2025版高中物理2.3磁吃通電導(dǎo)線的作用訓(xùn)練含解析新人教版選修1-1

PAGE4-三、磁場對通電導(dǎo)線的作用課時過關(guān)·實力提升基礎(chǔ)鞏固1關(guān)于磁感應(yīng)強度,下列說法中正確的是()A.若長為L、電流為I的導(dǎo)體在某處受到的磁場力為F,則該處的磁感應(yīng)強度必為B.由B=C.由B=D.磁感應(yīng)強度的方向就是小磁針北極所受磁場力的方向解析:本題考查對磁感應(yīng)強度的理解。磁場中某點的磁感應(yīng)強度B是客觀存在的,與是否放通電導(dǎo)體無關(guān)。定義磁感應(yīng)強度是對它的一種測量,在測量中要求一小段通電導(dǎo)體的放置方位,力F應(yīng)是在放置處受到的最大力,也就是通電導(dǎo)體應(yīng)垂直于磁場放置才行。故選項A、B、C錯誤,選項D正確。答案:D2如圖所示,磁場對直流電的作用示意圖,其中不正確的是()解析:用左手定則推斷選項A、B、D受力方向都正確,只有選項C方向不正確。答案:C3如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T,通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直,導(dǎo)線長度L=0.2m,導(dǎo)線中電流I=1A。該導(dǎo)線所受安培力F的大小為()A.0.01NB.0.02NC.0.03N D.0.04N解析:依據(jù)安培力的表達式F=BIL得F=0.2T×1A×0.2m=0.04N。答案:D4如圖所示,在探討影響通電導(dǎo)體棒所受磁場力的因素試驗中,要使導(dǎo)體棒搖擺幅度增大,以下操作中可行的是()A.削減磁鐵的數(shù)量B.更換成磁性較弱的磁鐵C.變更導(dǎo)體棒中的電流方向D.增大導(dǎo)體棒中的電流解析使得導(dǎo)體棒搖擺的力是安培力,要使棒的搖擺幅度增大,只有選項D對。答案:D5關(guān)于通電導(dǎo)體在磁場里受力方向與電流方向和磁感線方向之間的關(guān)系,下列說法中錯誤的是()A.電流方向反向時,導(dǎo)體受力方向變更B.磁場方向反向時,導(dǎo)體受力方向變更C.電流方向和磁場方向同時反向,導(dǎo)體的受力方向變更D.電流方向和磁場方向同時反向,導(dǎo)體的受力方向不變解析:由左手定則可知,只使其中一個反向,則受力方向肯定變更,當(dāng)兩個都反向時,則不變更。答案:C6由磁感應(yīng)強度的定義式B=FA.隨通電導(dǎo)線中的電流I的減小而增大B.隨IL乘積的減小而增大C.隨通電導(dǎo)線所受磁場力F的增大而增大D.與F、I、L均無關(guān)系解析:B=F答案:D7如圖所示,把長L=0.15m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T的勻強磁場中,使導(dǎo)體棒和磁場方向垂直,若導(dǎo)體棒中的電流I=2.0A,方向向左,則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=N,安培力的方向為豎直向(選填“上”或“下”)。

解析:由安培力的公式得導(dǎo)體棒所受安培力F=BIL=1.0×10-2×2.0×0.15N=3.0×10-3N。由左手定則可知,安培力的方向豎直向下。答案:3.0×10-3下實力提升1如圖所示,已知磁場與電流的方向,圖中又畫出了通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向,那么正確的是()解析:由于F、B、I三者的方向關(guān)系滿意左手定則,由左手定則知,選項B正確,選項A、D錯誤;C圖中,B與I平行,導(dǎo)線不受安培力,故選項C錯誤。答案:B2同一段通電直導(dǎo)線,放在同一勻強磁場中的三個不同位置,如圖所示,則()A.(b)狀況下導(dǎo)線不受安培力B.(b)(c)兩種狀況下導(dǎo)線都不受安培力C.(c)狀況下導(dǎo)線受的安培力大于(a)狀況下導(dǎo)線受的安培力D.(a)(b)狀況下,導(dǎo)線所受安培力大小相等解析:導(dǎo)線受安培力的狀況與導(dǎo)線放置方向有關(guān),當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行時,不受安培力;當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直時受安培力最大。由分析可知題圖(b)中導(dǎo)線不受安培力,題圖(a)(c)中導(dǎo)線受安培力大小相等,所以只有選項A正確。答案:A3一段通電直導(dǎo)線平行于磁場方向放入勻強磁場中,導(dǎo)線上的電流方向由左向右,如圖所示。在導(dǎo)線以其中心點為軸轉(zhuǎn)動90°的過程中,導(dǎo)線受到的安培力()A.大小不變,方向不變B.由零增大到最大,方向時刻變更C.由最大減小到零,方向不變D.由零增大到最大,方向不變解析:導(dǎo)線轉(zhuǎn)動前,電流方向與磁場方向平行,導(dǎo)線不受安培力;當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過一個小角度后,電流方向與磁場方向不再平行,導(dǎo)線受到安培力的作用;當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時,電流方向與磁場方向垂直,此時導(dǎo)線所受安培力最大。依據(jù)左手定則推斷知,力的方向始終不變,選項D正確。答案:D★4某地地磁場的磁感應(yīng)強度大約是4.0×10-5T,一根長為500m的電線,電流為10A。關(guān)于導(dǎo)線在磁場中受到作用力的大小,下列數(shù)值中可能的是()A.0 B.0.3N C.0.4N D.0.5N解析:由F=BIL計算得出該電流與磁場垂直放置時,受到的最大磁場力為0.2N。答案:A5通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上,通有圖中所示的電流時,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,但同時變更方向時,通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向?qū)⑺较颉?/p>

解析:由安培定則知,環(huán)形電流在導(dǎo)線A處的磁場方向向里(指向紙內(nèi)),依據(jù)左手定則可確定通電導(dǎo)線A受到水平向右的安培力。當(dāng)A、B中電流同時變更方向時,導(dǎo)線A仍受水平向右的安培力。答案:右右6如圖所示,在傾斜角為θ的光滑斜面上,放置一通有電流I,長為L,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒,在豎直向上的磁場中靜止,則磁感應(yīng)強度B為。

解析:導(dǎo)體靜止時受力平衡,導(dǎo)體所受到豎直向下的重力、垂直斜面對上的支持力以及水平向右的安培力,三者合力為零,如圖所示。受力平衡,可知F安=mgtanθ=BILB=答案:★7如圖所示,ab、cd為兩根相距2m的平行金屬導(dǎo)軌,水平放置在豎直向下的勻強磁場中,MN是質(zhì)量為3kg的金屬棒,通以5A的電流時,棒沿導(dǎo)軌做勻速運動;當(dāng)棒中電流增