【创新设计】高中物理 6.1 安培力的方向对点练习 鲁科版选修31.doc

【创新设计】2014-2015学年高中物理 6.1 安培力的方向对点练习 鲁科版选修3-1安培力的方向1如图619所示，其中a、b图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向c、d图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出图619答案a图磁场方向垂直纸面向外；b图磁场方向在纸面内垂直f向下；c、d图电流方向均垂直于纸面向里安培力的大小2如图6110所示在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线，电流为i，磁感应强度为b，求各导线所受的安培力图6110答案ailbcos bilbc.ilbd2bire0安培力作用下的物体平衡图61113如图6111所示，光滑导轨与水平面成角，导轨宽l.有大小为b的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为l，质量为m，水平放在导轨上当回路中通过电流时，金属杆正好能静止求：电流的大小为多大？ 磁感应强度的方向如何？答案mgsin /bl方向垂直导轨面向上解析 在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系因为b垂直轨道面，又金属杆处于静止状态，所以f必沿斜面向上，由左手定则知，b垂直轨道面向上大小满足bi1lmgsin ，imgsin /bl.题组一安培力的方向1下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()答案c图61122如图6112所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度下列各俯视图中正确表示磁场b方向的是()答案b解析要使炮弹加速，安培力应向右，由左手定则可知：磁场方向应垂直纸面向外图61133通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线mn在同一平面内，电流方向如图6113所示，ab边与mn平行关于mn的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()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同c线框所受安培力的合力向左d线框将绕mn转动答案bc解析通电矩形线框abcd在无限长直通电导线形成的磁场中，受到磁场力的作用，对于ad边和bc边，所在的磁场相同，但电流方向相反，所以ad边、bc边受磁场力(安培力)大小相同，方向相反，即ad边和bc边受合力为零而对于ab和cd两条边，由于在磁场中，离长直导线的位置不同，ab边近而且由左手定则判断受力向左，cd边远而且由左手定则判断受力向右，所以ab边、cd边受合力方向向左，故b、c选项正确图61144如图6114所示，三根通电长直导线p、q、r互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度bki/r，i为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线r受到的磁场力的方向是()a垂直r，指向y轴负方向b垂直r，指向y轴正方向c垂直r，指向x轴正方向d垂直r，指向x轴负方向答案a图61155(2014扬州中学模拟)图6115中装置可演示磁场对通电导线的作用、电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，l是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，l便在导轨上滑动下列说法正确的是()a若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则l向右滑动b若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则l向右滑动c若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则l向左滑动d若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则l向左滑动答案bd解析若a接正极，b接负极，则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场，e接正极，f接负极，l中将通有向外的电流，根据左手定则可知l向左运动，a错；若a接正极，b接负极，则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场，e接负极，f接正极，l中将通有向里的电流，根据左手定则可知l向右运动，b正确；若a接负极，b接正极，则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场，e接正极，f接负极，l中将通有向外的电流，根据左手定则可知l向右运动，c错；若a接负极，b接正极，则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场，e接负极，f接正极，l中将通有向里的电流，根据左手定则可知l向左运动，d正确题组二安培力的大小图61166(安培力大小的计算)如图6116所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()a竖直向上 b方向垂直于ad斜向上c方向垂直于bc斜向上 d为零答案d图61177如图6117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()afbid bfbidsin cf dfbidcos 答案c解析题中磁场和电流垂直，角仅是导线框与金属杆mn间夹角，不是电流与磁场的夹角图61188如图6118所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2的过程中，通电导线所受安培力是()a数值变大，方向不变b数值变小，方向不变c数值不变，方向改变d数值，方向均改变答案b解析安培力fbil，电流不变，垂直直导线的有效长度减小，安培力减小，安培力的方向总是垂直bi所构成的平面，所以安培力的方向不变，b对，故选b.题组三电动机和磁电式电流计9有关直流电动机的换向器的作用，以下说法正确的是()a当线圈平面与磁感线平行时，自动改变电流方向b当线圈平面与磁感线垂直时，自动改变电流方向c当线圈平面与磁感线平行时，自动改变磁感线的方向d当线圈平面与磁感线平行时，自动改变线圈转动方向答案b10为了改变电动机的转动方向，下述可采取的措施正确的是()a改变电源电压的大小b改变通过线圈的电流的大小c改变通过线圈的电流的方向d对调n、s两磁极的位置，同时对调电源的正、负极答案c题组四安培力作用下的导体棒的平衡图611911如图6119所示，长l、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属弹簧静止吊起，金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中当金属杆中通有方向ab的电流i时，每根金属弹簧的拉力大小为t.当金属杆通有方向ba的电流i时，每根金属弹簧的拉力大小为2t.则磁场的磁感应强度b的大小为_答案 解析导体ab受重力、磁场力、弹簧的拉力而平衡当ab中的电流方向由a到b时，磁场力向上2tbilmg当ab中的电流由b到a时，磁场力向下4tbilmg解方程组得b12两个倾角均为的光滑斜面上，各放有一根相同的金属棒，分别通有电流i1和i2 ，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图6120中所示，两金属棒均处于静止状态，两种情况下电流之比i1i2_图6120答案1cos 图612113质量为m的导体棒mn静止于宽度为l的水平导轨上，通过mn的电流为i，匀强磁场的磁感应强度为b，方向与导轨平面成角斜向下，如图6121