粵教物理選修3134安培力的應(yīng)用同步測(cè)試

1、3.4 安培力的應(yīng)用 每課一練（粵教版選修3-1）一、單項(xiàng)選擇題1要想提高磁電式電流表的靈敏度，不可采用的辦法有()A增加線圈匝數(shù)B增加永久性磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度C減少線圈面積D減小轉(zhuǎn)軸處摩擦解析：當(dāng)給電流表通入電流I時(shí)，通電線圈就在磁力矩作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)螺旋彈簧即游絲就產(chǎn)生一個(gè)反抗力矩，二力矩平衡時(shí)，電流表的指針就停在某一位置于是有NBISk，故I.可見(jiàn)，電流表靈敏度將隨著線圈匝數(shù)N、線圈面積S及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而提高，隨著螺旋彈簧扭轉(zhuǎn)系數(shù)k(即轉(zhuǎn)過(guò)1°所需外力矩的大小)的增大而降低另外，減小摩擦也有利于靈敏度的提高故選C.答案：C2如圖3­4­14所示，固定的長(zhǎng)

2、直導(dǎo)線豎直放置，通以豎直向上的直流電現(xiàn)在在導(dǎo)線右側(cè)放一可以自由移動(dòng)的矩形通電線框，它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)，則線框的運(yùn)動(dòng)情況是()圖3­4­14A線框平動(dòng)，遠(yuǎn)離直導(dǎo)線B線框平動(dòng)，靠近直導(dǎo)線C從上向下看線框順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并靠近直導(dǎo)線D從上向下看線框逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并遠(yuǎn)離直導(dǎo)線解析：解答本題的關(guān)鍵就在于要了解直線電流的磁場(chǎng)的特點(diǎn)根據(jù)安培定則可知，在導(dǎo)線右方區(qū)域的磁場(chǎng)的磁感線分布情況如右圖所示由左手定則可知ad邊所受的安培力向上，bc邊所受的安培力向下，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，相互抵消ab邊所受的安培力向左，cd邊所受的安培力向右，但由于ab邊所在位置的磁場(chǎng)比cd邊所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)，所以ab邊所

3、受的向左的安培力大于cd邊所受的向右的安培力所以整個(gè)線框所受的合力向左答案：B3如圖3­4­15所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時(shí)針至水平向左的過(guò)程中，關(guān)于B的大小的變化，正確的說(shuō)法是 ()圖3­4­15A逐漸增大 B逐漸減小C先減小后增大 D先增大后減小解析：通電導(dǎo)線在斜面上受到重力、支持力和磁場(chǎng)力，當(dāng)磁場(chǎng)方向豎直向上時(shí)，導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力方向水平向右當(dāng)磁場(chǎng)方向水平向左時(shí)，磁場(chǎng)力的

4、方向豎直向上，把重力、支持力和磁場(chǎng)力放在一個(gè)三角形中進(jìn)行研究，可知磁場(chǎng)力先減小后增大，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度先減小后增大答案：C4如圖中所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有三個(gè)通電線圈處于如下圖中所示的位置，則()A三個(gè)線圈都可以繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)B只有中的線圈可以繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)C只有中的線圈可以繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)D只有中的線圈可以繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)解析：線圈中導(dǎo)線受力在水平方向；線圈中導(dǎo)線受一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩；線圈中導(dǎo)線不受力答案：B二、雙項(xiàng)選擇題5磁電式電流表的蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布的，目的是()A使磁場(chǎng)成圓柱形，以便線圈轉(zhuǎn)動(dòng)B使線圈平面在水平位置時(shí)與磁感線平行C使線圈平面始終與磁感線平行D使線圈受電磁力矩始終最大解析：線

5、圈平面始終和磁感線平行，可使線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所受電磁力矩始終最大，MNBIS，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)效果，若磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至和磁場(chǎng)垂直時(shí)，磁力矩為零答案：CD6電流表中蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布，當(dāng)線圈中通入恒定電流時(shí)，線圈將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的指針也隨著偏轉(zhuǎn)，最后停在某一偏角位置上，則在偏轉(zhuǎn)過(guò)程中，隨著偏轉(zhuǎn)角度的增大()A線圈受到的安培力的力矩將逐漸增大B線圈所受安培力的力矩將逐漸減小C線圈所受安培力的力矩不變D電流表中螺旋彈簧所產(chǎn)生的阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩將逐漸增大解析：由MNBIS知，安培力矩保持不變，但螺旋彈簧的扭力矩Mk隨角的增大而增大答案： CD7超導(dǎo)電磁鐵相斥式磁懸浮列車(chē)，

