依據(jù)左手定則可以判定，4受安培力仍水平向 右.答案：右右11如圖3-3-20所示，一根長(zhǎng)為厶的細(xì)鋁棒用兩根勁度系數(shù)為r的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)屮.當(dāng)電流/方向向右時(shí)，兩根彈簧縮短；當(dāng)/的方向向左時(shí)，兩彈簧伸長(zhǎng)，并月相對(duì)于 平衡位置伸長(zhǎng)、縮短的長(zhǎng)度都是則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？圖 3-3-20解析：不通電流時(shí)，鋁棒受力平衡有mg = 2kx; 彈簧縮短時(shí)，w mg = 2k(x - a/) + biu彈簧伸長(zhǎng)時(shí)， 有 mg + bil = 2k(x + a/)；可解得 b =年半.答案:2kal12.質(zhì)量為加=0.02 kg的通電細(xì)桿ab放置于傾角為0的37。的平

11、行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的 寬度d=0.2 m,桿“與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0.4 ,磁感應(yīng)強(qiáng)度b=2 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo) 軌平面垂直且方向向下，如圖3-3-21所示.現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿”靜 止不動(dòng)，通過“桿的電流范i韋i為多少?圖 3-3-21解析：本題考查包括安培力在內(nèi)的受力分析，可根據(jù)平衡條件列式求解.桿弘中的電流為q到饑所受的安培力方向平行于導(dǎo)軌向上.當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上 的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下；當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng)力為最大值鬥，此時(shí)通過必的電流最大為人逆；同理, 當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為尸2，電流為人 正確地畫出兩種情況下的受力圖，由平衡條件列方程求解.根據(jù)圖甲列式如