高中物理新教材人教版（2022）選擇性第二冊(cè)課時(shí)作業(yè)1　安培力的綜合應(yīng)用Word版含解析

安培力的綜合應(yīng)用一、單項(xiàng)選擇題1．通有電流的導(dǎo)線L1、L2處在同一平面(紙面)內(nèi)，L1是固定的，L2可繞垂直紙面的固定光滑轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)(O為L(zhǎng)2的中心)，各自的電流方向如圖所示．下列哪種情況將會(huì)發(fā)生()A．因L2不受磁場(chǎng)力的作用，故L2不動(dòng)B．因L2上、下兩部分所受的磁場(chǎng)力平衡，故L2不動(dòng)C．L2繞軸O按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)D．L2繞軸O按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)2.條形磁鐵固定在水平面上，其正上方有一根通電導(dǎo)線，電流方向向左．不考慮導(dǎo)線的重力，在條形磁鐵磁場(chǎng)的作用下，關(guān)于導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是()A．從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)B．從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)C．從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)D．從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)3．如圖，一絕緣光滑固定斜面處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上，通有電流I的金屬細(xì)桿水平靜止在斜面上．若電流變?yōu)?，磁感?yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B，電流和磁場(chǎng)的方向均不變，則金屬細(xì)桿將()A．沿斜面加速上滑B．沿斜面加速下滑C．沿斜面勻速上滑D．仍靜止在斜面上二、多項(xiàng)選擇題4.如圖所示，一根通有電流I的直銅棒MN，用導(dǎo)線掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，此時(shí)兩根懸線處于張緊狀態(tài)，下列哪些措施可使懸線中張力為零()A．適當(dāng)增大電流IB．使電流反向并適當(dāng)增大IC．保持電流I不變，適當(dāng)增大BD．使電流I反向，適當(dāng)增大B5．在某次科技活動(dòng)中，有人做了一個(gè)電磁“小車(chē)”實(shí)驗(yàn)：如圖所示，用裸露的銅導(dǎo)線繞制成一根長(zhǎng)螺線管，將螺線管固定在水平桌面上．用一節(jié)干電池和兩個(gè)磁鐵制成一個(gè)“小車(chē)”，兩磁鐵的同名磁極粘在電池的正、負(fù)兩極上．將這輛“小車(chē)”推入螺線管中(磁鐵與電極和銅線均能良好導(dǎo)電)，“小車(chē)”就加速運(yùn)動(dòng)起來(lái)．關(guān)于“小車(chē)”的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是()A．圖中“小車(chē)”加速度方向向右B．圖中“小車(chē)”加速度方向向左C．只將“小車(chē)”上某一磁鐵改為S極與電池粘連，“小車(chē)”就不能加速運(yùn)動(dòng)D．只將“小車(chē)”上兩磁鐵均改為S極與電池粘連，“小車(chē)”的加速度方向不變?nèi)?、非選擇題6．如圖所示，兩根平行、光滑的斜金屬導(dǎo)軌相距L＝m，與水平面間的夾角為θ＝37°，有一根質(zhì)量為m＝kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌搭在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝T，當(dāng)桿中通以從b到a的電流時(shí)，桿可靜止在導(dǎo)軌上，取g＝10m/s2.(sin37°＝，cos37°＝(1)求此時(shí)通過(guò)ab桿的電流；(2)若保持其他條件不變，只是突然把磁場(chǎng)方向改為豎直向上，求此時(shí)桿的加速度．7．如圖所示，在水平放置的平行導(dǎo)軌一端架著一根質(zhì)量m＝kg的金屬棒ab，導(dǎo)軌另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源相連．該裝置放在高h(yuǎn)＝20cm的絕緣墊塊上．當(dāng)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)，金屬棒ab會(huì)被拋到距導(dǎo)軌右端水平距離s＝100cm處，試求開(kāi)關(guān)閉合后安培力對(duì)金屬棒做的功．(g取10m/s2)課時(shí)作業(yè)(二)安培力的綜合應(yīng)用1．解析：由右手螺旋定則可知導(dǎo)線L1上方的磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，且離導(dǎo)線L1的距離越遠(yuǎn)的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱，導(dǎo)線L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O點(diǎn)的下方磁場(chǎng)較強(qiáng)，則安培力較大，因此L2繞軸O按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，D選項(xiàng)對(duì)．答案：D2．解析：根據(jù)條形磁鐵的磁場(chǎng)分布，并結(jié)合左手定則，可知通電導(dǎo)線左半部分受到的安培力方向垂直紙面向里，右半部分受到的安培力方向垂直紙面向外，因此通電導(dǎo)線從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，且隨著轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)受到向下的安培力，即同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，故C正確．答案：C3．解析：設(shè)斜面傾角為θ，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，通過(guò)金屬細(xì)桿的電流為I時(shí)，金屬細(xì)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)．其受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件和安培力公式可得F＝BIL＝mgsinθ.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B，電流變?yōu)闀r(shí)，此時(shí)的安培力大小變?yōu)镕′＝3B××L＝，金屬細(xì)桿將沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A4．解析：A、C對(duì)：根據(jù)左手定則，判斷導(dǎo)線受到的安培力方向向上，增大安培力，可使懸線中張力為零，根據(jù)公式F＝BIL知，適當(dāng)增大電流I或者保持電流I不變，適當(dāng)增大B，可使懸線中張力為零．B、D錯(cuò)：若使電流I反向，則安培力向下，懸線中的張力不可能為零．答案：AC5．解析：兩磁極間的磁感線如答圖甲所示，干電池與磁鐵及中間部分線圈組成了閉合回路，在兩磁極間的線圈中產(chǎn)生電流，左端磁極的左側(cè)線圈和右端磁極的右側(cè)線圈中沒(méi)有電流．其中線圈中電流方向的左視圖如答圖乙所示，由左手定則可知中間線圈所受的安培力有向右的分力，根據(jù)牛頓第三定律有“小車(chē)”向左加速，A錯(cuò)誤，B正確；如果只改變某一磁鐵S極與電池粘連，則磁感線不會(huì)向外發(fā)散，兩部分受到方向相反的力，合力為零，“小車(chē)”不能加速運(yùn)動(dòng)，C正確；將“小車(chē)”上兩磁鐵均改為S極與電池粘連，磁感線會(huì)向里聚集，受到的力與答圖中方向相反，故“小車(chē)”的加速度方向?qū)l(fā)生改變，D錯(cuò)誤．答案：BC6．解析：(1)桿靜止在導(dǎo)軌上，受力平衡，桿受到重力、導(dǎo)軌的支持力以及安培力，根據(jù)平衡條件得：BIL＝mgsinθ，解得：I＝eq\f(mgsinθ,BL)＝eq\f×10×,×A＝3A.(2)若把磁場(chǎng)方向改為豎直向上，對(duì)桿受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：F合＝mgsinθ－BILcosθ＝mgsinθ－mgsinθcosθ＝ma解得：a＝gsinθ－gsinθcosθ＝(10×－10××m/s2＝m/s2，方向沿導(dǎo)軌向下．答案：(1)3A(2)m/s2，方向沿導(dǎo)軌向