《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用-安培力》同步練習(xí)3-1

《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用一一安培力》同步練習(xí)MN，電流I方向從M一、選擇題（每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)得 5MN，電流I方向從M1如圖1所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線到N，繩子的拉力均為F。為使F=0,可能達(dá)到要求的方法是（腐N圖1A.加水平向右的磁場(chǎng)B.加水平向左的磁場(chǎng)C.加垂直紙面向里的磁場(chǎng)D.加垂直紙面向外的磁場(chǎng)解析：根據(jù)題意可知：欲使F=0，則需使磁場(chǎng)力豎直向上，大小等于導(dǎo)線重力，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向需垂直紙面向里，故選答案：C2.如圖2所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導(dǎo)線A,A與螺線管垂直，A導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里，開關(guān)S閉合，A受到通電螺線管磁場(chǎng)的作用力的方向是A.水平向左B.水平向右C.豎直向下D.豎直向上解析：先用安培定則判斷螺線管的磁場(chǎng)方向，在 A點(diǎn)導(dǎo)線處的磁場(chǎng)方向是水平向左的;再用左手定則判斷出導(dǎo)線A受到的安培力豎直向上。故選答案：D3.如圖3所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠圓盤，帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖所示。當(dāng)圓盤高速繞中心軸00'轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力的方向是（A.豎直向上B.豎直向下C.水平向里D.水平向外解析：由電流產(chǎn)生磁場(chǎng)可知橡膠圓盤上高速轉(zhuǎn)動(dòng)的負(fù)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)在圓盤上方是垂C正確。C正確。答案：C

4.已知質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩，有電流時(shí)，ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖4所示，圖5是它的四個(gè)側(cè)視圖，在四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向中，能使桿ab與導(dǎo)軌之間摩擦力2BA,fiD.0.C.為零的圖是圖，在四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向中，能使桿ab與導(dǎo)軌之間摩擦力2BA,fiD.0.C.解析：用左手定則判斷各圖中通電細(xì)桿的安培力方向，再判斷通電細(xì)桿所受的摩擦力是否為零。答案：AB5?—個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈Li和一個(gè)固定的線圈5?—個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈Li和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個(gè)線圈的圓心重合,當(dāng)兩線圈通以如圖6所示的電流時(shí)，從左向右看，則線圈Li將（A.不動(dòng)B.A.不動(dòng)C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.向紙面內(nèi)平動(dòng)解析：法一：利用結(jié)論法環(huán)形電流ll、I2之間不平行，則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩環(huán)形電流同向平行為止，據(jù)此可得Li的轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)是：從左向右看線圈Li順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。法二：等效法把線圈解析：法一：利用結(jié)論法環(huán)形電流ll、I2之間不平行，則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩環(huán)形電流同向平行為止，據(jù)此可得Li的轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)是：從左向右看線圈Li順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。法二：等效法把線圈Li等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流 l2的中心，通電后，小磁針的 N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流l2的磁場(chǎng)方向，由安培定則知L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在其中心豎直向上， 而Li等效成小磁針后轉(zhuǎn)動(dòng)前N極指向紙內(nèi)，因此應(yīng)由向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈Li順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。答案：B6.如圖7所示電路中,電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線MM'與NN‘之間的安培力的大小分別為FA.相互吸引，F(xiàn)a>Fba>FbC.相互吸引，F(xiàn)aVFb D.相互排斥，F(xiàn)aVFb解析：無論電鍵置于a還是置于b,兩導(dǎo)線中通過的都是反向電流，相互間作用力為斥力，A、C錯(cuò)誤。電鍵置于位置b時(shí)電路中電流較大，導(dǎo)線間相互作用力也較大，故D正確。答案：D7.螺線管正中間的上方懸掛一個(gè)通有順時(shí)針方向電流的小線圈,線圈的平面與螺線管的軸線在同一豎直面內(nèi)，如圖 8所示。當(dāng)開關(guān)S合上時(shí)（一小段時(shí)間內(nèi)），從上方俯視，線圈應(yīng)該（ ）WOA.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),C.相互吸引，F(xiàn)aVFb D.相互排斥，F(xiàn)aVFb解析：無論電鍵置于a還是置于b,兩導(dǎo)線中通過的都是反向電流，相互間作用力為斥力，A、C錯(cuò)誤。電鍵置于位置b時(shí)電路中電流較大，導(dǎo)線間相互作用力也較大，故D正確。答案：D7.螺線管正中間的上方懸掛一個(gè)通有順時(shí)針方向電流的小線圈,線圈的平面與螺線管的軸線在同一豎直面內(nèi)，如圖 8所示。當(dāng)開關(guān)S合上時(shí)（一小段時(shí)間內(nèi)），從上方俯視，線圈應(yīng)該（ ）WOA.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)向左移動(dòng)B.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)向右移動(dòng)C.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)懸線的拉力減小D.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)懸線的拉力增大解析：閉合S后，螺線管左端為S極，右端為N極，由左手定則知圓環(huán)右邊受垂直于紙面向里的安培力，左邊受垂直于紙面向外的安培力，所以從上向下看線圈逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到線圈與紙面垂直時(shí)，線圈等效為左端為 N極、右端為S極的磁針,由磁極間的作用力可知懸線拉力增大。答案：D&（2012自貢高二檢測(cè)）如圖9所示，條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線， 導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直于紙面向里的電流，用 N表示磁鐵對(duì)桌面的壓力，用f表示桌面對(duì)磁鐵的摩擦力，導(dǎo)線中通電后與通電前相比較A.N減小，f=0B.N減小，f豐0C.N增大，f=0D.N增大，f豐0解析：如圖所示，畫出一條通過電流I處的磁感線，電流I處的磁場(chǎng)方向水平向左，由左手定則知電流I受安培力方向豎直向上。根據(jù)牛頓第三定律知，電流對(duì)磁鐵的作用力方向豎直向下，所以磁鐵對(duì)桌面壓力增大。由于磁鐵沒有相對(duì)于桌面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故桌面對(duì)磁鐵無摩擦力作用。故C正確。答案：C二、非選擇題（每小題10分，共20分）9.質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過MN的電流為I,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向與導(dǎo)軌平面成角斜向下，如圖10所示，求棒MN所受的支持力大小和摩擦力大小。解析：畫出平面圖，由左手定則判斷出安培力方向，對(duì) MN受力分析如圖所示，由平衡條件得:水平方向：f=Fsin0

豎直方向：N=Fcos0+mg安培力F=BIL,所以MN所受的支持力N=BILcos0+mg,所受摩擦力f=BILsin0。答案：BILcos0+mgBILsin010.如圖11所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，物體質(zhì)量M=0.3kg,導(dǎo)體棒與1m,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的質(zhì)量 m的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，物體質(zhì)量M=0.3kg,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩=0.5。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=2T,方向豎直向下