优化方案高中物理 6.1 探究磁场对电流的作用课时作业（含解析）鲁科版选修31.doc

探究磁场对电流的作用一、选择题1关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场力的方向，正确的说法是()a跟磁场方向垂直，跟电流方向平行b跟电流方向垂直，跟磁场方向平行c既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直d既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直解析：选c.根据左手定则中电流方向、安培力的方向和磁场方向的关系，可知c是正确的. 2在赤道处沿东西方向放置一根通电直导线，导线中电子定向移动的方向是由东向西，则导线受到的地磁场的作用力的方向为()a向上b向下c向北d向南解析：选a.地球磁场在赤道处的磁感应强度方向由南向北，而导线中电流方向由西向东，由左手定则可判定，导线所受安培力的方向向上故选a.3.(淮安高二检测)如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用要使安培力增大，可采用的方法有()a减小金属导轨的间距b增大磁感应强度c减小磁感应强度d减小电流强度解析：选b.由图可知磁场方向和电流垂直，由公式fbil知，选项b能增大安培力故选b.4(多选)关于电流计以下说法正确的是()a指针稳定后，游丝形变产生的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的b通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转角度也越大c在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场d在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，而与所处位置无关解析：选abd.游丝形变产生的阻力效果与安培力引起的动力效果平衡时，线圈停止转动，故从转动角度来看二力方向相反，a正确电流计内磁场是均匀辐射磁场，在线圈转动的范围内，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，线圈所在各处的磁场大小相等方向不同，所以安培力与电流大小有关而与所处位置无关，电流越大，安培力越大，指针转过的角度越大，b、d正确，c错误故选abd.5(多选)(福州高二检测)如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力作用的是()解析：选abd.只有当通电导线和磁场平行时，才不受安培力的作用，而a、d中导线均与磁场垂直，b中导线与磁场方向夹角为60，因此都受安培力的作用，故选abd.6.如图所示，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段abcd所受到的磁场的作用力的合力()a方向沿纸面向上b大小为(1)ilbc大小为(1)ilbd方向沿纸面向下解析：选ac.将导线分为三段直导线，根据左手定则分别判断出安培力的方向，根据fbil计算出安培力的大小，再求合力导线所受合力fbil2bilsin 45(1)bil，方向沿纸面向上故选ac.7.(大庆高二检测)一根粗细均匀的导线ab长为0.5 m，质量为10 g，用两根柔软的细线水平悬挂在磁感应强度为0.4 t的匀强磁场中，如图所示，要使悬线的拉力为零，则金属导线中的电流方向和大小为()a由a到b,0.49 ab由b到a,0.49 ac由a到b,0.98 ad由b到a,0.98 a解析：选a.要使悬线的拉力为零，悬线竖直方向受到重力和安培力两个力的作用，且二力平衡，故安培力的方向竖直向上，由左手定则可判断金属导线中的电流方向由a到b，由bilmg得，i0.49 a，故选a.8.(长春高二检测)直导线ab长为l，水平放置在匀强磁场中，磁场方向如图，磁感应强度为b，导线中通有恒定电流，电流为i，则()a导线所受安培力大小为bilb若电流方向由b向a，则安培力方向竖直向上c若使导线在纸面内转过角，则安培力大小变成bilsin d若使导线在纸面内转过角，则安培力大小变为bilcos 解析：选a.由安培力的公式可知，a正确若使导线在纸面内转过角，由于i与b还是垂直，所以安培力大小还是bil，c、d错误若电流方向由b向a，由左手定则可判定安培力方向竖直向下，b错误故选a.9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，方向如图所示，过c点的导线所受安培力的方向()a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：选c.根据直流电流的安培定则，a、b在c处所激发的磁场方向分别如图中ba、bb所示，应用平行四边形定则可知c导线所在处的合磁场方向如图所示根据左手定则可知安培力f安的方向与ab连线垂直、指向左边故选c.10.(厦门高二期末)如图所示的天平可用来测定磁感应强度b.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共n匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流i(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡由此可知()ab的方向垂直纸面向里，大小为(m1m2)g/(nil)bb的方向垂直纸面向里，大小为mg/(2nil)cb的方向垂直纸面向外，大小为(m1m2)g/(nil)db的方向垂直纸面向外，大小为mg/(2nil)解析：选b.电流反向后，需在右边再加砝码，天平重新平衡，说明此时线圈受安培力向上，由左手定则可判磁感应强度方向垂直纸面向里，电流反向前：m1gm2gmgnbil.m为线框的质量，电流反向后：m1gm2gmgmgnbil.解得：b，故选b.二、非选择题11地球赤道上地磁场的磁感应强度大约是4.0105 t，一根长为500 m的电线，电流为10 a，试求导线受到的安培力的范围是多少？解析：当电线的放置方式与磁场平行时，不受安培力作用，f0当电线的放置方式与磁场垂直时，安培力最大fmaxbil0.2 n故导线受到的安培力范围：0f0.2 n答案：0f0.2 n12.如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流为i，磁感应强度为b，求各导线所受到的安培力解析：a图中，filbcos ，这时不能死记公式，而写成filbsin .要理解公式本质是有效长度或有效磁场，正确分解b图中，bi，导线再怎么放，也在纸平面内故filb.c图是两根导线组成的折线abc，整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和，其有效长度为ac.故filb.同理，从ab的半圆形电流，分析圆弧上对称的每一小段