【三维设计】高中物理 第三章第4节 通电导线在磁场中受到的力课时跟踪训练（含解析）新人教版选修31(1).doc

【三维设计】2013-2014学年高中物理 第三章第4节 通电导线在磁场中受到的力课时跟踪训练（含解析）新人教版选修3-1 课时跟踪训练(满分50分时间30分钟)一、选择题(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.如图1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，当在该导线中通以电流强度为i的电流时，该v形通电导线受到的安培力大小为()图1a.0b.0.5bilc.bil d.2bil解析：v形导线两部分的受力情况如图所示。其中fbil，v形导线受到的安培力应为这两个力的合力，大小为f合2fcos60bil，故c项正确。答案：c2.通电矩形线框abcd与长直通电导线mn在同一平面内，如图2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()图2a.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在线框外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：bd3.如图3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()a.适当减小磁感应强度图3b.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：2fbilmg，重力mg恒定不变，欲使拉力f减小到0，应增大安培力bil，所以可增大磁场的磁感应强度b或增加通过金属棒中的电流i，或二者同时增大，c对。答案：c4.关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场，下列说法中正确的是()a.该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向相同b.该磁场的磁感应强度的方向处处相同，大小不等c.使线圈平面始终与磁感线平行d.线圈所处位置的磁感应强度大小都相等解析：本题主要考查磁电式电流表的原理，两磁极之间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，极靴与铁质圆柱之间有一不大的缝隙，根据磁感线与磁极表面垂直的特点，磁化了的铁质圆柱与极靴间的缝隙处就形成了辐向分布的磁场，这样做的目的就是让通电线圈所在处能有一个等大的磁场，并且磁感线始终与线圈平面平行，故正确答案为c、d。答案：cd5.如图4所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离。其中ab固定，cd能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条导线时，导线cd将(从纸外向纸内看)()图4a.顺时针方向转动同时靠近导线abb.逆时针方向转动同时离开导线abc.顺时针方向转动同时离开导线abd.逆时针方向转动同时靠近导线ab解析：据电流元分析法，把电流cd等效成co、od两段电流。由安培定则画出co、od所在位置由ab电流所产生的磁场，由左手定则可判断co、od受力如图甲所示，可见导线cd逆时针转动。由特殊位置分析法，让cd逆时针转动90，如图乙，并画出cd此时位置，ab电流的磁感线分布，据左手定则可判断cd受力垂直于纸面向里，可见cd靠近ab，故d选项正确。答案：d6.如图5所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则()图5a.如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极b.如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极c.无论如何台秤的示数都不可能变化d.以上说法都不正确解析：如果台秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为北极，a正确，b、c、d错误。答案：a7.如图6所示，一金属直杆mn两端接有导线，悬挂于线圈上方。mn与线圈轴线均处于竖直平面内，为使mn垂直纸面向外运动，可以()a.将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极b.将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极c.将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极 图6d.将a、c端接在交流电源的一端，b、d端接在交流电源的另一端解析：本题主要考查两个方面：电流的磁场和左手定则。要求直杆mn垂直纸面向外运动，把直杆所在处的磁场方向和直杆中的电流画出来得a、b正确。若使a、c两端(或b、d两端)的电势相对于另两端b、d(或a、c两端)的电势的高低做同步变化，线圈磁场与电流方向的关系跟上述两种情况一样，故d也正确。答案：abd二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)8. (9分)如图9所示，光滑的平行导轨倾角为，处在竖直向下，磁感应强度为b的匀强磁场中，导轨中接入电动势为e、内阻为r的直流电源