物理選修人教新課標(biāo)31.4 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力練習(xí)1

1、磁場及安培力(時間：60分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分)1下列說法正確的是()A只有磁鐵周圍才有磁場B電荷的周圍除有電場之外還有磁場C電流產(chǎn)生磁場說明電與磁是相互聯(lián)系的D磁鐵的磁場與電流周圍的磁場是兩種完全不同形式的磁場解析磁鐵和電流周圍都有磁場，并且性質(zhì)相同，則A、D兩項(xiàng)均錯；電流是由于電荷定向移動形成的，所以只有運(yùn)動電荷周圍才既有電場又有磁場，靜止電荷周圍只有電場，則B項(xiàng)錯，電流產(chǎn)生磁場說明電與磁相互聯(lián)系，則C項(xiàng)正確答案C圖12如圖1所示，向一根松弛的導(dǎo)體線圈中通以電流，線圈將會 ()A縱向收縮，徑向膨脹B縱向伸長，徑向膨脹C縱向伸長，徑向收縮D縱向

2、收縮，徑向收縮解析通電線圈每匝視為一小磁體，且排列方向一致，故縱向收縮，通電線圈又處在電流產(chǎn)生的磁場中，所以徑向膨脹答案A3如圖2所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F.為使F0，可能達(dá)到要求的方法是 ()圖2A加水平向右的磁場 B加水平向左的磁場C加垂直紙面向里的磁場 D加垂直紙面向外的磁場解析要使繩子的拉力變?yōu)榱?，加上磁場后，?yīng)使導(dǎo)線所受安培力與導(dǎo)線的重力等大、反向，由左手定則可判斷，所加磁場方向應(yīng)垂直紙面向里，導(dǎo)線所受安培力向上答案C4若地磁場是由地表帶電產(chǎn)生的，則地表帶電情況為()A正電 B負(fù)電C不帶電 D無法確定解析地磁場的N極在南

3、方，S極在北方，若地磁場是由于電荷的運(yùn)動而產(chǎn)生，則地球這個大帶電體不停地做定向轉(zhuǎn)動，相當(dāng)于環(huán)形電流，由安培定則可判斷知地球帶負(fù)電，故選B.答案B圖3A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M；B為鐵片，質(zhì)量為m，整個裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電時，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩向上拉力F的大小為()AFMgBMgF<(Mm)gCF(Mm)gDF>(Mm)g解析本題是磁場與超重和失重相結(jié)合的題目，解題的關(guān)鍵是應(yīng)清楚電磁鐵通電后，由于B鐵片受到的吸引力大于重力，而處于超重狀態(tài)由于電磁鐵通電后產(chǎn)生磁場，對鐵片B有吸引力而上升，所以這時吸引力一定大于B鐵片所受的重力，故B

4、向上加速運(yùn)動，即鐵片B處于超重狀態(tài)而A和C處于平衡狀態(tài)，選A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對象，則整個系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，所以F(Mm)g且在A、B接觸前F不斷增大答案D二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題9分，共27分每小題選對但不全的得4分，有選錯的或不選的得0分)6關(guān)于磁場對通電直導(dǎo)線的作用力(安培力)，下列說法中正確的是()A通電直導(dǎo)線在磁場中一定受到安培力的作用B通電直導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向一定跟磁場的方向垂直C通電直導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向一定跟電流的方向垂直D通電直導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向垂直于由B和I所確定的平面答案BCD7把長度L、電流I都相同的一小段電流元放入某磁場中

5、的A、B兩點(diǎn)，電流元在A點(diǎn)受到的磁場力較大，則()AA點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BA、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能相等CA、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不相等DA點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能小于B點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度答案BD圖48如圖4所示，一根通電的直導(dǎo)體放在傾斜的粗糙導(dǎo)軌上，置于圖示方向的勻強(qiáng)磁場中，處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)增大電流，導(dǎo)體棒仍靜止，則在增大電流過程中，導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小變化情況可能是()A一直增大 B先減小后增大C先增大后減小 D始終為零解析若F安mgsin ，則摩擦力向上，當(dāng)F安增大時，f減小到零，再向下增大，B對，C、D錯；若F安mgsin ，摩擦力向下，隨F安增大而一直增大，A對答案AB三、非選

6、擇題(43分)圖59(13分)已知山東地面處的地磁場水平分量約為3×105 T，某校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖5所示小磁針靜止時N極指向y軸正方向，當(dāng)接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向請?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管導(dǎo)線的繞向，并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小(保留一位有效數(shù)字)解析接通電源后，小磁針N極指向是地磁場和螺線管的磁場的疊加磁場的方向，由此可判定螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右，由安培定則判定螺線管導(dǎo)線繞向如下圖所示由題意知地磁場水平分量By3×105

7、T，設(shè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場為Bx.由圖知tan 60°得Bx3×105× T5×105 T.答案5×105 T10(13分)如圖6所示，平行金屬導(dǎo)軌PQ與MN都與水平面成角，相距為l.一根質(zhì)量為m的金屬棒ab在導(dǎo)軌上，并保持水平方向，ab棒內(nèi)通有恒定電流，電流大小為I，方向從a到b.空間存在著方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場，ab棒在磁場力作用下保持靜止，并且棒與導(dǎo)軌間沒有摩擦力求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向圖6解析金屬棒受力如圖所示根據(jù)力平衡條件可知：F安mgsin 而F安BIl可得B由左手定則可知，B的方向垂直導(dǎo)軌平面向下答案方向垂直導(dǎo)軌平面向下11(17分)如圖7所示，MN、PQ為水平放置的金屬導(dǎo)軌，直導(dǎo)線ab與導(dǎo)軌垂直放置，導(dǎo)軌間距L10 cm，直導(dǎo)線ab電阻為0.4 ，導(dǎo)軌所在區(qū)域處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T電池電動勢E1.5 V，內(nèi)電阻r0.18 ，電阻R1.6 ，開關(guān)S接通后直導(dǎo)線ab仍靜止不動求直導(dǎo)線ab所受的摩擦力的大小和方向圖7解析利用電路知識求出電流，解出安培力，再根據(jù)平衡條件求解導(dǎo)線處于平衡狀態(tài)，受力分析如下圖所示當(dāng)開關(guān)閉合時，電阻R與導(dǎo)線ab并聯(lián)，R并0.32 .ab兩端的電壓為UIR并R并×0.32 V0.9