“四翼”檢測評價（一） 安培力 安培力的應用

“四翼”檢測評價（一）安培力安培力的應用eq\a\vs4\al(A)組—重基礎·體現(xiàn)綜合1．在赤道上空，豎直放置一根通以向上電流的直導線，此導線受到地磁場的安培力方向為()A．由北向南 B．由東向西C．由南向北 D．由西向東解析：選B赤道上空地磁場的方向由南向北，根據(jù)左手定則可知，此導線所受安培力的方向由東向西，B正確。2．(2022·汕頭高二檢測)關于通電直導線所受的安培力F、磁感應強度B和電流I三者方向之間的關系，下列說法正確的是()A．F、B、I三者必定均相互垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B解析：選B安培力F的方向垂直于磁感應強度B與電流I構成的平面，因此F必垂直于B、I，但B與I不一定垂直，故選項B正確。3.如圖所示，通以恒定電流I的導線MN在紙面內(nèi)從a位置繞其一端M轉至b位置時，通電導線所受安培力的大小變化情況是()A．變小 B．不變C．變大 D．不能確定解析：選B當MN在原位置時，安培力的大小為F＝IlB，當MN繞M端旋轉時，其大小仍是IlB，故安培力的大小是不變的，B正確。4.如圖所示，D是置于電磁鐵兩極間的一段通電直導線，電流方向垂直于紙面向里。在開關S接通后，導線D所受安培力的方向是()A．豎直向上 B．豎直向下C．水平向左 D．水平向右解析：選A在開關S接通后，線圈中電流由左側流入，由安培定則可知電磁鐵右側為N極，故導線所在處的磁場方向向左，由左手定則可知，導線所受安培力方向豎直向上，A正確。5.(2022·佛山高二檢測)如圖所示，pq為一段半徑為R的圓弧導線，O點為圓心，夾角θ＝60°，磁感應強度為B的勻強磁場垂直紙面向里。若導線中通有大小為I的電流，則通電導線所受安培力的大小為()A．2BIR B．BIRC.eq\f(1,2)BIR D．eq\r(3)BIR解析：選B圓弧pq的有效長度等于p、q兩點的距離，由幾何知識得有效長度為R，所以圓弧pq受到的安培力大小為F＝BIR，B正確。6．如圖是磁電式電流表的結構，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，線圈中a、b兩條導線長均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導線所在處的磁感應強度大小均為B，則()A．該磁場是勻強磁場B．線圈平面總與磁場方向垂直C．線圈將逆時針轉動D．線圈將順時針轉動解析：選D該磁場明顯不是勻強磁場，故A錯誤；由題圖可知，線圈平面總與磁場方向平行，故B錯誤；由左手定則可知，a導線受到的安培力向上，b導線受到的安培力向下，故線圈將順時針轉動，故C錯誤，D正確。7．將一段通電直導線abc從中點b折成120°，分別放在圖甲、乙所示的勻強磁場中，導線中電流大小保持不變。圖甲中導線所在平面與磁場的磁感線平行，圖乙中導線所在平面與磁場的磁感線垂直，若兩圖中導線所受的安培力大小相等，則甲、乙兩圖中磁場的磁感應強度大小之比eq\f(B1,B2)為()A.eq\f(\r(3),3) B．eq\f(2\r(3),3)C.eq\f(\r(3),6) D．eq\f(3\r(3),2)解析：選B設導線的總長為2l，通過導線的電流為I，題圖甲中導線受到的安培力大小為B1Il＋B1cos60°·Il＝eq\f(3,2)B1Il；題圖乙中導線受到的安培力的大小為2B2Ilcos30°＝eq\r(3)B2Il，根據(jù)題意有eq\r(3)B2Il＝eq\f(3,2)B1Il，則有eq\f(B1,B2)＝eq\f(2\r(3),3)，B正確。8．(2023·廣州高一檢測)如圖所示，兩平行直導線cd和ef豎直放置，通以方向相反、大小相等的電流，a、b兩點位于兩導線所在的平面內(nèi)，則()A．ef導線在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里B．ef和cd導線在b點產(chǎn)生的合磁場為零C．cd導線受到的安培力方向向右D．