第1節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 能力提升練習(xí)（含答案）

PAGE第1頁(yè)，共1頁(yè)2021-2022學(xué)年人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)第一章第1節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力能力提升練習(xí)一、單選題1．如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框豎直放置，各邊電阻相同，金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直金屬框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若A、B兩端與導(dǎo)線相連，由A到B通以如圖所示方向的電流（由A點(diǎn)流入，從B點(diǎn)流出），流過(guò)AB邊的電流為I，則金屬框受到的安培力大小和方向分別為（）A．2BIL，豎直向下B．，豎直向上C．BIL，豎直向上D．，豎直向下2．如圖所示，菱形線框abcd由四根完全相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，菱形所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)將直流電源E連接在菱形線框的a、c兩點(diǎn)之間，此時(shí)導(dǎo)體棒ab所受安培力大小為F，若每根導(dǎo)體棒長(zhǎng)均為L(zhǎng)，a、c兩點(diǎn)間距離為1.5L，則菱形線框abcd所受安培力的大小為A．FB．2FC．3FD．4F3．如圖所示為直流電機(jī)的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)，給裝置導(dǎo)入穩(wěn)定的正向電壓就能夠使導(dǎo)線運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)此下列說(shuō)法正確的是（）A．圖示時(shí)刻左邊的導(dǎo)線受到的安培力豎直向下B．在導(dǎo)線運(yùn)轉(zhuǎn)的整個(gè)周期內(nèi)，有兩段時(shí)間導(dǎo)線不受安培力的作用C．在導(dǎo)線運(yùn)轉(zhuǎn)的整個(gè)周期內(nèi)，導(dǎo)線一直有受安培力的作用D．對(duì)調(diào)磁鐵的位置與電池的正負(fù)極，導(dǎo)線將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)4．如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通一逆時(shí)針方向的電流，圖中虛線過(guò)ab邊和ac邊的中點(diǎn)，在虛線的下方有一垂直于導(dǎo)線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，此時(shí)導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)線框中的電流大小為I，細(xì)線中的拉力為F1；保持其他條件不變，現(xiàn)將虛線下方的磁場(chǎng)平移至虛線上方（虛線下方不再有磁場(chǎng)），且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到原來(lái)的兩倍，此時(shí)細(xì)線中拉力大小為(

)A． B．C． D．5．某同學(xué)畫的表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流和安培力F的相互關(guān)系如下列選項(xiàng)圖所示，其中正確的是（）A． B．C． D．6．赤道附近一根直立旗桿因上空帶正電云層靠近，遭受雷擊，則當(dāng)雷電通過(guò)旗桿時(shí)地球磁場(chǎng)對(duì)旗桿的安培力方向?yàn)椋ǎ〢．向東 B．向南 C．向西 D．向北7．固定直導(dǎo)線c垂直紙面，可動(dòng)導(dǎo)線ab通以如圖所示方向的電流，用測(cè)力計(jì)懸掛在導(dǎo)線c的上方，若導(dǎo)線c中通以垂直于紙面指向紙外的電流時(shí)，以下判斷正確的是（）A．導(dǎo)線a端轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)減小B．導(dǎo)線a段轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)增大C．導(dǎo)線b端轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)減小D．導(dǎo)線b端轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)增大8．如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣線水平吊起通電直導(dǎo)線A，導(dǎo)線與螺線管垂直。A中的“×”表示導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里。電鍵S閉合前、后，絕緣線對(duì)導(dǎo)線A的作用力大小的變化情況是：（）A．增大 B．減小 C．不變 D．不能確定9．如圖所示，長(zhǎng)為d質(zhì)量為m的細(xì)金屬桿ab，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛后，恰好與水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌接觸，平行金屬導(dǎo)軌間距也為d，導(dǎo)軌平面處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。閉合開關(guān)S后，細(xì)金屬桿ab向右擺起，懸線的最大偏角為。重力加速度為g，則閉合開關(guān)的短時(shí)間內(nèi)通過(guò)細(xì)金屬桿ab的電荷量為（）A． B．C． D．10．如圖所示，兩根等長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b平行放置，分別通有大小為I、2I的電流，電流方向相反，此時(shí)導(dǎo)線a受到的磁場(chǎng)力大小為F。當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，導(dǎo)線b受到的磁場(chǎng)力為零，則此時(shí)a受到的磁場(chǎng)力大小為（）A． B．F C． D．3F二、多選題11．某物理興趣小組詞作了一種可“稱量”磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。U形磁鐵置于水平電子測(cè)力計(jì)上，U形磁鐵兩極之間的磁場(chǎng)可視為水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)兩極間以外區(qū)域磁場(chǎng)。一水平導(dǎo)體棒垂直磁場(chǎng)方向放入U(xiǎn)形磁鐵兩極之間（未與磁鐵接觸），導(dǎo)體棒由兩根絕緣桿固定于鐵架臺(tái)上。導(dǎo)體棒沒有通電時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G0，導(dǎo)體體通以圖示方向電流I（向紙面外）時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G1，測(cè)得導(dǎo)體棒在兩極間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，磁鐵始終靜止，不考慮導(dǎo)體棒電流對(duì)磁鐵磁場(chǎng)的影響。下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．導(dǎo)體棒所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C．若使圖示方向電流增大，“稱量”的磁感應(yīng)強(qiáng)度將增大D．若通以圖示方向相反的電流I，測(cè)力計(jì)示數(shù)將變?yōu)?G0-G112．如圖所示，光滑的絕緣水平桌面上存在邊界平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直桌面向上，正方形金屬線框的bc邊與磁場(chǎng)左邊界重合，其邊長(zhǎng)與磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)。現(xiàn)施加一定外力，使線框斜向右下方沿直線勻速通過(guò)磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是(