6、列車(chē)能夠懸浮的原理是()A超導(dǎo)體的電阻為零B超導(dǎo)體的磁性很強(qiáng)C超導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)方向與軌道上磁場(chǎng)方向相反D超導(dǎo)體電流產(chǎn)生的磁力與列車(chē)重力平衡解析：列車(chē)能夠浮起，必定受到了向上的力，這個(gè)力就是車(chē)上超導(dǎo)體電磁鐵形成的磁場(chǎng)與軌道上線圈中電流形成的磁場(chǎng)之間所產(chǎn)生的相斥力，這個(gè)力與列車(chē)重力平衡，列車(chē)才能懸浮因此兩磁場(chǎng)方向必然相反故C、D兩項(xiàng)正確超導(dǎo)體中無(wú)電流時(shí)，即使電阻為零，也不能產(chǎn)生磁場(chǎng)，因此列車(chē)也不能懸浮，則A、B兩項(xiàng)錯(cuò)答案：CD8.我國(guó)第一艘導(dǎo)電磁推進(jìn)船HEMS­1原理如圖3­4­16所示，強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直，在垂直于船身方向兩邊安裝正負(fù)電極，電極都在海水里當(dāng)電源接通時(shí)海水

7、中產(chǎn)生垂直于船體方向的強(qiáng)電流，推動(dòng)船體運(yùn)動(dòng)，如果磁感應(yīng)強(qiáng)度為5 T(看作勻強(qiáng)磁場(chǎng))，水通道0.5 m，產(chǎn)生推力50 N，則圖中船的運(yùn)動(dòng)方向和船上蓄電池中的電流分別為()圖3­4­16A船向左運(yùn)動(dòng)B船向右運(yùn)動(dòng)C蓄電池中的電流為20 AD蓄電池中的電流為10 A解析：由左手定則可判斷出水流向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第三定律，則船受力向右，由FBIL得I20 A.答案：BC9如圖3­4­17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(chǎng)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(guò)程中，導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小變化情況可能是()圖3

8、73;4­17A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，因安培力向上，則摩擦力向上，當(dāng)F安增大時(shí)，F(xiàn)摩減小到零，再向下增大，B對(duì)，C、D錯(cuò)；若F安>mgsin，摩擦力向下，隨F安增大而一直增大，A對(duì)答案：AB三、非選擇題10已知磁電式電流表的線圈匝數(shù)為N1 000匝，線圈面積S11.7×11.5 mm2，前后兩根彈簧的總力矩系數(shù)k2.8×106 N·m/1°，磁鐵與磁芯間隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.16 T，求線圈做滿刻度(90°)偏轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)線圈的電流是多大？解析：由力矩平衡得M1M2，即NI

9、BSk，則電流I A1.30×104A.答案：1.30×104A11如圖3­4­18所示，水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L0.5m，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T，垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m1 kg，系在ab棒中點(diǎn)的水平繩跨過(guò)定滑輪與重量G3 N的物塊相連已知ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，電源的電動(dòng)勢(shì)E10 V、內(nèi)阻r0.1 ，導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計(jì)要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R應(yīng)在哪個(gè)范圍內(nèi)取值？(g取10 m/s2)圖3­4­18解析：依據(jù)物體的平衡條件可得，ab棒恰不右滑時(shí)：GmgBI1L0a

10、b棒恰不左滑時(shí)：GmgBI2L0依據(jù)閉合電路歐姆定律可得：EI1(R1r)，EI2(R2r)由以上各式代入數(shù)據(jù)可解得，R19.9 ，R21.9 所以R的取值范圍為1.9 R9.9 .答案：1.9 R9.9 12如圖3­4­19所示是一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長(zhǎng)方體絕緣容器內(nèi)部高為L(zhǎng)，厚為d，左右兩管等高處裝有兩根完全相同的開(kāi)口向上的管子a、b，上、下兩端裝有電極C(正極)和D(負(fù)極)并經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電源連接，容器中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為；將容器置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，豎直管子a、b中的液面高度相同，開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差