新教材2025版高中物理課時素養(yǎng)評價(jià)1安培力教科版選擇性必修第二冊

課時素養(yǎng)評價(jià)1安培力A組合格性考試練1．一根簡單發(fā)生形變的彈性導(dǎo)線兩端固定，導(dǎo)線中通有電流，方向豎直向上．當(dāng)沒有磁場時，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右和垂直于紙面對外的勻強(qiáng)磁場時，如圖所示描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個圖示中正確的是()2．(多選)如圖所示的四幅圖中，導(dǎo)體棒的長度均為L，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，在各導(dǎo)體棒中通有相同的電流I.則下列選項(xiàng)正確的是()A．圖甲中導(dǎo)體棒所受的安培力大小為BILB．圖乙中導(dǎo)體棒所受的安培力大小為BILC．圖丙中導(dǎo)體棒所受的安培力大小為eq\f(\r(3),2)BILD．圖丁中導(dǎo)體棒所受的安培力大小為eq\f(\r(3),2)BIL3．一段通電導(dǎo)線平行于磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線上的電流方向由左向右，如圖所示．在導(dǎo)線以其中心點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動90°的過程中，導(dǎo)線受到的安培力()A．大小不變，方向不變B．由零增大到最大，方向時刻變更C．由最大減小到零，方向不變D．由零增大到最大，方向不變4．已知某市區(qū)地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平重量為B1，豎直重量為B2，市區(qū)南北走向的街道有一小段長度為L的地下電纜，通有電流大小為I、方向自南向北的電流，則此時這段地下電纜受到地磁場對它的安培力大小和方向分別為()A．eq\r(Beq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋Beq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))IL，方向水平向東B．B2IL，方向水平向西C．B1IL，方向豎直向上D．eq\r(Beq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋Beq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))IL，方向豎直向下5.(多選)通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長直通電導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ab邊與MN平行．關(guān)于MN產(chǎn)生的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是()A．線框有兩條邊所受的安培力方向相同B．線框有兩條邊所受的安培力大小相等C．線框所受安培力的合力向左D．線框?qū)⒗@MN轉(zhuǎn)動6．重量相同、形態(tài)不同的導(dǎo)線中通有大小相同的電流，放在相同的磁場中，用細(xì)線懸吊著，在外力F作用下處于平衡狀態(tài)．其中外力F最大的是()7．如圖所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠圓盤，帶有大量勻稱分布的正電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向已在圖中標(biāo)出．當(dāng)圓盤繞中心軸OO′按圖示方向高速轉(zhuǎn)動時，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．水平向外D．水平向里8．(多選)如圖所示，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面成θ角斜向上，ab靜止于水平導(dǎo)軌上，則()A．金屬桿ab受到的安培力大小為BILsinθB．金屬桿ab受到的安培力大小為BILC．金屬桿ab受到的摩擦力大小為BILsinθD．金屬桿ab對導(dǎo)軌的壓力大小為BILcosθ9．如圖所示，一個邊長為L的正方形金屬框豎直放置，各邊電阻相同，金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直金屬框平面對里的勻強(qiáng)磁場中．若A、B兩端與導(dǎo)線相連，由A到B通以如圖所示方向的電流(由A點(diǎn)流入，從B點(diǎn)流出)，流過AB邊的電流為I，則金屬框受到的安培力大小和方向分別為()A.2BIL，豎直向下B．eq\f(4,3)BIL，豎直向上C．BIL，豎直向上D．eq\f(4,3)BIL，豎直向下10．