2016-2017学年高中物理 第三章 磁场粤教版选修3-1_1

1 第三章 磁场 第三节 探究安培力 A级 抓基础 1下图中磁感应强度 B，电流 I和安培力 F之间的方向关系错误的是( ) 答案：D 2关于安培力、磁感应强度的有关说法，正确的是( ) A通电导体不受磁场力作用的地方 一定没有磁场 B将 I、 L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受安培力一定相同 C磁感线指向 磁感应强度减小的方向 D以上说法都不正确 解析：由 F BILsin ，当 I B时， F0，此时通电导线不 受磁场力，但导线处有 磁场，故 A错；如果 I、 L相同，放在同一匀强磁场中因放置角度不同，安培力也可能不同， 故 B错；在匀强磁场中沿磁感线方向磁感应强度不变，故 C错，正确答案为 D. 答案：D 3如图所示，将长 0.20 m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂 直已知磁场磁感应强度的大小 为 5.0103 T，当导线中通过的电流为 1.0 A时，该直 导线受到安培力的大小是( ) A1.010 3 N B1.010 2 N C5.010 4 N D5.010 3 N 解析：当电流磁场互相垂直的时候，电流受到的安培力的大小为 F BIL，根据公式直 接计算即可 由于导线和磁场方向垂直，所以直导线受到安培力的大小为： F BIL5.010 3 T1.0 A0.20 m1.010 3 N， 所以 A正确 2 答案：A 4磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( ) A. B. NAm NAm C. D. NAm2 NAm2 答案：A 5将长度为 20 cm、通有 0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向 如图所示，已知磁感应强度为 1 T试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向 图(1) 图(2) 图(3) 解析：由左手定则和安培力的计算公式得： (1)因导线与磁感线平行，所以 F0 N. (2)由左手定则知道：安培力方向垂直导线水平向右，大小 F BIL10.10.2 N0.02 N. (3)安培力方向垂直导线斜向上，大小 F BIL0.02 N. 答案：见解析 B级 提能力 6.如图中，金属棒 MN用绝缘细线悬吊在垂直纸面向里的匀强磁场中，电流方向 M N，此时悬线的拉力不为零，要使悬线的拉力变为零，有以下办法： 将磁场反向，并适当增大磁感应强度 将电流反向，并适当增大电流强度 不改变磁场和电流方向，适当增大磁感应强度 不改变磁场和电流方向，适当增大电流强度 其中正确的是( ) A B C D 解析：通电导线在磁场中受到安培力作用，由公式 F BIL求出安培力大小，由左手定 则来确定安培力的方向棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流， 3 方向从 M流向 N，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力， 为了使拉力等于零，则安培力必须增加所以应适当增加电流强度，或增大磁场，所以 正确 答案：C 7.如图所示，固定的长直导线竖直放置，通以竖直向上的直 流电在导线右侧放一可 以自由移动的矩形通电线框，它们在同一平面内，则线框的运动情况是( ) A线框平动，远离直导线 B线框平动，靠近直导线 C从上向下看线框 顺时针转动，并靠近直导线 D从上向下看线框逆时针转动，并远离直导线 答案：B 8(多选)如图所示，两根间距为 d的平行光滑金属导轨间接有电源 E，导轨平面与水 平面间的夹角 30.金属杆 ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好整个装置处于 磁感应强度为 B的匀强磁场中当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆 ab刚好处于静止 状态要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是( ) A增大磁感应强度 B B调节滑动变阻器使电阻减小 C增大导轨平面与水平面间的夹角 D将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变 解析：对金属杆受力分析，沿导轨方向： mgsin 0，若想让金属杆向上运动， BEdR 则 增大，A 项正确；电阻减小， 增大，则 B项正确；若增大 ，则 mgsin 增大， BEdR BEdR C项错误；若电流反向，则金属杆受到的安培力反向，D 项错误 答案：AB 9(多选)质量为 m的通电细杆置于倾角为 的导轨上，导轨的宽度为 d，杆与导轨 间的动摩擦因数为 ，有垂直于纸面向里的电流通过杆，杆恰好静止于导轨上在如下图 4 所示的 A、B、C、D 四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是( ) 解析：对通电杆进行受力分析如下： 根据平衡条件可以判断出 C和 D一定受到摩擦力的作用，正确选项为 C、D.此题要求 考 生能够对通电杆进行正确的受力分析，并根据平衡条件进 行判断 答案：CD 10如图所示，两平行光滑导轨相距为 L20 cm，金属棒 MN的质量为 m10 g，电阻 R8 ，匀强磁场的磁感应强度 B0.8 T， 方向 竖直向下，电源电动势 E10 V，内阻 r1 ，当开关 K闭合时， MN恰好平衡，求变阻器 R1的取值为多少？(设 45， g 取 10 m/s2) 解析：先根据左手定则判定安培力的方向，然后根据平衡条件列方程，再利用安培力