【创新设计】高中物理 2.2 磁场对通电导线的作用力题组训练 教科版选修11.doc

第2讲磁场对通电导线的作用力(时间：60分钟)题组一、对磁感应强度的理解1(单选)关于磁感应强度，下列说法中正确的是()a由b可知，b与f成正比、与il成反比b通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零c通电导线所受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场d磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关答案d解析磁感应强度b只是定义式，而不是决定式，磁感应强度b是由磁场本身决定的，与有无导体放入其中无关，故a、b选项均错；另外，当导线平行于磁场方向放入时，通电导体所受到的安培力为零，而此处的b0，c项忽略了这一点，因而是错误的2(多选)下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是()a某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向b小磁针n极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向c垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是该处磁感应强度的方向d磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向答案bd解析小磁针n极受力的方向就是该处磁感应强度的方向，而通电导线受力的方向总是和磁感应强度的方向垂直磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向，磁场方向也就是小磁针n极受力的方向，但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向故正确答案为b、d.题组二、对磁通量的理解3(单选)如图225所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，磁铁轴线与两圆环的圆心重合，rabb均向下，abc均向上，abd方向均向下，无法比较大小答案a解析穿过a、b两个环面的磁感线均有方向相反的两部分，一部分是磁体内部的磁感线，方向向上从s极指向n极，两线圈中这部分磁通量是相同的；另一部分是磁体外部的磁感线，从n极指向s极，b线圈中的这部分磁感线的条数要多于a线圈中的磁感线；穿过两线圈的向上(内部)的磁感线远多于向下(外部)的磁感线，两部分磁感线抵消后，剩余的磁感线向上且a线圈中的磁感线的条数多4(单选)磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”在图226所示磁场中，s1、s2、s3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过s1、s2、s3的磁通量分别为1、2、3且都不为0.下列判断正确的是()图226a1最大 b2最大c3最大 d1、2、3相等答案a解析磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过s1的磁感线条数最多，穿过s3的磁感线条数最少5一个面积是40 cm2的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为 0.8 wb，则匀强磁场的磁感应强度多大？若放入一个面积为100 cm2的导线框于该磁场中，并使线框的平面与磁场方向成30角，则穿过该线框的磁通量多大？答案200 t1 wb解析由bs，所以bt0.2103 t200 t，若放入一与磁场方向成30角的平面，bssin 30，所以200100104wb1 wb.题组三、安培力的大小和方向6(单选)(2013北京市夏季会考练习)把长0.10 m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直已知磁场的磁感应强度的大小为5.0103 t，当导线中通过的电流为3.0 a时，该直导线受到的安培力的大小是()a3.0103n b2.5103nc2.0103n d1.5103n答案d解析导线受到的安培力的大小fbil5.01033.00.10 n1.5 103 n.7(单选)(201212月河北省学业水平考试)在匀强磁场中放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直下面四幅图象描绘了导线所受安培力大小f与通过导线电流i的关系其中正确的是()答案c解析由fbil可知，在匀强磁场中f与i成正比，选项c正确8(单选)如图227所示，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abcd所受到的磁场的作用力的合力()图227a方向沿纸面向上，大小为(1)bilb方向沿纸面向上，大小为(1)bilc方向沿纸面向下，大小为(1)bild方向沿纸面向下，大小为(1)bil答案a解析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(1)l来等效代替，根据fbil，可知大小为(1)bil，方向根据左手定则判断，a正确9(2011四川省学业水平考试)把一根长l0.1 m的直导线mn垂直磁感线方向放入匀强磁场中，如图228所示当导线中通以i12 a的电流时，导线受到的安培力大小为f11.0102 n，求图228(1)在图中画出导线mn所受的安培力f1的方向；(2)该磁场的磁感应强度b为多大？(3)若该导线中通以i23 a的电流，则此时导线所受安培力f2的大小是多少？答案(1)(2)0.05 t(3)1.5102 n解析(1)根据左手定则可知安培力f1的方向竖直向上，如图所示. (2)磁感应强度bt0.05 t.(3)当导线中的电流i23 a时，导线受到的安培力f2bi2l0.0530.1 n1.5102 n.题组四、安培力的综合应用10. (2013浙江省学业水平考试样卷)如图229所示，两根等长的绝缘细线悬挂一水平金属细杆mn，处在与其垂直的水平匀强磁场中金属细杆的长度为1 m，质量为8.9103 kg.当金属细杆中通以0.89 a的电流时，两绝缘细线上的拉力均恰好为零忽略与金属细杆连接细导线的影响求：图229(