2016_2017学年高中物理3.4通电导线在磁场中受到的力课时作业新人教版.docx

4.通电导线在磁场中受到的力1如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向向右的是()解析：由左手定则可知，A项中导线受向左的安培力，A项错；B项中导线受向右的安培力，B项对；C项中导线不受安培力作用，C项错；D项中导线所受安培力垂直纸面向里，D项错答案：B2如图所示的各图中，磁场的磁感应强度大小相同，导线两端点距离均相等，导线中电流均相等，则有关各图中导线所受安培力的大小的判断正确的是()Ad图最大Bb图最大C一样大 D无法判断解析：安培力公式FBIL，其中L为垂直于磁场方向的有效长度，a、b、c、d四个图中导线的有效长度相等，所以所受的安培力相等答案：C3一根容易形变的弹性导线，两端固定导线中通有电流，方向如图中箭头所示没有磁场时，导线呈直线状态；分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()解析：通电导线在磁场中受安培力时，可用左手定则判断安培力的方向答案：D4.如图所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()A0 B0.5 BIlCBIl D2BIl解析：V形导线通入电流I时每条边受到的安培力大小均为BIl，方向分别垂直于导线斜向上，再由平行四边形定则可得其合力FBIl，答案为C.答案：C5.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是()A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相等C线框所受的安培力的合力方向向左D线框所受的安培力的合力方向向右解析：由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反ab边受到向右的安培力Fab，cd边受到向左的安培力Fcd.因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故FabFcd，线框所受合力方向向右答案：BD6.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直，“”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里开关S闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A水平向左B水平向右C竖直向下 D竖直向上解析：开关闭合后根据安培定则可判定导线所在位置处磁感线的方向为水平向右，再由左手定则判定导线受到安培力的方向为竖直向下，C项正确答案：C7.如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成角倾斜放置，导轨上放一个质量为m的金属导体棒当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，如图所示的四个图分别加了不同方向的磁场，其中有可能平衡的是()解析：四种情况的受力分别如图所示，A、C有可能平衡，D中如果重力与安培力刚好大小相等，则导体棒与导轨间没有压力，可以平衡，B中合外力不可能为零答案：ACD8.如图所示，长度为10 cm的一段直导线AB，与磁场方向垂直地放置在磁感应强度B3102 T的匀强磁场中今在导线中通以10 A的电流，方向自B向A，导线以固定点O为转动轴(设OA3OB)，由图中位置按顺时针方向转过60角时，求：(1)导线受到的磁场力的大小和方向；(2)如果在AB的竖直面上，OA从图中位置以O点为转动轴，由纸面向外转30角时，情况又如何？解析：(1)FBILsin 3102100.1sin 30N3102100.10.5 N1.5102 N，它作用在导线上，方向垂直于纸面向外(2)FBILsin 3102100.1sin 90 N3102 N，力的方向与导线垂直，且与原OA方向成120角指向纸外答案：见解析9.将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中，所受的安培力的大小()A逐渐增大 B逐渐变小C先增大后减小 D先减小后增大解析：通电圆环受到的安培力大小FILB，其中I、B分别为所通电流大小、磁感应强度大小，L指有效长度，它等于圆环所截边界线的长度由于L先增大后减小，安培力先增大后减小，C正确答案：C10.如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6102 kg的通电直导线，电流I1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t0，B0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)解析：导线恰要离开斜面时受力情况如图所示由平衡条件，得Fmg/tan 30而FBIlB0.4t代入数据并联解即得t5 s答案：5 s11水平面上有一电阻不计的U形导轨NMPQ，宽度为L，M和P之间接有电动势为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，并加一个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斜上方，如图所示，问：(1)当ab棒静止时，其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看的侧视图如图所示水平方向：FfFAsin 竖直方向：FNFAcos mg又FNBILBL解得FNmg，Ff(2)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FAmg，Bmin，根据左手定则判定磁场方向水平向右答案：(1)mg(2)方向水平向右12.如图所示，光滑导轨与水平面成角，导轨宽L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止求：(1)当B的方向垂直于导轨平面向上时B的大小；(2)若保持B的大小不变而将B