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训练 新人教版选修3-1.doc

3.4 通电导线在磁场中受到的力课后训练1在如下图所示的各图中，表示磁场b方向、电流i方向及电流受力f方向三者关系正确的是2矩形导线框abcd与无限长直导线mn放在水平面上，ab边与mn平行，直导线的电流方向如图所示，它将在其右侧产生一个磁场，当线框通顺时针方向的电流时，下列叙述正确的是aab、cd边所受直导线电流的磁场的安培力方向相同bab、cd边所受直导线电流的磁场的安培力方向相反c线框所受直导线电流的磁场的安培力的合力朝右d线框所受直导线电流的磁场的安培力的合力朝左3如图所示，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mn所受安培力大小afbidbfbidsin cfdfbidcos 4如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为b的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为l，且abcbcd135。流经导线的电流为i，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力a方向沿纸面向上，大小为(1)ilbb方向沿纸面向上，大小为(1)ilbc方向沿纸面向下，大小为(1)ilbd方向沿纸面向下，大小为(1)ilb5如图所示，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与纸面垂直，现给导线中通以垂直于纸面向里的电流，则下列说法正确的是a磁铁对桌面的压力减小b磁铁对桌面的压力增大c磁铁对桌面的压力不变d以上说法都不可能6一根长为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a0.4 nb0.2 nc0.1 nd0 n7.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，电流与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为1 t。试求下列各图中导线所受安培力的大小和方向。8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的方向改为竖直向上，应把回路总电流i2调到多大才能使金属杆保持静止？参考答案1. 答案：a根据左手定则可得只有a正确。2. 答案：bd由右手定则可知直导线电流产生的磁场在mn的右侧方向均为垂直于线框平面向里，由左手定则可知ab边受到的安培力的方向水平向左，cd边受到的安培力的方向水平向右，两力的方向相反，故a错误，b正确；因为直导线电流产生的磁场距离线框越近，磁场的磁感应强度越大，故ab边受到的安培力大于cd边受到的安培力，两者的合力方向向左，故c错误，d正确。3. 答案：c4. 答案：a本题考查安培力的大小与方向的判断。该导线可以用a和d之间的直导线长为l来等效代替，根据fbil，可知大小为，方向根据左手定则判断，a正确。5. 答案：a通电导线置于条形磁铁上方，使通电导线置于磁场中，如图甲所示。由左手定则判断通电导线受到向下的安培力作用，同时由牛顿第三定律可知，力的作用是相互的，磁铁对通电导线有向下作用的同时，通电导线对磁铁有反作用力，作用在磁铁上，方向向上，如图乙所示。对磁铁作受力分析，由于磁铁始终静止，无通电导线时，fnmg，有通电导线时fnmgf，磁铁对桌面压力减小，a对。6. 答案：bcd据安培力的定义，当磁感应强度b与通电电流i方向垂直时，磁场力有最大值为fmaxbil0.520.2 n0.2 n。当两者方向平行时，磁场力有最小值为0。随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在0.2 n与0之间取值。7. 解析：由公式fiblsin 得：(1)中f10。(2)中f2ibl0.02 n，方向水平向右。(3)中f3ibl0.02 n，方向垂直导线方向斜向上方(与水平成60角)。答案：(1)0(2)0.02 n，水平向右(3)0.02 n，与水平成60角8. 解析：(1)杆受力如图所