33探究安培力每課一練

1、3.3探究安培力每課一練（粵教版選修3-1）知能綜介訓(xùn)練熱點集訓(xùn)知能提升一、單項選擇題1. 關(guān)于安培力、磁感應(yīng)強度的說法，正確的是（ ）a. 通電導(dǎo)體不受磁場力作用的地方一定沒有磁場b. 將/、厶相同的通電導(dǎo)體放在同一勻強磁場的不同位置，受安培力一定相同c. 磁感線指向磁感應(yīng)強度減小的方向d. 以上說法都不正確解析：由當(dāng)時，f=0,此時通電導(dǎo)線不受磁場力，但導(dǎo)線處有磁場，故 a錯；如果/、厶相同，放在同一勻強磁場中因放置角度不同，安培力也可能不同，故b不 對；在勻強磁場中沿磁感線方向磁感應(yīng)強度不變，故c錯，正確答案為d.答案:d2. 如圖3-3-13所示，半徑為r的圓形線圈共有斤匝，具中心位置

2、處半徑為廠的范闔內(nèi)有勻 強磁場，磁場方向乖直線圈平面，若磁感應(yīng)強度為則穿過線圈的磁通量為（）圖 3-3-13a.兀bffb ubr1c.d rrnbr''解析：0 = bs中s指磁感線垂直穿過的面積，所以（p = b7rr b正確.答案:b3. 在磁場屮的同一位置，先后引入長度相等的直導(dǎo)線d和b, a、b導(dǎo)線的方向均與磁場方 向乖直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受到的力也不相同.下圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo) 線所受到的力f與通過導(dǎo)線的電流/的關(guān)系.a、b各口有一組f、/的數(shù)據(jù)，在圖象中各描 出一個點.下列四幅圖中正確的是（）f/n上/bxxa b y y0/aa0/ab6a/ac

3、g/ad解析：兩條相同的導(dǎo)線通入不同的電流先后放在磁場中的同一點，并且電流方向都與磁場方 向垂直.由于磁場方向是不變的，故導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度是確定的.根據(jù)磁感應(yīng)強度的 定義式b = ,當(dāng)厶確定時，fs/時，則fj圖象應(yīng)是過原點的一條直線，故c對.答案:c4. 如圖3314所示，一根通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度b=1t的勻強磁場中，在以導(dǎo)線為圓 心，半徑為廠的圓周上有°、b、c、d四個點，若d點的實際磁感應(yīng)強度為0,則下列說法中 正確的是（ ）圖 3-3-14a. 直導(dǎo)線屮電流方向是垂直紙面向外b. c點的實際磁感應(yīng)強度也為0c. d點實際磁感應(yīng)強度的邁t,方向斜向下，與b夾角為45。

4、d. 以上說法均不正確解析：因d點的實際磁感應(yīng)強度為0.可知通電直導(dǎo)線在d點的磁感應(yīng)強度大小為1 t.方向 與b相反.由安培定則可知導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里且在abed圓周上產(chǎn)生磁感應(yīng)強度 大小為方向沿切線方向.由矢量合成知c正確.答案：c二、雙項選擇題5. 一根長為0.2 m、電流為2 a的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強度為0.5 t的勻強磁場中，受到 磁場力的大小可能是（）a. 0.4 nb. 0.3 nc. 0.2 nd 0.1 n解析：據(jù)安培力的定義，當(dāng)磁感應(yīng)強度b與通電電流/方向垂直時，磁場力有最大值為f = b/l = 0.5x2x0.2 n = 0.2 n.當(dāng)兩方向平行時，磁場力有最小

5、值為0 n.隨著二者方向夾角 的不同，磁場力大小可能在0.2 n與0n之間取值.答案：cd6. 停在十層的電梯底板上放有兩塊和同的條形磁鐵，磁鐵的極性如圖3-3-15所示.開始時 兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)（）s »s磁圖 3-3-15a. 若電梯突然向下開動（磁恢與底板始終相互接觸），并停在一層，最后兩塊磁鐵可能已碰 在一起b. 若電梯突然向下開動（磁鐵與底板始終相互接觸），并停在一層，最后兩塊磁鐵一定仍在 原來位置c. 若電梯突然向上開動，并停在二十層，最后兩塊磁鐵可能己碰在一起d. 若電梯突然向上開動，并停在二十層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置解析：兩塊磁鐵原來靜止，則磁

6、鐵所受靜摩擦力大于或等于磁鐵間的吸引力，當(dāng)電梯突然向 下開動，由于失重，最大靜摩擦力會減小，當(dāng)最大靜摩擦力減小到小于磁鐵間的吸引力時， 兩磁鐵會相互靠近而碰在一起，故a對b錯；若電梯向上開動，當(dāng)電梯在最后減速運動時, 磁鐵同樣處于失重狀態(tài)，故c對d錯.答案:ac7. 兩根通電的長直導(dǎo)線平行放置，電流分別為人和厶，電流的方向如圖3-3-16所示.在與 導(dǎo)線垂直的平面上有b、c、d四點，其屮°、b在導(dǎo)線橫截而連線的延長線上，c、在導(dǎo) 線橫截面連線的垂直平分線上.導(dǎo)體中的電流在這四點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度可能為零的 是（）ifch h- aibiii:d圖 3-3-16a. a點b. b點

