“四翼”檢測評價(jià)（一） 安培力及其應(yīng)用

“四翼”檢測評價(jià)（一）安培力及其應(yīng)用A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．在赤道上空，豎直放置一根通以向上電流的直導(dǎo)線，此導(dǎo)線受到地磁場的安培力方向?yàn)?)A．由北向南 B．由東向西C．由南向北 D．由西向東解析：選B赤道上空地磁場的方向由南向北，根據(jù)左手定則可知，此導(dǎo)線所受安培力的方向由東向西，B正確。2．關(guān)于通電直導(dǎo)線所受的安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I三者方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是()A．F、B、I三者必定均相互垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B解析：選B安培力F的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I構(gòu)成的平面，因此F必垂直于B、I，但B與I不一定垂直，故選項(xiàng)B正確。3.如圖所示，通以恒定電流I的導(dǎo)線MN在紙面內(nèi)從a位置繞其一端M轉(zhuǎn)至b位置時(shí)，通電導(dǎo)線所受安培力的大小變化情況是()A．變小 B．不變C．變大 D．不能確定解析：選B當(dāng)MN在原位置時(shí)，安培力的大小為F＝IlB，當(dāng)MN在紙面內(nèi)繞M端旋轉(zhuǎn)時(shí)，其大小仍是IlB，故安培力的大小是不變的，B正確。4.如圖所示，D是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接通后，導(dǎo)線D所受磁場力的方向是()A．豎直向上 B．豎直向下C．水平向左 D．水平向右解析：選A在開關(guān)S接通后，線圈中電流由左側(cè)流入，由安培定則可知電磁鐵右側(cè)為N極，故導(dǎo)線所在處的磁場方向向左，由左手定則可知，導(dǎo)線所受安培力方向豎直向上，A正確。5.(2022·山東濟(jì)南檢測)如圖所示，pq為一段半徑為R的圓弧導(dǎo)線，O點(diǎn)為圓心，夾角θ＝60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里。若導(dǎo)線中通有大小為I的電流，則通電導(dǎo)線所受安培力的大小為()A．2BIR B．BIRC.eq\f(1,2)BIR D．eq\r(3)BIR解析：選B圓弧pq的有效長度等于p、q兩點(diǎn)的距離，由幾何知識(shí)得有效長度為R，所以圓弧pq受到的安培力大小為F＝BIR，B正確。6．如圖是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，線圈中a、b兩條導(dǎo)線長均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則()A．該磁場是勻強(qiáng)磁場B．線圈平面總與磁場方向垂直C．線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選D該磁場明顯不是勻強(qiáng)磁場，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，線圈平面總與磁場方向平行，故B錯(cuò)誤；由左手定則可知，a導(dǎo)線受到的安培力向上，b導(dǎo)線受到的安培力向下，故線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。7．(2023·福州高二檢測)如圖所示，兩平行直導(dǎo)線cd和ef豎直放置，通以方向相反、大小相等的電流，a、b兩點(diǎn)位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)。則()A．ef導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里B．ef和cd導(dǎo)線在b點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場為零C．cd導(dǎo)線受到的安培力方向向右D．若同時(shí)改變兩導(dǎo)線的電流方向，兩導(dǎo)線各自受的安培力方向不變解析：選D根據(jù)安培定則可知，ef導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則可知，ef和cd導(dǎo)線在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向相同，則合磁場不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則可知，ef導(dǎo)線在cd導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，由左手定則可知，cd導(dǎo)線受到的安培力方向向左，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可知，若同時(shí)改變兩導(dǎo)線的電流方向，兩導(dǎo)線各自受的安培力方向不變，選項(xiàng)D正確。8.如圖為一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的簡化示意圖。