如圖所示，某區(qū)域內(nèi)有垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一正方形剛性線圈，邊長為L，匝數(shù)為n，線圈平面與磁場方向垂直，線圈一半在磁場內(nèi)．某時刻，線圈中通過大小為I的電流，則此線圈所受安培力的大小為()A.eq\r(2)BILB．eq\f(1,2)nBILC．nBILD．eq\r(2)nBILB組選擇性考試練11.如圖所示，三根相互平行的長度為L的固定長直導(dǎo)線a、b、c兩兩等距，截面構(gòu)成等邊三角形，均通有電流I.a中電流方向與c中的相同，與b中的相反．已知b中的電流在a導(dǎo)線位置處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則()A．b、c中電流在a導(dǎo)線處產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0B．b、c中電流在a導(dǎo)線處產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0C．a(chǎn)導(dǎo)線受到的安培力大小為B0ILD．a(chǎn)導(dǎo)線受到的安培力大小為eq\r(3)B0IL12．如圖所示是電子天平的原理簡略示意圖：秤盤上不放重物時彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧的長度為l，此時外界通入線圈中的電流為0；重物放在秤盤上后，在安培力作用下彈簧長度復(fù)原為l，可認(rèn)為此時外界通入線圈的電流為I，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以依據(jù)I的大小計(jì)算出托盤上物體的質(zhì)量M.已知線圈的匝數(shù)為N，磁極寬度為L，兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g，則以下說法正確的是()A．電流從C端流入線圈，從D端流出B．線圈所受的安培力方向向下C．重物質(zhì)量為M＝eq\f(NBIL,g)D．在其他條件都不變的狀況下，增加線圈的匝數(shù)，可以擴(kuò)大電子天平的量程13.如圖所示是一個可以用來測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長方體絕緣容器內(nèi)部高為L，厚為d，左右兩管等高處裝有兩根完全相同的開口向上的管子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ρ；將容器置于一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面對里，當(dāng)開關(guān)斷開時，豎直管子a、b中的液面高度相同，開關(guān)S閉合后，a、b管中液面將出現(xiàn)高度差．若當(dāng)開關(guān)S閉合后，a、b管中液面的高度差為h，電路中電流表的讀數(shù)為I，重力加速度為g，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?4．某同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用后產(chǎn)生想法，設(shè)計(jì)了一個簡易的“電磁秤”．如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌CD、EF間距為L＝0.1m，與電動勢為E0＝9V且內(nèi)阻不計(jì)的電源、電流表(量程0～3A)、開關(guān)、滑動變阻器R(阻值范圍為0～100Ω)相連，質(zhì)量為M＝0.05kg、電阻為R0＝2Ω的金屬棒MN垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成θ＝30°角，垂干脆在金屬棒中點(diǎn)的輕繩與導(dǎo)軌平面平行，跨過定滑輪后另一端接有秤盤，空間施加垂直于導(dǎo)軌平面對上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝5T，在秤盤中放入待測物體，閉合開關(guān)，調(diào)整滑動變阻器，當(dāng)金屬棒平衡時，通過讀取電流表的讀數(shù)就可以知道待測物體的質(zhì)量．已知秤盤中不放物體時，使金屬棒靜止時電流表讀數(shù)為I0＝0.1A．其余電阻、摩擦以及輕繩質(zhì)量不計(jì)，g取10m/s2.(1)求秤盤的質(zhì)量m0；(2)求此“電磁秤”稱量物體的最大質(zhì)量及此時滑動變阻器接入電路的阻值；(3)為了便于知道秤盤上物體質(zhì)量m的大小，請?jiān)趫D中作出其與電流表讀數(shù)關(guān)系的m-I圖像．課時素養(yǎng)評價(jià)1安培力1．解析：用左手定則可推斷出，A中導(dǎo)線所受安培力為零，B中導(dǎo)線所受安培力垂直于紙面對里，C、D中導(dǎo)線所受安培力向右，導(dǎo)線受力以后的彎曲方向應(yīng)與受力方向一樣，D正確，A、B、C錯誤．