7、cc點dd點解析：由安培定則可判知，電流厶、厶分別在心b兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向相反，大小有 可能相等，合磁感應(yīng)強度可能為0,而c、d兩點的合磁感應(yīng)強度不可能為0.答案:ab8. 質(zhì)量為加的通電細(xì)桿”置于傾角為0的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動 摩擦因數(shù)為“.有電流時“恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖3-3-17所示.下面的四個側(cè)視圖屮，標(biāo)種可能的勻強磁場方向-，其中桿”與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是（）解析：對a、b、c、d四種情況受力分析，只有a、b正確.答案：ab9. 如圖3318所示，一邊長為的正方形線圈4,其屮電流/大小和方向（逆時針）均保持不 變，用兩條長度恒為h的絕緣細(xì)繩靜止

8、懸掛于水平長直導(dǎo)線cd的正下方.當(dāng)導(dǎo)線cd中無 電流時，兩細(xì)繩中張力均為八當(dāng)通過3的電流為i時，兩細(xì)繩中張力均降到at（o<a<l）； 而當(dāng)cd上的電流為廠時，兩細(xì)繩中張力恰好為零.已知通電長直導(dǎo)線的磁場中某點的磁 感應(yīng)強度b與該點到導(dǎo)線的距離廠成反比.由此可知，cd屮的電流方向、cd屮兩次通入的 電流大小z比+分別為（）h1圖 3-3-18a. 電流方向向左b. 電流方向向右c. 電流大小之比77=l+ad. 電流大小之比土-=1一。解析：當(dāng)無電流時，繩子的拉力等于線圈重力的*,當(dāng)通過電流i時，繩子受力減小說明受 到的安培力的方向向上，可判斷cd中的電流方向向左；由于線圈的上邊是

9、下邊距離導(dǎo)線 cd的距離的一半，所以受到的力是下邊的二倍，設(shè)下邊受力為f,則f+2at=mg,當(dāng)通過 的電流為廠時，繩子沒有張力，設(shè)此時下邊受力為尸，則此時f整理可得結(jié)論.答案：ad三、非選擇題10. 通電直導(dǎo)線4與圓形通電導(dǎo)線環(huán)b固定放置在同一水平面上，通有如圖3-3-19所示的 電流時，通電直導(dǎo)線a受到水平向的安培力作用.當(dāng)a、b中電流大小保持不變，但同時改變方向時，通電直導(dǎo)線a所受到的安培力方向水平向.圖 3-3-19解析：由圖可知，直導(dǎo)線a位于導(dǎo)線環(huán)產(chǎn)生的垂直向里的磁場中，根據(jù)左手定則，可判斷 導(dǎo)線a受到的安培力方向向右.當(dāng)a、b中的電流方向改變時，4導(dǎo)線處于導(dǎo)線b產(chǎn)生垂直 向外的磁場

10、中，同時導(dǎo)線a的電流方向改變，依據(jù)左手定則可以判定，4受安培力仍水平向 右.答案：右右11如圖3-3-20所示，一根長為厶的細(xì)鋁棒用兩根勁度系數(shù)為r的彈簧水平地懸掛在勻強磁場屮.當(dāng)電流/方向向右時，兩根彈簧縮短；當(dāng)/的方向向左時，兩彈簧伸長，并月相對于 平衡位置伸長、縮短的長度都是則磁場的磁感應(yīng)強度為多少？圖 3-3-20解析：不通電流時，鋁棒受力平衡有mg = 2kx; 彈簧縮短時，w mg = 2k(x - a/) + biu彈簧伸長時， 有 mg + bil = 2k(x + a/)；可解得 b =年半.答案:2kal12.質(zhì)量為加=0.02 kg的通電細(xì)桿ab放置于傾角為0的37。的平

11、行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的 寬度d=0.2 m,桿“與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)“=0.4 ,磁感應(yīng)強度b=2 t的勻強磁場與導(dǎo) 軌平面垂直且方向向下，如圖3-3-21所示.現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭，試求出為使桿”靜 止不動，通過“桿的電流范i韋i為多少?圖 3-3-21解析：本題考查包括安培力在內(nèi)的受力分析，可根據(jù)平衡條件列式求解.桿弘中的電流為q到饑所受的安培力方向平行于導(dǎo)軌向上.當(dāng)電流較大時，導(dǎo)體有向上 的運動趨勢，所受靜摩擦力向下；當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時，磁場力為最大值鬥，此時通過必的電流最大為人逆；同理, 當(dāng)電流最小時，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力，此時的安培力為尸2，電流為人 正確地畫出兩種情況下的受力圖，由平衡條件列方程求解.根據(jù)圖甲列式如