已知轉(zhuǎn)子為n匝、長為L、寬為d的矩形線圈，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)線圈中通有恒定電流I，轉(zhuǎn)子繞線圈平面內(nèi)垂直于磁場的軸，由圖示位置順時(shí)針(從a看向b)轉(zhuǎn)過θ角時(shí)(轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線圈平面與磁場方向始終平行)，轉(zhuǎn)子的ab邊受到的安培力大小為()A．nBILsinθ B．nBILcosθC．nBId D．nBIL解析：選D轉(zhuǎn)動(dòng)過程中ab邊與磁場方向始終垂直，根據(jù)安培力公式可得轉(zhuǎn)子的ab邊所受的安培力大小F＝nBIL，D正確。9.如圖所示，在與水平方向夾角為60°的光滑金屬導(dǎo)軌間有一電源，在相距1m的平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m＝0.3kg的金屬棒ab,通以從b→a、I＝3A的電流，磁場方向豎直向上，這時(shí)金屬棒恰好靜止(g＝10m/s2)。求：(1)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(2)ab棒對導(dǎo)軌的壓力的大小。解析：(1)金屬棒ab靜止，受力情況如圖所示，沿斜面方向受力平衡，則有mgsin60°＝IlBcos60°，解得B＝eq\f(mgtan60°,Il)＝eq\f(0.3×10×\r(3),3×1)T≈1.73T。(2)根據(jù)平衡條件及牛頓第三定律得，金屬棒ab對導(dǎo)軌的壓力為：FN′＝FN＝eq\f(mg,cos60°)＝eq\f(0.3×10,\f(1,2))N＝6N。答案：(1)1.73T(2)6NB組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.如圖所示是一位同學(xué)制作的實(shí)驗(yàn)裝置：輕彈簧豎直懸掛，下端恰與銅片接觸。當(dāng)開關(guān)閉合后，彈簧時(shí)伸時(shí)縮，燈泡時(shí)明時(shí)暗。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．有電流通過彈簧時(shí)，各匝環(huán)形電流互相吸引致使彈簧收縮B．有電流通過彈簧時(shí)，各匝環(huán)形電流互相排斥致使彈簧伸長C．彈簧收縮與銅片分離時(shí)，通過燈泡的電流較小，燈泡較暗D．彈簧伸長與銅片接觸時(shí)，通過燈泡的電流較大，燈泡明亮解析：選A有電流通過彈簧時(shí)，各匝環(huán)形電流同向，相互吸引致使彈簧收縮，A正確，B錯(cuò)誤；彈簧伸長與銅片接觸，彈簧與燈泡并聯(lián)，電路中總電阻較小，總電流較大，電源內(nèi)阻分壓較大，燈泡兩端電壓較小，燈泡較暗，同理可知彈簧收縮與銅片分離時(shí)，燈泡較明亮，C、D錯(cuò)誤。11．電流天平是一種測量磁場力的裝置，如圖所示，兩相距很近的通電平行線圈Ⅰ和Ⅱ，線圈Ⅰ固定，線圈Ⅱ置于天平托盤上。當(dāng)兩線圈均無電流通過時(shí)，天平示數(shù)恰好為零。下列說法正確的是()A．當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩線圈電流方向相同B．當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩線圈電流方向相同C．線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力大于線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力D．線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力與托盤對線圈Ⅱ的作用力是一對相互作用力解析：選A裝置的構(gòu)造模型為兩個(gè)線圈和一個(gè)杠桿，當(dāng)線圈中通有同向電流時(shí)互相吸引，通有異向電流時(shí)互相排斥，故當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)表示兩線圈互相吸引，所以為同向電流，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律可知線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力等于線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力，C錯(cuò)誤；由相互作用力的特點(diǎn)知，線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力與托盤對線圈Ⅱ的作用力，不是一對相互作用力，D錯(cuò)誤。12.(2022·三明高二檢測)為了降低潛艇噪聲，可用電磁推進(jìn)器替代螺旋槳，如圖所示為直線通道推進(jìn)器示意圖。推進(jìn)器前后表面導(dǎo)電，上下表面絕緣，規(guī)格為a×b×c＝0.4m×0.3m×0.2m?？臻g內(nèi)存在由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝10T、方向豎直向下，若在推進(jìn)器前后方向通以大小I＝100A，方向垂直紙面向外的恒定電流。(1)推進(jìn)