习题课1　安培力作用下的运动和平衡问题 课时作业.docVIP

[A级——基础达标练]

1.如图所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面M、N连线的中垂线上。当平行导线M、N通以同向等值电流时，下列说法正确的是()

A．ab顺时针旋转

B．ab逆时针旋转

C．a端向外，b端向里旋转

D．a端向里，b端向外旋转

解析：选C。首先分析出两个平行电流在直导线ab处产生的磁场情况，如图所示，两电流产生的、在直导线ab上部分的磁感线方向都是从左向右，则ab上部分电流受到的安培力方向垂直于纸面向外；ab下部分处的磁感线方向都是从右向左，故ab下部分电流受到的安培力方向垂直于纸面向里。所以，导线的a端向外旋转，导线的b端向里旋转。

2.如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示。则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)()

A．为0

B．方向由向左变为向右

C．方向保持不变

D．方向由向右变为向左

解析：选B。磁铁上方的磁感线从N极出发回到S极，是曲线，直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，受力由左上方变为正上方再变为右上方，根据牛顿第三定律知，磁铁受到的力由右下方变为正下方再变为左下方，磁铁静止不动，所以所受摩擦力方向由向左变为向右，B正确。

3．悬挂的线圈与条形磁铁位于同一平面内，当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈将()

A．不发生转动，只靠近磁铁

B．发生转动，同时远离磁铁

C．发生转动，同时靠近磁铁

D．不发生转动，只远离磁铁

解析：选C。当线圈通以逆时针方向的电流时，由于处于S极附近，根据左手定则，可得线圈左边安培力垂直纸面向里，右边安培力垂直纸面向外，从上往下看，线圈顺时针转动，假设线圈转过90°时，根据右手螺旋定则可把线圈等效成小磁针，等效小磁针的N极与条形磁铁的S极相对，所以会靠近磁铁，所以当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈发生转动，同时靠近磁铁。

4.一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心正上方的水平导线中通有垂直于纸面向里的恒定电流，如图所示。若将磁铁的N极位置与S极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F和摩擦力f的变化情况分别是()

A．F增大，f减小 B．F减小，f增大

C．F与f都增大 D．F与f都减小

解析：选C。题图中电流与磁体间的磁场力为引力，若将磁极位置对调则相互作用力为斥力，再由受力分析可知C正确。

5．如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x。当两细棒中均通以同向电流I时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法错误的是()

A．方向向上

B．大小为eq\f(\r(2)mg,2LI)

C．要使a仍能保持静止，而减小b在a处的磁感应强度，可使b上移

D．若使b下移，a将不能保持静止

解析：选B。由安培定则可知，A不符合题意；由mgsin45°＝BLIcos45°知B＝eq\f(mgtan45°,LI)＝eq\f(mg,LI)，B符合题意；由题意可知，重力和水平向右的安培力的合力与支持力平衡，当减小b在a处的磁感应强度时，安培力减小，要使a仍平衡，根据受力平衡条件，可使b上移。当b向下移动时，导体棒间的安培力减小，根据受力平衡条件，当a受到的安培力方向顺时针转动时，只有安培力变大才能保持平衡，因此a将不能保持静止，C、D不符合题意。

6.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的导电液体的液面相接触，并使它组成如图所示的电路。当开关S接通后，将看到的现象是()

A．弹簧向上收缩

B．弹簧被拉长

C．弹簧上下跳动

D．弹簧仍静止不动

解析：选C。因为通电后，弹簧中每一圈的电流都是同向的，互相吸引，弹簧缩短，电路就断开了，断开后没电流了，弹簧掉下来接通电路……如此通断通断，弹簧上下跳动。

7.如图所示，O为圆心，KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧，在O处垂直于纸面有一载流直导线，电流方向垂直于纸面向外，用一根导线围成如图KLMN所示的回路，当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出)，回路()

A．将向左平动

B．将向右平动

C．将在纸面内绕通过O点并垂直于纸面的轴转动

D．KL边将垂直于纸面向外运动，MN边将垂直于纸面向里运动

解析：选D。因为通电直导线的磁感线是以O为圆心的一组同心圆，磁感线与KN边、LM边的电流一直平行，所以KN边、LM边均不受力。根据左手定则可得，KL边受力方向垂直于纸面向外，MN边受力方向垂直于纸面向里，D正确。

8.四根通电长直导线垂直于纸面放置，导线上通有大小相等的电流，其位置和电流方向如图所示