必威体育精装版人教版高中物理选修3-1通电导线在磁场中受到的力名师精编作业.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 课时作业(二十三)　 通电导线在磁场中受到的力 [全员参与·基础练] 1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( 　　) A．F、B、I三者必须保持相互垂直 B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 【解析】　安培力F总是与磁场B方向和电流I方向决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直，通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确． 【答案】　B 2．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图3－4－10所示．在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力(　　) 图3－4－10 A．大小不变，方向不变 B．由零增大到最大，方向时刻改变 C．由最大减小到零，方向不变 D．由零增大到最大，方向不变 【解析】　导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；当导体转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导体受到安培力的作用；当导体转过90°时，电流与磁场垂直，此时导体所受安培力最大．根据左手定则判断知，力的方向始终垂直于电流与磁场所决定的平面，不变，选项D正确． 【答案】　D 3．(多选)如下图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是(　　) 【答案】　AD 4．如图3－4－11所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如右图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是(　　) 图3－4－11 A．竖直向上　　　　 B．竖直向下 C．水平向里 D．水平向外 【解析】　由于带负电的圆环顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电直导线所受安培力的方向水平向里． 【答案】　C 5．如图3－4－12所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如果直导线可以自由地运动，且通以从a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况(　　) 图3－4－12 A．从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看，顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看，逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管 【解析】　通电螺线管产生的磁场方向在其内部为从右向左，外部为从左向右．通电直导线左侧所处的磁场方向斜向上，右侧导线所处的磁场方向斜向下，则由左手定则可知，直导线左侧受力方向向外，直导线右侧受力方向向里，故从上向下看为逆时针转动；当转过90°时，由左手定则可得直导线受力向下，故D选项正确． 【答案】　D 6．(多选)如图3－4－13所示的三维空间内，匀强磁场方向沿x方向，在平面xOz内有一通电直导线，若它所受的安培力方向沿＋y方向，则(　　) 图3－4－13 A．该通电导线一定不会沿平行Ox方向放置 B．该通电导线一定平行Oz方向放置 C．无论通电导线怎样放置，它总受到＋y方向的安培力 D．沿＋x方向观察导线中的电流方向，应该为向右方向 【解析】　当通电导线与匀强磁场平行时，它不受安培力作用，而题意说导线受到安培力作用，说明导线一定不会沿平行Ox方向放置，因此选项A正确；根据左手定则确定的关系可知：安培力一定垂直于磁场方向和电流方向确定的平面，但电流方向不一定与磁场方向垂直，因此选项B错误；根据左手定则判定知：通电导线如果任意放置在xOz平面内，它受到的安培力，方向有沿＋y方向和－y方向两种可能，沿Ox方向观察，当电流向右时，安培力沿＋y方向；当电流向左时，安培力沿－y方向．因此选项C错误，选项D正确． 【答案】　AD 7．如图3－4－14所示，用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方，当导线中通以图示方向电流时，从上向下看，AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为(　　) 图3－4－14 A．AB顺时针转动，张力变大 B．AB逆时针转动，张力变小 C．AB顺时针转动，张力变小 D．AB逆时针转动，张力变大 【解析】　在导线上靠近A、B两端各取一个电流元，A处的电流元所在磁场斜向上穿过导线，根据左手定则，该处导线受力向外，同理B处电流元受安培力向里，所以从上向下看，导线逆时针转动，同时，由于导线转动，所以电流在垂直纸面方向有了投影，对于此有效长度来说，磁感线是向右穿过导线，再根据左手定则可判定导线有向下运动的趋势，故选D. 【答案】　D 8．如图3－4－15所示，O为圆心，KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧，在O