答案：D2．解析：題圖甲中，因?qū)w棒與磁場平行，所以安培力為零，A錯誤；題圖乙中，導(dǎo)體棒與磁場垂直，則安培力的大小為F1＝BIL，B正確；題圖丙中，導(dǎo)體棒與磁場垂直，則安培力的大小為F2＝BIL，C錯誤；題圖丁中，導(dǎo)體棒與磁場成60°角，則安培力的大小為F3＝BILsin60°＝eq\f(\r(3),2)BIL，D正確．答案：BD3．解析：設(shè)電流與磁場的夾角為θ，導(dǎo)體棒受的安培力為F＝BIlsinθ，其中θ從0增大到90°，sinθ由0增加到1，故安培力由零漸漸增大；依據(jù)左手定則，安培力垂直于電流方向和磁場方向構(gòu)成的平面，方向始終不變，A、B、C錯誤，D正確．答案：D4．解析：安培力大小為F＝B2IL，由左手定則可知，安培力方向水平向西，B正確．答案：B5．解析：通電矩形線框abcd在無限長直通電導(dǎo)線形成的磁場中，受到磁場力的作用，對于ad邊和bc邊，所在處磁場相同，但電流方向相反，所以ad邊、bc邊所受安培力大小相等，方向相反，即ad邊和bc邊所受合力為零．而對于ab和cd兩條邊，由于在磁場中，離長直導(dǎo)線的距離不同，ab邊近而且由左手定則推斷受力向左，cd邊遠(yuǎn)而且由左手定則推斷受力向右，所以ab邊、cd邊所受合力方向向左，故B、C正確．答案：BC6．解析：由左手定則可知，導(dǎo)線所受安培力方向向上，則F＝mg－F安＝mg－BIL，而在這四個圖中，D圖導(dǎo)線的等效長度L最短，安培力最小，外力F最大，故選D.答案：D7．解析：帶正電圓盤如題圖轉(zhuǎn)動時，從上向下看，形成順時針方向的電流，依據(jù)右手螺旋定則可知，在圓盤上方形成的磁場方向豎直向下，依據(jù)左手定則，通電直導(dǎo)線所受安培力的方向水平向外，C正確．答案：C8.解析：對金屬桿受力分析，如圖所示，金屬桿ab與磁場垂直，所受安培力為F＝BIL，A錯誤，B正確；依據(jù)受力圖可知，金屬桿ab受到的摩擦力大小為f＝BILsinθ，C正確；金屬桿ab受到的支持力為N＝mg－BILcosθ，依據(jù)牛頓第三定律知，金屬桿對導(dǎo)軌的壓力為mg－BILcosθ，D錯誤．答案：BC9．解析：由題圖可知，電流由A點(diǎn)流入，從B點(diǎn)流出，則有A→B和A→D→C→B的電流，而A→D→C→B的電流產(chǎn)生的安培力可等效成DC邊受到的安培力，由于流過AB邊的電流為I，依據(jù)電路并聯(lián)特點(diǎn)可知，流過DC邊的電流為eq\f(1,3)I，因此金屬框受到的安培力為eq\f(4,3)BIL，依據(jù)左手定則，方向豎直向上，B正確．答案：B10．解析：安培力大小F＝nBI×eq\r(2)L＝eq\r(2)nBIL，D正確．答案：D11．解析：導(dǎo)線a、b、c兩兩等距，截面構(gòu)成等邊三角形，均通有電流I，b中的電流在a導(dǎo)線位置處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，c中的電流在a導(dǎo)線位置處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B0，b、c中電流在a導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場如圖所示，依據(jù)幾何關(guān)系可知其夾角為120°，合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與一根導(dǎo)線在該處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，等于B0，則a導(dǎo)線受到的安培力大小為F＝B0IL，故選C.答案：C12．解析：秤盤和線圈向上復(fù)原到未放重物時的位置并靜止，說明安培力的方向向上，由左手定則即可推斷出電流的方向是逆時針方向(從上向下看)，電流由C流出，由D流入，A、B錯誤；兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁極寬度均為L，線圈匝數(shù)為N，左、右兩側(cè)受到的安培力相等，得Mg＝2NBIL，所以M＝eq\f(2NBIL,g)，在其他條件都不變的狀況下，當(dāng)N增大時，M也隨之增大，所以增加線圈的匝數(shù)，可以擴(kuò)大電子天平的量程，C錯誤，D正確．答案：D13．解析：開關(guān)S閉合后，導(dǎo)電液體中有電流從C到D，由左手定則知導(dǎo)電液體受到向右的安培力F，在液體中產(chǎn)生附加壓強(qiáng)p，這樣，a、b管中液面就會出現(xiàn)高度差，在液體中產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)p＝eq\f(F,S)＝eq\f(BIL,Ld)＝eq\f(BI,d)＝ρgh，所以B＝eq\f(ρghd,I).答案：eq\f(ρghd,I)14．解析：(1)對金屬棒受力分析有T＝Mgsinθ＋BI0L對秤盤受力分析有T＝