高中物理第三章磁场第4节通电导线在磁场中受到的力课后训练新人教选修.docx

第4节 通电导线在磁场中受到的力课后训练基础巩固1一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将(）A保持原长 B收缩C伸长 D不能确定2如图所示四种情况中，匀强磁场磁感应强度大小相等，载流导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是(）A甲、乙 B甲、丙 C乙、丁 D乙、丙3把电流均为I、长度均为L的两小段通电直导线分别置于磁场中的1、2两点处时，所受磁场力的大小分别为F1和F2，已知1、2两点磁感应强度的大小B1B2，则(）AB1F1/IL BB2F2/ILCF1F2 D以上都不对4如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线中的电流方向垂直纸面向内，每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法正确的是(）A导线a所受合力方向水平向右B导线c所受合力方向水平向右C导线c所受合力方向水平向左D导线b所受合力为零5一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的电流时，从左向右看，则线圈L1将(）A不动 B顺时针转动C逆时针转动 D向纸面内平动能力提升6如图所示，在两个倾角均为的光滑斜面上均水平放置一相同的金属棒，棒中通以相同的电流，一个处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B1；另一个处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B2，两金属棒均处于静止状态，则B1、B2大小的关系为(）AB1B21cos BB1B21sin CB1B2cos 1 DB1B2sin 17如图所示，固定的两光滑导体圆环半径为0.5 m，相距1 m。在两圆环上放一导体棒，圆环上接有电源，电源的电动势为3 V，内阻不计。导体棒质量为60 g，电阻为1.5 。匀强磁场竖直向上，且B=0.4 T。开关S闭合后，棒从圆环底端向上滑至某一位置后静止，试求：(1）静止后每个环对棒的支持力；(g取10 m/s2）(2）此棒静止后的位置与环底高度差。8质量m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角=37的平行放置的导轨上，导轨的宽度d=0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数=0.4，磁感应强度B=2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围。(g取10 N/kg，sin 37=0.6，cos 37=0.8）参考答案1答案：B点拨：弹簧通电时，同向电流相吸，使得弹簧缩短。2答案：C点拨：对于甲图，磁场力FBILcos 30，方向垂直纸面向里；对于乙图，磁场力FBIL，方向沿纸面向下；对于丙图，磁场力F0；对于丁图，磁场力FBIL，方向垂直导体沿纸面斜向上，所以，答案为C。3答案：D点拨：BF/IL适用于电流垂直于B的方向放置的情形，而通电导线在这两点是否垂直于B不能确定，因此A、B两选项中的等式不一定成立；磁场力的大小除与B、I、L有关外，还与导线放置时与B的方向间的夹角有关，因此，无法比较F1和F2的大小，C错，正确选项为D。4答案：BD点拨：由安培定则确定电流磁场方向，再由磁场的叠加判定a、b、c处合磁场方向，由左手定则可得出导线a受合力方向向左，导线c受合力方向向右，导线b受安培力合力为零，故选B、D。5答案：B点拨：方法一：利用结论法。环形电流L1、L2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得L1的转动方向应是：从左向右看线圈L1顺时针转动。方法二：直线电流元法。把线圈L1沿转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处磁场向上，根据左手定则可得，上部电流元所受安培力均指向纸外，下部电流元所受安培力指向纸内，因此从左向右看线圈L1顺时针转动。6答案：A点拨：当B竖直向上时有B1ILcos mgsin ；当B垂直斜面时有B2ILmgsin ；由此可解得答案为A。7答案：(1）0.5 N(2）0.2 m点拨：(1）导体棒静止时，设每个环对棒的支持力为F1，两环对棒的作用力为FN，则FN2F1，棒所受重力mg、两环对其作用力FN和安培力F共同作用而平衡，则三力的合力为零，如图所示。由安培力公式得FILBN0.8 N则F1N0.5 N。(2）设环对棒的作用力FN与水平方向的夹角为，棒静止后的位置与环底的高度差为h。则tan ，hr(1sin ）0.5(1）m0.2 m。8答案：0.14 AI0.46 A点拨：图甲、乙是电流最大和最小两种情况下杆ab的受力情况，根据图甲列式如下：F1mgsin Ff10，FNmgcos 0，Ff1FN，F1Imax