)A．通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向先順時(shí)針再逆時(shí)針B．通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針再順時(shí)針C．在線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)的過(guò)程中，bc邊的電勢(shì)差大小相等D．外力方向垂直磁場(chǎng)邊界向右13．如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的金屬棒放置在橫截面為圓弧的光滑軌道上，軌道處在豎直平面內(nèi)，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒通有垂直紙面向外的電流I時(shí)，金屬棒靜止于曲面某點(diǎn)，該點(diǎn)與圓心連線和水平線的夾角為θ，重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向上B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下C．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為14．如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ．整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)桿中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab剛好靜止．則（）A．磁場(chǎng)方向可能豎直向上B．磁場(chǎng)方向豎直向下C．a(chǎn)b所受安培力的方向可能平行導(dǎo)軌向上D．a(chǎn)b所受安培力的方向可能平行導(dǎo)軌向下15．我國(guó)西電東送“大動(dòng)脈”超高壓直流輸電工程西起寧夏銀川，東至山東青島，線路全長(zhǎng)1333公里，額定輸送量400萬(wàn)千瓦。設(shè)某段沿東西方向的兩條平行輸電線在同一水平面內(nèi)，且與電源、負(fù)載組成閉合回路，已知這段輸電線所在處的地磁場(chǎng)方向與地面平行，則（）A．兩條輸電線中電流間相互作用的安培力為引力B．兩條輸電線中電流間相互作用的安培力為斥力C．地磁場(chǎng)對(duì)兩條輸電線中電流的作用力方向相反D．地磁場(chǎng)對(duì)兩條輸電線中電流的作用力方向均豎直向上三、解答題16．一質(zhì)量m=0.05kg的金屬條擱在相距d=0.02m的兩金屬軌道上，如圖所示．現(xiàn)讓金屬條以v0=m/s的初速度從AA′進(jìn)入水平軌道，再由CC′進(jìn)入半徑r=0.05m豎直圓軌道，完成圓周運(yùn)動(dòng)后，再回到水平軌道上，整個(gè)軌道除圓軌道光滑外，其余均粗糙，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬條始終與軌道垂直．已知由外電路控制，流過(guò)金屬條的電流大小始終為=5A，方向如圖中所示，整個(gè)軌道處于水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，AC的距離L=0.2m，金屬條恰好能完成豎直面里的圓周運(yùn)動(dòng)．試求：(1)金屬條到達(dá)豎直圓軌道最高點(diǎn)的速度；(2)水平粗糙軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)若將CC′右側(cè)0.06m處的金屬軌道在DD′向上垂直彎曲（彎曲處無(wú)能量損失），試求金屬條能上升的高度．17．如圖所示，斜面高為h，水平面上D、C兩點(diǎn)距離為L(zhǎng)?？梢钥闯少|(zhì)點(diǎn)的物塊從斜面頂點(diǎn)A處由靜止釋放，沿斜面AB和水平面BC運(yùn)動(dòng)，斜面和水平面銜接處用一長(zhǎng)度可以忽略不計(jì)的光滑彎曲軌道連接，圖中沒有畫出，不計(jì)經(jīng)過(guò)銜接處B點(diǎn)的速度大小變化，最終物塊停在水平面上C點(diǎn)。已知物塊與斜面和水平面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)均為μ。請(qǐng)證明：斜面傾角θ稍微增加后，（不改變斜面粗糙程度）從同一位置A點(diǎn)由靜止釋放物塊，如