高中物理 34磁场对通电导线的作用力随堂课时作业 新人教版选修31(1).doc

2014版高中物理 3-4磁场对通电导线的作用力随堂课时作业 新人教版选修3-11(多选)如图3412所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的s极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是()a向右飞行的正离子束b向左飞行的正离子束c向右飞行的负离子束d向左飞行的负离子束图3412【解析】小磁针n极的指向即是磁针所在处的磁场方向题中磁针s极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动【答案】bc2(多选)(2013巴蜀中学高二检测)一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠s极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图3413中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是()a磁铁对桌面的压力减小b磁铁对桌面的压力增大c磁铁受到向右的摩擦力d磁铁受到向左的摩擦力图3413【解析】对导体棒，通电后，由左手定则，导体棒受到斜向左下的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上，所以在通电的一瞬间，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此a、d正确【答案】ad3如图3414所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是()图3414a都绕圆柱转动b以不等的加速度相向运动c以相等的加速度相向运动d以相等的加速度相背运动【解析】同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但根据牛顿第三定律知两线圈间相互作用力必大小相等，故正确答案为c.【答案】c4(多选)电流表的灵敏度，是指在通入相同电流的情况下，指针偏转角度的大小偏角越大，灵敏度越高下列方法可提高磁电式电流表灵敏度的是()a增强永久磁铁的磁性b增大螺旋弹簧的劲度系数c增大线圈的面积d增加线圈的匝数【解析】通电线圈在磁场中转动时，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大要提高电流表的灵敏度，就要在通入相同的电流时，让指针的偏转角度增大所以要减小螺旋弹簧的劲度系数，同时使安培力变大，即增强永久磁铁的磁性、增大线圈的面积和增加线圈的匝数故选项a、c、d正确【答案】acd5(多选)(2013哈尔滨三中高二检测)如图3415所示，一根通电的直导体放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()图3415a一直增大b先减小后增大c先增大后减小d始终为零【解析】若f安mgsin ，因安培力向上，则摩擦力向上，当f安增大时，f摩减小到零，再向下增大，b对，c、d错；若f安mgsin ，摩擦力向下，随f安增大而一直增大，a对【答案】ab6(2013茂名一中检测)如图3416所示的各图中，磁场的磁感应强度大小相同，导线两端点a、b间的距离均相等，导线中电流均相等，则各图中有关导线所受的安培力的大小的判断正确的是()图3416a丁图最大b乙图最大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，甲、乙、丙、丁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】c7(2013沈阳二中高二检测)如图3417所示，一根有质量的金属棒mn，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，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，方向从m流向n，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()图3417a适当减小磁感应强度b使磁场反向c适当增大电流d使电流反向【解析】首先对mn进行受力分析，受竖直向下的重力g，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力处于平衡时：2filbmg，重力mg恒定不变，欲使拉力f减小到0，应增大安培力ilb，所以可增大磁场的磁感应强度b或增大通过金属棒中的电流i，或二者同时增大【答案】c8在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图3418所示，过c点的导线所受安培力的方向()图3418a与ab边平行，竖直向上b与ab边平行，竖直向下c与ab边垂直，指向左边d与ab边垂直，指向右边【解析】根据安培定则，a、b在c处产生的磁场分别为垂直于ac连线斜向下和垂直于bc连线斜向下，并且大小相等，由平行四边形定则可确定c处合磁场方向向下，又根据左手定则，可判定c处直导线所受安培力方向垂直于ab边，指向左边，所以c项正确【答案】c9(2012东北师大附中高二检测)一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图3419所示若将磁铁的n极位置与s极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力f和摩擦力f的变化情况分别是()图3419af增大，f减小bf减小，f增大cf与f都增大df与f都减小【解析】图中电流与磁体间的磁场力为引力，若将磁极位置对调则相互作用力为斥力，再由受力分析可知；选项c正确【答案】c10如图3420所示，长为l、质量为m的导体棒用细线悬挂放入某匀强磁场中，导体棒与磁场方向垂直，当导体棒中通过的电流为i时，细线上的拉力恰好为零，问磁感应强度b为多大？图3420【解析】由细线拉力恰好为0可知，磁场力为：fmg又因为fbil解得：b.【答案】mg/il11如图3421所示，导轨间的距离l0.5 m，b2 t，ab棒的质量m1 kg，物块重g 3n，ab棒与导轨间的动摩擦因数0.2，电源的电动势e10 v，r0.1 .导轨的电阻不计，ab棒电阻也不计，问r的取值范围怎样时棒处于静止状态？(g取10 m/s2)图3421【解析】依据物体平衡条件可得：恰不右滑时：gmgbli10恰不左滑时：gmgbli20依据全电路欧姆定律可得：ei1(r1r)ei2(r2r)联立得：r1ble/(gmg)r9.9 联立得：r2ble/(gmg)r1.9 所以r的取值范围为：1.9 r9.9 .【答案】1.9 r9.9 12图3422为某科技小组设计的一电流表的原理示意图质量为m的均质细金属棒mn的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向外，与mn的右端n连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，mn的长度大于，当mn中没有电流通过且处于平衡状态时，mn与矩形区域的cd边重合；当mn中有电流通过时，指针示数可表示电流图3422 (1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，mn的哪一端应与电源正极相接？(3)若k2.0 n/m，0.20 m，0.050 m，b0.20 t，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若要将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？【解析】(1)设弹簧的伸长量为x，则有mgkx由式得：x.(2)为使电流表正常工作，