2020高中物理刷题首选卷第三章第4节通电导线在磁场中受到的力(对点练巩固练)(含解析)新人教版选修3_1

1、第4节通电导线在磁场中受到的力1. 大，线圈偏转的角度越口匸大，所以从线圈偏转的角度就能判断通过的电流大小;考点一圈中的电流方向改变时，安培力的方向随之改变，指针的偏转方向也随之改变。对应学生用书P67安培力的方向1.把轻质导线圈用细线挂在磁铁 N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内，如图所示，当线圈通以图示方向的电流时，线圈将（）A. 发生转动，同时远离磁铁B. 发生转动，同时靠近磁铁C. 不发生转动，只靠近磁铁D. 不发生转动，只远离磁铁答案 B解析 由右手螺旋定则可以知道，线圈向外一面为 S极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈做顺时针方向转动，同时靠近磁铁，B正确。

2、:考点二安培力的大小2.如图所示，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（）A. F= Bid B . F= Bld sin 0BldC. F=D . F= Bldcos 0sin 0答案 C解析题中磁场和电流垂直，0角仅是导线框与金属杆MNW夹角，不是电流与磁场的夹角，所以有效长度为 MN的长度，C正确。考点三安培力作用下的导体棒的平衡XXXXXXX丈XXXXXXX如图所示，长L、质量为m的金属杆ab,被两根竖直的金属丝静止吊起，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，每根金属丝的拉力大小

3、为T。当金属杆通有方向a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为2T。则磁场的磁感应强度B的大小为。答案iL解析 导体ab受重力、安培力、金属丝的拉力而平衡。当ab中的电流方向由a到b时，安培力向上，由平衡条件得2T+ BIL = mg当ab中的电流由b到a时，安培力向下，由平衡条件得4T= BIL + mg解方程组得b= iL。J A - 对应学生用书P68如图所示，固定不动的绝缘直导线 mn和可以自由移动的矩形线框 abed位于同一平面内， mn与ad、be边平行且离ad边较近。当导线 mn中通以向上的电流，线框中通以顺时针方向 的电流时，线框的运动情况是（）A. 向左运动 B .向右运动C.以

4、mn为轴转动 D .静止不动答案 B解析 线框中通有电流，ad和be两导线同时受到通电导线 mn的作用力，根据“同向 电流互相吸引，反向电流互相排斥”可得ad、be所受安培力都向右，所以合力向右，B正确。2.一个可以自由运动的线圈 Li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方向的电流时，从左向右看，则线圈Li将（）A.不动B .顺时针转动C.逆时针转动 D .向纸外平动答案 C解析 将线圈Li分成前后两个部分（靠近做题人的部分为前），将每部分分割成无数个 电流元，线圈Li处于线圈L2产生的磁场中，根据右手螺旋定则判断L2产生的磁场，线圈 L2内部

5、磁场方向垂直于纸面向里，根据安培定则得，线圈Li前半部分受到的安培力竖直向上，线圈后半部分受到的安培力竖直向下，所以从左向右看，线圈Li逆时针转动，C正确。3如图所示，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，磁场要想处于平衡，细杆一定受摩擦力,D错误。场B方向的是（.1（1丨DZ丨I）答案 B解析 由左手定则可知，图A磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向后，图B磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向前，图C、D磁感应强度方向使炮弹受到的安培力为零，只有B正确。7.4.（多选）如图所示，通电细杆 ab质量为m置于倾角为 9的导轨上，导轨和杆间不 光滑，通有电流时，杆静止在导轨上，下图

6、是四个侧视图，标出了四种匀强磁场的方向，其 中摩擦力可能为零的是（）答案 AB解析 A图中细杆受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则细杆 不受摩擦力，A正确；B图中细杆受重力、竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二 力平衡，细杆不受摩擦力，B正确；C图中细杆受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，细杆一定受摩擦力，C错误；D图中细杆受重力、水平向左的安培力、支持力，5如图所示，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.

7、数值，方向均改变答案 B解析 安培力F= BIL，电流不变，垂直磁场方向的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 B、I所决定的平面，所以安培力的方向不变，B正确。6.如图所示，一根长 L= 0.2 m的金属棒放在倾角0 = 37的光滑斜面上，并通过I = 5 A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B= 0.6 T,方向竖直向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin37 =0.6)从侧面看，对棒受力分析如图所示，安培力的方向由左手定则判断出为水平向右,F= BIL = 0.6 X 5X 0.2 N = 0.6 N。由平衡条件得重力 斫諾7 = 8 N。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勺电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成 0角斜向下，如图所示，求 MN所受的支持力和摩擦力的大小。答案 BILcos 0 + mg BILsin 0解析 导体棒MN处于平衡状态，注意题中磁场方向与 MN是垂直的，作出其侧视图,MN进行受力分析， 如图所示。由平衡条件有:Fn= Feos 0 + mg 其中 F= BIL, 解得：Fn=