2022-2023學(xué)年粵教版選擇性必修第二冊(cè) 1.1 安培力 作業(yè)

課時(shí)評(píng)價(jià)作業(yè)（一）安培力A級(jí)基礎(chǔ)鞏固1.關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力，下列說(shuō)法正確的是（）A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B.安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向C.安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)D.將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半解析：由左手定則知，安培力的方向一定垂直于磁場(chǎng)方向，同時(shí)也垂直于電流方向，故B正確.答案：B2.（2021·黃岡團(tuán)風(fēng)中學(xué)月考）下列選項(xiàng)圖所示的磁場(chǎng)對(duì)直線電流的作用力，表示正確的是（）ABCD解析：根據(jù)左手定則，A圖中電流所受安培力的方向向右，B圖中電流所受安培力的方向向下，C圖中電流所受安培力的方向斜向右下，D圖中電流所受安培力的方向向上.答案：A3.（2021·惠州一中期中）如圖所示，圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里.在開關(guān)S閉合后，導(dǎo)線D所受安培力的方向是（）A.向上 B.向下C.向左 D.向右解析：由右手螺旋定則可知，軟鐵芯在導(dǎo)線D處的磁場(chǎng)方向向左，由左手定則可知，導(dǎo)線D受到的安培力的方向向上，選項(xiàng)A正確.答案：A4.（2021·湖北黃梅一中月考）（多選）一小段通電直導(dǎo)線放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的磁場(chǎng)力大小為F，則（）A.F的方向一定與磁場(chǎng)方向相同B.F的方向一定與磁場(chǎng)方向垂直C.F的方向一定與電流方向垂直D.只有當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，F(xiàn)的方向才和磁場(chǎng)方向垂直解析：由左手定則可知，安培力的方向垂直于電流與磁場(chǎng)所決定的平面，即安培力的方向垂直于電流方向，也垂直于磁場(chǎng)方向，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤.答案：BC5.（2021·莆田一中期中）將一段通電直導(dǎo)線放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列選項(xiàng)圖中直導(dǎo)線所受安培力為零的是（）ABCD解析：當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁感線方向平行時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力為零，故A、B、C圖中通電直導(dǎo)線所受安培力都不為零，D圖中通電直導(dǎo)線所受安培力為零，故選D.答案：DB級(jí)能力提升6.在如圖所示的電路中，電池均相同，當(dāng)開關(guān)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、fb，可判斷這兩段導(dǎo)線（）A.相互吸引，fa>fb B.相互排斥，fa>fbC.相互吸引，fa<fb D.相互排斥，fa<fb解析：當(dāng)S接a時(shí)電路中的電源只用了一節(jié)干電池，當(dāng)S接b時(shí)電路的電源用了兩節(jié)干電池，故電流變大，所以fa<fb；兩條線MM′、NN′中的電流方向相反，兩者互相排斥.答案：D7.（2021·江西金溪一中月考）如圖所示，邊長(zhǎng)為l的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通一逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，圖中虛線過(guò)ab邊中點(diǎn)和ac邊中點(diǎn)，在虛線的下方有一垂直于導(dǎo)線框向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，此時(shí)導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線中的拉力為F1；保持其他條件不變，現(xiàn)將虛線下方的磁場(chǎng)移至虛線上方，此時(shí)細(xì)線中的拉力為F2.則導(dǎo)線框中的電流大小為（）A.eq\f(F2－F1,Bl) B.eq\f(F2－F1,2Bl)C.eq\f(2（F2－F1）,Bl) D.eq\f(2（F2－F1）,3Bl)解析：當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)在虛線的下方時(shí)，安培力的合力方向豎直向上，大小為F安＝BIl－BIeq\f(l,2)，根據(jù)平衡條件，則有F1＋F安＝mg；磁場(chǎng)移至虛線上方時(shí)，安培力的合力方向豎直向下，大小為F′安＝BIeq\f(l,2)，則有F2＝mg＋F′安.聯(lián)立得F2＝F1＋BIl，即I＝eq\f(F2－F1,Bl)，故選A.答案：A8.（2021·湖南常德期末）電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的新型武器，如圖所示為電磁炮的原理結(jié)構(gòu)示意圖.若某水平發(fā)射軌道長(zhǎng)7.5m，寬1.5m，發(fā)射的炮彈質(zhì)量為50g，炮彈被發(fā)射時(shí)從軌道左端由靜止開始加速.當(dāng)電路中的電流恒為20A時(shí)，炮彈被發(fā)射后的最大速度可達(dá)3×103m/s，軌道間磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)空氣及摩擦阻力.下列說(shuō)法正確的是（）A.磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向下B.磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蛴褻.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1×103TD.炮彈的加速度大小為3×103m/s2解析：本題考查磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的實(shí)際應(yīng)用.由題意可知，炮彈受到安培力的方向水平向右，根據(jù)左手定則判斷，磁場(chǎng)方向應(yīng)為豎直向上，故A、B錯(cuò)誤；在發(fā)射炮彈的過(guò)程中，只有安培力做功，由動(dòng)能定理可得BIL·x＝eq\f(1,2)mv2－0，解得B＝1×103T，故C正確；根據(jù)牛頓第二定律可得BIL＝ma，解得a＝6×105m/s2，故D錯(cuò)誤.答案：C9.（2021·廣東廣州模擬）如圖所示，一定質(zhì)量的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為θ的粗糙導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌所在空間加各種磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同、方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒ab均保持靜止，則下列判斷錯(cuò)誤的是（）A.四種情況中導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小相等B.甲圖中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零C.乙圖中導(dǎo)體棒ab可能只受到兩個(gè)力的作用D.丙、丁圖中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零解析：本題考查安培力作用下的平衡問(wèn)題.導(dǎo)體棒ab受到的安培力F＝BIL，因B大小相同，電流相同，故受到的安培力大小相等，A正確.甲圖中，導(dǎo)體棒ab受豎直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于導(dǎo)軌向上的支持力，若三個(gè)力平衡，則不受摩擦力，B正確.乙圖中，導(dǎo)體棒ab受豎直向下的重力、豎直向上的安培力，若重力與安培力相等，則二力平衡，C正確.丙圖中，導(dǎo)體棒ab受豎直向下的重力、豎直向下的安培力、垂直于導(dǎo)軌向上的支持力，要想保持靜止，一定受摩擦力；丁圖中，導(dǎo)體棒ab受豎直向下的重力、水平向左的安培力、垂直于導(dǎo)軌向上的支持力，要想保持靜止，一定受摩擦力，D錯(cuò)誤.答案：D10.（2021·廣東潮州質(zhì)檢）如圖所示，兩根平行固定放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b通有大小、方向均相同的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為F，當(dāng)加入一垂直導(dǎo)線所在平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?F，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小為（）A.F B.2FC.3F D.4F解析：本題考查安培定則、左手定則的應(yīng)用，根據(jù)安培定則和左手定則可知，a受到b的磁場(chǎng)力大小為F，方向水平向右，由牛頓第三定律知，b受到a的磁場(chǎng)力大小也為F，方向水平向左，當(dāng)加入一垂直導(dǎo)線所在平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，由左手定則可知，a受到的安培力水平向右，則有Fa＝F＋F安＝3F，可得F安＝2F，由左手定則可知，b受到的安培力也水平向右，由于a、b的電流相等，所以它們所受安培力大小相等，則b受到的磁場(chǎng)力Fb＝2F－F＝F，A正確，B、C、D錯(cuò)誤.答案：A11.（2021·廣東廣州天河區(qū)模擬）如圖所示，等腰梯形線框abcd是由相同材料、相同橫截面積的導(dǎo)線制成，梯形上底和腰的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且腰與下底成60°角.整個(gè)線框處在與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)給線框通入圖示電流，若下底dc受到的安培力為F，則上底ab受到的安培力為（）A.eq\f(1,3)F B.eq\f(2,3)FC.eq\f(2,5)F D.3F解析：＝eq\f(ρl,S)知，梯形的兩腰和上底的總電阻等于下底cd的電阻的1.5倍，兩者為并聯(lián)關(guān)系，設(shè)下底dc中的電流大小為I，根據(jù)歐姆定律知，兩腰和上底中的電流為eq\f(2,3)I，由已知條件知，ab邊與dc的電流方向相同，由題意可知，下底dc受到的安培力為F＝BI·2L，所以上底ab受到的安培力為F′＝B·eq\f(2,3)I·L＝eq\f(1,3)F，方向與下底dc受到的安培力的方向相同，A正確，B、C、D錯(cuò)誤.答案：A12.（2021·廣東模擬）如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距d＝20cm，與水平面成θ角放置，金屬棒MN的質(zhì)量m＝10g，電阻R＝8Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T，方向豎直向下，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω，當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，MN恰好平衡，設(shè)θ＝45°，g取10m/s2，其余電阻不計(jì).求：（1）金屬棒MN所受安培力的大小；（2）滑動(dòng)變阻器R1接入電路中的阻值.解析：本題考查安培力作用下