2024-2025年高二物理人教版必修同步作业3.4通电导线在磁场中受到的力（原卷版）.docVIP

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3.4通电导线在磁场中受到的力

一、左手定则及其应用

1．下图标出的电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中不正确的是（）

A．B．

C．D．

2．请根据如图各图中给出的条件，运用左手定则，在图中标出所缺的物理量的方向（已知B与I相互垂直）。

3．关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是（）

A．在B=0的地方，F一定等于零

B．在F=0的地方，B一定等于零

C．若B=1T，I=1A，L=1m，则F一定等于1N

D．若L=1m，I=1A，F=1N，则B一定等于1T

4．如图所示，在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线，a、b、c是等边三角形的三个顶点，电流大小相等，a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是（）

A．O处磁感应强度大小为，方向垂直连线向上

B．O处磁感应强度大小为，方向平行连线向左

C．c处的通电导线受到的安培力方向垂直连线向上

D．c处的通电导线受到的安培力方向垂直连线向下

二、安培力大小的计算

5．为了降低潜艇噪音，可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a×b×c＝0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B＝10.0T，方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流I＝1.0×103A，方向如图。则下列判断正确的是（）

A．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为5.0×103N

B．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为4.0×103N

C．超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向

D．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能

6．如图所示，三根长为L平行的直线电流在空间构成以a为顶点的等腰直角三角形，其中a、b电流的方向垂直纸面向里，c电流方向垂直纸面向外，其中b、c电流大小为I，在a处产生的磁感应强度的大小均为B，导线a通过的电流大小为I，则导线a受到的安培力为（）

A．2BIL，方向竖直向上 B．BIL，方向水平向右

C．BIL，方向竖直向上 D．4BIL，方向水平向左

7．如图，固定在匀强磁场中的线框abc是由一根粗细均匀的导线弯折成的闭合等腰直角三角形，∠c=90°，线框所在平面与磁场方向垂直现将直流电源接在线框的a、b两点间，此时ac受到的安培力大小为F，则（）

A．导线bc与ac受到的安培力相同

B．导线acb受到的安培力大小为F

C．导线ab与acb受到的安培力大小相等

D．整个线框受到的安培力大于2F

8．如图所示，在匀强磁场区域内有一倾角为的光滑斜面，在斜面上水平放置一根长为L、质量为m的导线，通以如图所示方向的电流I时，通电导线能静止在斜面上，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A．导线所受的安培力方向可能垂直于斜面向下

B．磁感应强度可能为大小，方向竖直向上

C．磁感应强度可能为大小，方向水平向左

D．磁感应强度方向垂直于斜面向下时，其大小最小，且最小值为

三、安培力作用下导体运动方向的判断

9．如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2，已知I1I2，方向均向上。若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力，则下列说法正确的是（）

A．两根导线相互排斥

B．为判断F1的方向，需要知道I1和I2的合磁场方向

C．两个力的大小关系为F1F2

D．仅增大电流I2，F1、F2会同时增大相同倍数

10．如图所示，a、b是两个相同的能在同一个光滑绝缘圆柱体上自由移动的轻质铝环。现将I1、I2两个大小不同的电流按图示方向分别通入a、b两个铝环，则两个铝环的运动情况是（）

A．都绕圆柱体运动

B．彼此相向运动，且具有大小相等的加速度

C．彼此相向运动，且电流大的加速度大

D．彼此背向运动，且电流大的加速度大

三、斜轨上导体棒受力分析

11．如图所示，金属杆ab的质量为m、通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，平行导轨间的距离为L，金属杆ab静止且紧压在水平导轨上。若磁场方向与导轨平面成?角，金属杆ab与水平导轨间动摩擦因数为μ，下列关于金属杆ab受力的说法正确的是（）

A．所受安培力的大小为 B．所受安培力的大小为BIL

C．所受摩擦力的大小为 D．所受摩擦力的大小为

12．如图所示，U形框的两平行导轨与水平面成θ角，一个横截面为矩形的金属棒ab静止在导轨上、从某时刻起，添加一个方向垂直于导轨平面向下，且磁感应强度从零开始均匀增大的匀