高中物理 第三章 磁场 第4节 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

第4节 通电导线在磁场中受到的力课后训练基础巩固1一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将(）a保持原长 b收缩c伸长 d不能确定2如图所示四种情况中，匀强磁场磁感应强度大小相等，载流导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是(）a甲、乙 b甲、丙 c乙、丁 d乙、丙3把电流均为i、长度均为l的两小段通电直导线分别置于磁场中的1、2两点处时，所受磁场力的大小分别为f1和f2，已知1、2两点磁感应强度的大小b1b2，则(）ab1f1/il bb2f2/ilcf1f2 d以上都不对4如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线中的电流方向垂直纸面向内，每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法正确的是(）a导线a所受合力方向水平向右b导线c所受合力方向水平向右c导线c所受合力方向水平向左d导线b所受合力为零5一个可以自由运动的线圈l1和一个固定的线圈l2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的电流时，从左向右看，则线圈l1将(）a不动 b顺时针转动c逆时针转动 d向纸面内平动能力提升6如图所示，在两个倾角均为的光滑斜面上均水平放置一相同的金属棒，棒中通以相同的电流，一个处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为b1；另一个处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为b2，两金属棒均处于静止状态，则b1、b2大小的关系为(）ab1b21cos bb1b21sin cb1b2cos 1 db1b2sin 17如图所示，固定的两光滑导体圆环半径为0.5 m，相距1 m。在两圆环上放一导体棒，圆环上接有电源，电源的电动势为3 v，内阻不计。导体棒质量为60 g，电阻为1.5 。匀强磁场竖直向上，且b=0.4 t。开关s闭合后，棒从圆环底端向上滑至某一位置后静止，试求：(1）静止后每个环对棒的支持力；(g取10 m/s2）(2）此棒静止后的位置与环底高度差。8质量m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角=37的平行放置的导轨上，导轨的宽度d=0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数=0.4，磁感应强度b=2 t的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围。(g取10 n/kg，sin 37=0.6，cos 37=0.8）参考答案1答案：b点拨：弹簧通电时，同向电流相吸，使得弹簧缩短。2答案：c点拨：对于甲图，磁场力fbilcos 30，方向垂直纸面向里；对于乙图，磁场力fbil，方向沿纸面向下；对于丙图，磁场力f0；对于丁图，磁场力fbil，方向垂直导体沿纸面斜向上，所以，答案为c。3答案：d点拨：bf/il适用于电流垂直于b的方向放置的情形，而通电导线在这两点是否垂直于b不能确定，因此a、b两选项中的等式不一定成立；磁场力的大小除与b、i、l有关外，还与导线放置时与b的方向间的夹角有关，因此，无法比较f1和f2的大小，c错，正确选项为d。4答案：bd点拨：由安培定则确定电流磁场方向，再由磁场的叠加判定a、b、c处合磁场方向，由左手定则可得出导线a受合力方向向左，导线c受合力方向向右，导线b受安培力合力为零，故选b、d。5答案：b点拨：方法一：利用结论法。环形电流l1、l2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得l1的转动方向应是：从左向右看线圈l1顺时针转动。方法二：直线电流元法。把线圈l1沿转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数直线电流元，电流元处在l2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处磁场向上，根据左手定则可得，上部电流元所受安培力均指向纸外，下部电流元所受安培力指向纸内，因此从左向右看线圈l1顺时针转动。6答案：a点拨：当b竖直向上时有b1ilcos mgsin ；当b垂直斜面时有b2ilmgsin ；由此可解得答案为a。7答案：(1）0.5 n(2）0.2 m点拨：(1）导体棒静止时，设每个环对棒的支持力为f1，两环对棒的作用力为fn，则fn2f1，棒所受重力mg、两环对其作用力fn和安培力f共同作用而平衡，则三力的合力为零，如图所示。由安培力公式得filbn0.8 n则f1n0.5 n。(2）设环对棒的作用力fn与水平方向的夹角为，棒静止后的位置与环底的高度差为h。则tan ，hr(1sin ）0.5(1）m0.2 m。8答案：0.14 ai0.46 a点拨：图甲、乙是电流最大和最小两种情况下杆ab的受力情况，根据图甲列式如下：f1mgsin ff10，fnmgcos 0，ff1fn，f1imaxd