教科版高中物理选修3-13.2磁场对通电导线的作用——安培力名师精编作业.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 学业分层测评(十六) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是(　　) A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行 B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行 C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直 D．既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直 【解析】　通电直导线所受磁场力的方向既跟磁场方向垂直又跟电流方向垂直，故只有C选项正确． 【答案】　C 2．在赤道上空，有一条沿东西方向水平架设的导线，当导线中的自由电子自西向东沿导线做定向移动时，导线受到地磁场的作用力的方向为(　　) A．向北　 B．向南 C．向上 D．向下 【解析】　导线中的自由电子自西向东沿导线定向移动时，形成的电流自东向西．赤道上空地磁场方向由南水平指向北，由左手定则可判断导线受到的安培力方向向下．答案为D. 【答案】　D 3．在如图所示的四个图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是(　　) 【解析】　安培力的方向一定与直导线和磁场所决定的平面垂直，A、B均错误，由左手定则可判断C错误，D正确． 【答案】　D 4．(2016·苏州高二检测)如图3-2-7所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是(　　) 【导学号 图3-2-7 A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向下 D．竖直向上 【解析】　先用安培定则判断螺线管的磁场方向．在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向上．故选D. 【答案】　D 5．如图3-2-8所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力(　　) 图3-2-8 A．方向沿纸面向上，大小为(eq \r(2)＋1)ILB B．方向沿纸面向上，大小为(eq \r(2)－1)ILB C．方向沿纸面向下，大小为(eq \r(2)＋1)ILB D．方向沿纸面向下，大小为(eq \r(2)－1)ILB 【解析】　导线段abcd的有效长度为线段ad，由几何知识知Lad＝(eq \r(2)＋1)L，故线段abcd所受的合力大小F＝ILadB＝(eq \r(2)＋1)ILB，导线有效长度的电流方向为a→d，据左手定则可以确定导线所受合力方向竖直向上，故A项正确． 【答案】　A 6．如图3-2-9所示，两根相隔一定距离、相互垂直的异面直导线ab和cd，分别通有方向如图所示的电流，若通电导线ab固定不动，通电导线cd可以自由运动，则通电导线cd的运动情况是(　　) 图3-2-9 A．顺时针转动，同时靠近ab B．顺时针转动，同时远离ab C．逆时针转动，同时靠近ab D．逆时针转动，同时远离ab 【解析】　由安培定则知通电导线ab的磁场在ab之上垂直纸面向外，在ab之下垂直纸面向里，根据左手定则，通电导线cd上半部分所受安培力向右，下半部分所受安培力向左，故cd将顺时针转动．因cd顺时针转动，其电流方向趋于和ab的电流方向一致，根据同向电流互相吸引，故cd同时靠近ab. 【答案】　A 7．将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图3-2-10所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看(　　) 【导学号 图3-2-10 A．圆环顺时针转动，靠近磁铁 B．圆环顺时针转动，远离磁铁 C．圆环逆时针转动，靠近磁铁 D．圆环逆时针转动，远离磁铁 【解析】　该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可得C项正确． 【答案】　C 8．将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场方向如图3-2-11所示，已知磁感应强度为1 T．试求下列各图中导线所受安培力的大小和方向． 图3-2-11 【解析】　由公式F＝IBLsin θ得： (1)中F1＝0. (2)中F2＝IBL＝0.02 N，方向水平向右． (3)中F3＝IBL＝0.02 N，方向垂直导线方向斜向左上方(与水平成120°角)． 【答案】　(1)0　(2)0.02 N，水平向右　(3)0.02 N，与水平方向成120°角斜向左上方 [