《磁场对通电导线的作用力》 课时作业1 学生版.docVIP

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一磁场对通电导线的作用力

(25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)

1．把一通电直导线放在磁场中，它受到安培力的作用，则()

A．安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直

B．安培力的方向一定和磁场方向垂直，但不一定和电流方向垂直

C．安培力的方向一定和电流方向垂直，但不一定和磁场方向垂直

D．安培力方向、磁场方向、电流方向三者一定相互垂直

2．如图所示，通电导线在纸面内由Ⅰ位置绕垂直纸面的固定轴转到Ⅱ位置，其他条件不变，该导线所受安培力大小()

A.变大B．变小

C．不变 D．不能确定

【加固训练】

如图所示，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。关于导线abcd所受到的磁场的作用力的合力，下列说法正确的是()

A.方向沿纸面垂直bc向上，大小为(eq\r(2)＋1)ILB

B．方向沿纸面垂直bc向下，大小为(eq\r(2)＋1)ILB

C．若在纸面内将abcd逆时针旋转30°，力的大小减半

D．若在纸面内将abcd逆时针旋转60°，力的大小减半

3.利用如图所示的装置探究磁场对电流的作用，导体棒用两软导线悬挂且水平地放在三个蹄形磁铁之间，当a、b两端与电源相接构成闭合回路时，导体棒向右摆动，软导线偏离竖直方向一个小角度后静止。忽略磁铁外部磁场对导体棒的影响。下列说法正确的是()

A．如果仅将磁场反向，导体棒仍向右摆动

B．如果仅将电源的正负极对调，导体棒仍向右摆动

C．如果将电源的正负极对调的同时将磁场反向，导体棒仍向右摆动

D．如果仅撤走一个蹄形磁铁，则软导线偏离竖直方向的角度不变

4.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为l、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I。要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的值不可能为()

A．eq\f(2mg,Il)B．eq\f(mg,Il)C．eq\f(mg,2Il)D．eq\f(mg,3Il)

5．电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。两相距很近的多匝通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是()

A.两线圈电流方向相同时，天平示数为正数

B．两线圈电流方向相反时，天平示数为负数

C．线圈Ⅰ的匝数越少，天平越灵敏

D．线圈Ⅱ的匝数越多，天平越灵敏

6.如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内。则()

A．ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里

B．ef和cd导线在b点产生的合磁场为零

C．cd导线受到的安培力方向向右

D．若同时改变两导线的电流方向，两导线各自受的安培力方向不变

二、计算题(本题共2小题，共24分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)

7．(12分)画出图中通电直导线A受到的安培力的方向。

8．(12分)质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，为使杆ab静止不动，求通过ab杆的电流范围为多少？(g取10m/s2)

(15分钟·40分)

9．(6分)(2021·重庆适应性测试)

如图所示，两根相同的竖直悬挂的弹簧，上端固定，下端连接一质量为40g的金属导体棒。部分导体棒处于边界宽度为d＝10cm的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。导体棒通入4A的电流后静止，此时弹簧伸长量是未通电时的1.5倍。若弹簧始终处于弹性限度内，导体棒一直保持水平，则磁感应强度B的大小为(取重力加速度g＝10m/s2)()

A．0.25TB．0.5TC．0.75TD．0.83T

【加固训练】

如图所示为电磁炮的简化原理示意图，它由两条水平放置的平行光滑长直轨道组成。轨道间放置一个导体滑块作为弹头。当电流从一条轨道流入，经弹头从另一条轨道流回时，在两轨道间产生磁场，弹头就在安培力推动下以很大的速度射出去。不计空气阻力，将该过程中安培力近似处理为恒力，为了使弹头获得更大的速度，可适当()

A.减小平行轨道间距B．增大轨道中的电流

C．缩短轨道的长度D．增大弹头的质量

10．(6分