2018_2019学年高中物理第三章磁场3.4通电导线在磁场中受到的力课后强化演练.docx

通电导线在磁场中受到的力 课后强化演练一、选择题1(多选)(2018·临沂市月考)直导线ab长为L，水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B.导线中通有恒定电流，电流强度为I，则()A导线所受安培力大小为BILB若电流方向由b向a，则安培力方向竖直向上C若使导线在纸面内转过角，则安培力大小变为BILsinD若使导线在纸面内转过角，则安培力也同方向转过角解析：根据安培力的定义可知，导线与磁场相互垂直，FBIL，A选项正确；电流方向由b向a，根据左手定则可知，安培力方向竖直向下，B选项错误；若使导线在纸面内转过角，导线仍然与磁场垂直，安培力大小仍为BIL，C选项错误；根据左手定则可知，若使导线在纸面内转过角，则安培力也同方向转过角，D选项正确答案：AD2(多选)(2018·宁夏育才中学模拟)一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是()A磁铁对桌面的压力减小B磁铁对桌面的压力增大C磁铁受到向右的摩擦力D磁铁受到向左的摩擦力解析：分析导线的受力情况，根据左手定则可知，导线所受安培力方向斜向左下方，由牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方，磁铁有向右运动的趋势，受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小，A、D选项正确，B、C选项错误答案：AD3如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B.则()A该磁场是匀强磁场B线圈平面总与磁场方向垂直C线圈将逆时针方向转动Da、b导线受到的安培力大小总为IlB解析：该磁场是辐向均匀分布的，不是匀强磁场，A选项错误；线圈平面总与磁场方向平行，B选项错误；根据左手定则可知，线圈a导线受到向上的安培力，b导线受到向下的安培力，线圈顺时针方向转动，C选项错误；a、b导线始终与磁场垂直，受到安培力大小总为BIl，D选项正确答案：D4如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当再加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为()AF2BF1F2CF1F2 D2F1F2解析：长直导线a和b电流等大反向，设加入的匀强磁场对导线a的磁场力为F，则a受到的磁场力大小F2F1F或F2F1F，此时导线b受到的磁场力大小为F1F或F1F，大小等于F2，A选项正确答案：A5如图所示，一位于xOy平面内的矩形通电线圈只能绕Ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图所示欲使线圈转动起来空间应加上的磁场是()A方向沿x轴的恒定磁场 B方向沿y轴的恒定磁场C方向沿z轴的恒定磁场 D方向沿z轴的变化磁场解析：磁场方向沿x轴时，线圈左右边框不受安培力，前后边框分别受到向下和向上的安培力，线圈不能转动，A选项错误；磁场方向沿y轴时，线圈前后边框不受安培力，左右边框分别受到向上和向下的安培力，线圈可以绕Ox轴转动，B选项正确；磁场沿z轴时，线圈受到的安培力的合力为零，C、D选项错误答案：B6(多选)位于同一水平面上的两根平行导电导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60° 角足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场方向沿顺时针缓慢转过30° 的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感应强度B的大小变化可能是()A始终变大 B始终变小C先变大后变小D先变小后变大解析：研究金属棒的受力，如图所示：GNBILsin，fBILcos，其中fN，联立解得B，当B转过30°的过程中，安培力沿顺时针转动，从30°减小到0，根据数学知识可知，磁感应强度可能始终变大，也可能先变小后变大，A、D选项正确答案：AD7(多选)(2018·宾县模拟)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是()AB1B2B3BB1B2B3Ca和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里Da处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里解析：各处的磁感应强度等于三条通电导线叠加的结果，a、b两点相邻导线产生的磁场抵消，由第三根导线提供磁场，c点三根导线产生磁场方向相同，磁场最强，故B1B2<B3，A选项错误，B选项正确；根据安培定则，a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里，C选项正确，D选项错误答案：BC8(2018·济宁市期末)如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0 ，导线C位于水平面处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力是()A.B0IL水平向左 B.B0IL水平向右C.B0IL水平向左 D.B0IL水平向右解析：根据同向电流相互吸引的规律可知，A、B电流对C电流的作用力水平向左，大小为B0IL，根据力的平衡知识可知，静摩擦力大小为B0IL，方向向右，D选项正确答案：D二、非选择题9(2018·洛阳市模拟)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)，现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右上方，如图所示，求：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？解析：(1)从b向a看侧视图如图所示水平方向：FfF安sin竖直方向：FNF安cosmg又F安BILBL联立得：FNmg，Ff.(2)要使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上，则有：F安mg，Bmin根据左手定则判定磁场方向水平向右答案：(1)mg(2)水平向右