高中物理 第二章 电流与磁场 2 磁场对通电导线的作用力课时分层作业5 教科版选修11.doc

2 磁场对通电导线的作用力课时分层作业(五)基础达标练(15分钟48分)1(6分)关于磁感应强度，下列说法正确的是()a一小段通电导线放在磁感应强度b为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零b通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零c放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 a的电流，受到的磁场力为1 n，则该处的磁感应强度就是1 td磁场中某处的磁感应强度b的方向跟电流在该处受到磁场力f的方向相同a根据fbil，当b为零时f一定为零，所以a正确，通电导线与磁场平行时，即使磁感应强度不为零，磁场力仍为零，所以b错误，c选项缺少导线与磁场垂直这一前提条件，所以c错误，b与f方向一定垂直，所以d错误2(6分)下列通电导线放在如图所示的磁场中，所受安培力的方向垂直于纸面向里的是()b根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向下，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向外，故安培力方向垂直纸面向外，故a错误；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故b正确；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向里，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指平行于纸面垂直电流指向下，故安培力方向垂直电流向下，故c错误；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向外，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于电流指向上，故安培力方向垂直电流指向上，故d错误3(6分)关于磁能量，下列说法中正确的是()a磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量b磁通量越大，磁感应强度越大c通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零d磁通量就是磁感应强度c磁通量不仅有大小，而且有方向，但磁通量是标量；故a错误；磁通量bs所以磁通量的大小有两个因素决定，磁通量越大，磁感应强度不一定越大，故b错误；磁通量bs，通过某一面的磁通量为零，可能是磁场与面平行，所以该处磁感应强度不一定为零，故c正确；磁通量bs，磁通量不是磁感应强度，故d错误；综上所述本题答案是c.4(6分)在匀强磁场内放一面积为s的正方形线框，当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通置为，则磁感应强度为() 【导学号：37032041】asbc.d0b当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通量为，则磁感应强度为：b，故b正确，a、c、d错误5(6分)下列说法中正确的是()a沿着磁感线的方向磁感应强度一定减小b若电流元在某处不受安培力作用，则该处的磁感应强度一定为零c知道电流的方向，同时知道该电流在磁场中某点所受到的安培力的方向，就能确定该点的磁场方向d电流所受到的安培力的方向一定与电流的方向垂直，也与电流所在处的磁场方向垂直d磁感应强度大小与磁感线疏密有关，a错误电流元不受安培力可能是b为0，也可能是b与i平行，所以b错误已知i、f的方向不能确定b的方向，c错误f垂直于b、i形成的平面，则d正确6(6分)如图227所示，导线框中电流为i，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为b，ab与cd相距为d，则导体棒mn所受安培力大小()图227afbid bfbidsin cfbidcos dfd电流的方向与磁场方向垂直，则fbil，l为mn在导体框间的长度故d正确，abc错误7(6分)地球本身是一个大磁体，在赤道上空东西方向放置一通电直导线，若通电电流足够大时，直导线可以静置于空中，则电流的流向是()a由东向西b由西向东c以上都可以d以上都不可能b先确定赤道上空地磁场的方向是由南指向北，然后根据直导静置于空中，受力平衡，确定出安培力的方向向上，再根据左手定则，电流方向应该是由西向东8. (6分)如图228所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成角，已知sin ，回路面积为s，磁感应强度为b，则通过线框的磁通量为()图228a.bs b.bsc.bs d.bsbbssin bs，选b.能力提升练(25分钟50分)9(8分)(多选)一根长为0.2 m、电流为2 a的通电导线，放在磁感应强度为0.5 t的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是() 【导学号：37032042】a0.4 n b0.2 nc0.1 nd0bcd当导线与磁场垂直放置时安培力最大，fbil0.2 n但本题中导线如何放置不明确，所以f0.2 n都有可能10(8分)(多选)如图229所示，一根通有电流i的直铜棒mn，用导线挂在磁感应强度为b的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零()图229a适当增大电流b使电流反向并适当减小c保持电流i不变，适当增大bd使电流i反向，适当减小ac由图可知，棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有方向从m流向n的电流，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，必须增加安培力，根据安培力公式：fbil可知，适当增加电流强度，或增大磁场，故ac正确，bd错误11(8分)如图2210所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30角，磁感应强度b，用下述哪个方法可使线圈的磁通量增加一倍()图2210a把线圈匝数增加一倍b把线圈面积增加一倍c把线圈的半径增加一倍d转动线圈使得轴线与磁场方向平行b把线圈的匝数增加一倍，穿过线圈的磁感线的条数不变，磁通量不变，故a错误；根据bssin ，把线圈面积增加一倍，线圈的磁通量增加一倍，故b正确；线圈的半径增加一倍，线圈的面积sr2变为原来的4倍，磁通量为原来的4倍，故c错误；线圈的轴线与磁场方向成30角时，磁通量为：1bssin 60bs，当轴线与磁场方向平行时，磁通量为2bs，即，故选项d错误12(8分)如图2211所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其中正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通一垂直纸面向外的电流，则()【导学号：37032043】图2211a磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用b磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用c磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用d磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用a如图所示，画出一条通过电流i处的磁感线，电流i处的磁场方向水平向左由左手定则知电流i受安培力方向竖直向下，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向上，所以磁铁对桌面压力减小由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用13(8分)把一根长为l10 cm的直导线垂直磁感线方向放入如图2212的匀强磁场中图2212(1)当导线中通以i12 a的电流时，导线受到的安培力f1大小为1.0107n，试求该磁场的磁感应强度的大小b；(2)若该导线中通以i23 a的电流，试求此时导线所受安培力大小f2.【解析】(1)由bf1/i1l代入数据得：b5107t故磁场的磁感应强度为5107t.(2)由fbil代入数据得：f2bi2l1.5107n【答案】(1)5107t(2)1.5107n14(10分)如图2213所示，在与水平方向夹角为60的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m的平行导轨上放一质量为m0.3 kg的金属棒ab，通以从ba，i3 a的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止求：(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab棒对导轨的压力(g取10 m/s2)【导学号：37032044】图2213【解析】金属棒ab中电流方向由ba，它所受安培