若同時改變兩導線的電流方向，兩導線各自受的安培力方向不變解析：選D根據(jù)安培定則可知，ef導線在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，選項A錯誤；根據(jù)安培定則可知，ef和cd導線在b點產(chǎn)生的磁場方向相同，則合磁場不為零，選項B錯誤；根據(jù)安培定則可知，ef導線在cd導線處產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，由左手定則可知，cd導線受到的安培力方向向左，選項C錯誤；根據(jù)“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可知，若同時改變兩導線的電流方向，兩導線各自受的安培力方向不變，選項D正確。9．2022年6月17日，我國第三艘航空母艦下水，命名“福建艦”，是我國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦。電磁彈射軌道可簡化為如圖所示放在水平面上的平行金屬導軌，導軌間充滿勻強磁場，電流通過電磁彈射車MN時在安培力作用下推動艦載機向右加速運動。(1)請判斷圖中彈射器工作時磁場的方向。(2)若已知導軌間寬為l＝2m，電流大小I＝1×103A，勻強磁場B＝1×102T，設艦載機總質量m＝2×104kg，起飛速度為v＝60m/s，g取10m/s2，不計摩擦及空氣阻力，求：艦載機從靜止加速到60m/s，飛行軌道至少要多長？解析：(1)由題圖可知，電流由N流向M，根據(jù)左手定則可知勻強磁場方向豎直向上。(2)牽引桿受到的安培力F＝BIl＝2×105N，由F＝ma可知a＝10m/s2，根據(jù)速度—位移公式可知v2＝2as，解得s＝180m。答案：(1)豎直向上(2)180meq\a\vs4\al(B)組—重應用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.如圖所示是一位同學制作的實驗裝置：輕彈簧豎直懸掛，下端恰與銅片接觸。當開關閉合后，彈簧時伸時縮，燈泡時明時暗。關于這個實驗現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．有電流通過彈簧時，各匝環(huán)形電流互相吸引致使彈簧收縮B．有電流通過彈簧時，各匝環(huán)形電流互相排斥致使彈簧伸長C．彈簧收縮與銅片分離時，通過燈泡的電流較小，燈泡較暗D．彈簧伸長與銅片接觸時，通過燈泡的電流較大，燈泡明亮解析：選A有電流通過彈簧時，各匝環(huán)形電流同向，相互吸引致使彈簧收縮，A正確，B錯誤；彈簧伸長與銅片接觸，彈簧與燈泡并聯(lián)，電路中總電阻較小，總電流較大，電源內(nèi)阻分壓較大，燈泡兩端電壓較小，燈泡較暗，同理可知彈簧收縮與銅片分離時，燈泡較明亮，C、D錯誤。11．電磁炮是一種新式武器，其工作原理如圖所示。當水平放置的兩光滑平行導軌接入電源時，強電流從一導軌流出，經(jīng)滑塊(炮彈)從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產(chǎn)生強磁場，磁感應強度大小與電流成正比。通有電流的炮彈在安培力的作用下加速一段距離后，會以很大的動能射出。關于電磁炮，下列說法正確的是(不考慮滑塊移動產(chǎn)生的電動勢)()A．當平行導軌通有如圖所示的電流時，導軌間的磁場方向豎直向下B．當回路中電流一定時，炮彈將做勻加速直線運動C．若只將電流增大到原來的2倍，則炮彈射出的動能也會增大到原來的2倍D．若只將導軌長度增大到原來的2倍，則炮彈射出的動能會增大到原來的4倍解析：選B當平行導軌通有題圖所示的電流時，根據(jù)安培定則可知導軌間的磁場方向豎直向上，A錯誤；當回路中電流一定時，根據(jù)牛頓第二定律可得F安＝BIL＝ma，解得炮彈加速度a＝eq\f(BIL,m)，所以炮彈將做勻加速直線運動，B正確；若只將電流增大到原來的2倍，磁感應強度也變?yōu)樵瓉淼?倍，則安培力增大到原來的4倍，根據(jù)動能定理F安x＝Ek－0，可得炮彈射出時的動能會增大到原來的4倍，C錯誤；若只將導軌長度x增大到原來的2倍，根據(jù)動能定理F安x＝Ek－0，可得炮彈射出時的動能會增大到原來的2倍，D錯誤。12.(2022·江門高二檢測)為了降低潛艇噪聲，可用電磁推進器替代螺旋槳，如圖所示為直線通道推進器示意圖。推進器前后表面導電，上下表面絕緣，規(guī)格為a×b×c＝0.4m×0.3m×0.2m?？臻g內(nèi)存在由超導線圈產(chǎn)生的勻強磁場，其磁感應強度大小B＝10T、方向豎直向下，若在推進器前后方向通以大小I＝10