高中物理 5.4探究安培力自我小测 沪科版选修3-1(2021年最新整理)

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2、安培力1下列说法中正确的是()a磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力f与该导线的长度l、通过的电流i乘积的比值即bb通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零c磁感应强度b只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与f、i、l以及通电导线在磁场中的方向无关d通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向2如图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈.宽度为l,共n匝,线圈下端悬在匀强磁场中，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，

3、右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知（）a磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m1m2）g/nilb磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2nilc磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为（m1m2)g/nild磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg/2nil3如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上,但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是（）a都绕圆柱转动b以不等的加速度相向运动c以相等的加速度相向运动d以相等的加速度相背运动4在一根长为0.2 m的直导线中通入2 a的电流，将导线放在磁感应强度为0。5 t的匀强磁场中，则导线受到的安

4、培力的大小可能是()a0.4 n b0.2 n c0。1 n d05如图所示，一金属直杆mn两端接有导线,悬挂于线圈上方，mn与线圈轴线均处于竖直平面内，为使mn垂直于纸面向外运动，可以()a将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极b将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极c将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极d将a、c端接在交流电源的一端，b、d端接在交流电源的另一端6如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线。当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则()a磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小b磁铁受到向右的摩擦力,且对桌面的压

5、力减小c磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大d磁铁不受摩擦力,对桌面的压力不变7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8如图所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线mn，电流i方向从m到n,绳子的拉力均为f。为使f0，可能达到要求的方法是()a加水平向右的磁场b加水平向左的磁场c加垂直纸面向里的磁场d加垂直纸面向外的磁场9磁场对放入其中的长为l、电流为i、方向与磁场垂直的通电导线有

6、力的作用，可以用磁感应强度b描述磁场力f的性质，磁感应强度的大小b_。在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有_等。10如图所示， mn、pq为水平放置的金属导轨。直导线ab与导轨垂直放置，导轨间距l10 cm，其电阻为0.4 ，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下,磁感应强度b0。2 t。电池电动势e1。5 v，内电阻r0。18 ,电阻r1。6 ，开关s接通后直导线ab仍静止不动.求直导线ab所受的摩擦力的大小和方向.11如图所示，水平桌面上放置的u形金属导轨,串接有电源。现将两根质量相等的裸导线l1和l2放在导轨上，方向与导轨垂直，导轨所在的平面有一个方向向上的匀强磁场。

7、当合上开关后，两根导线便向右运动，并先后脱离导轨右端掉到水平地面上,测得它们落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2，求合上开关后：（1）安培力对导线l1和l2所做的功之比w1w2为多少?（2）通过导线l1和l2的电荷量之比q1q2为多少?12下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）.滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块,再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面,其强度与电流的关系

8、为bki,比例常量k2.5106 t/a.已知两导轨内侧间距l1。5 cm，滑块的质量m30 g，滑块沿导轨滑行5 m后获得的发射速度v3.0 km/s（此过程视为匀加速运动)。（1)求发射过程中电源提供的电流强度；（2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大；(3）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s.设砂箱质量为m,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦,求滑块对砂箱平均冲击力的表达式.参考答案1答案：c2解析:由于当电流反向时,右边需再加砝码,可判定电流反向后，安培力方向向上，因此题图示电流方向时

9、安培力方向向下，此时:m1gm2gmgnbil，m为线框的质量,电流反向后:m1g（m2m）gmgnbil.由以上两式可得:mg2nbil，即b，再由左手定则可判定磁感应强度的方向为垂直纸面向里.答案：b3解析：同向环形电流间相互吸引,虽两电流大小不等,但据牛顿第三定律知两线圈间的相互作用力必大小相等。答案:c4解析：因为最大的安培力fmbil0。2 n，最小的安培力f20，故0fa0.2 n。答案：bcd5解析：将a接正极b接负极，电流方向为mn，c接正极d接负极，由右手螺旋定则可知，线圈上端为n极。由左手定则判定mn向外运动，a正确。b接正极a接负极时电流方向为nm,d接正极c接负极，由右

10、手螺旋定则可知线圈下端为n极，由左手定则可判定mn向外运动，b正确。a接正极电流方向为mn，d接正极可知线圈下端为n极，由左手定则可判定mn向里运动，c错误.d也是正确的。答案:abd6解析:此题若从电流产生的磁场入手分析，通电直导线的磁场可以用安培定则判断，但处于磁场中的不是小磁针而是大条形磁铁,其受力如何很难判定，可能会误认为d选项正确。若将思维方式变换一下,先判定条形磁铁在通电导线处的磁场方向；再用左手定则判断通电导线在条形磁铁的磁场中受到的安培力，如题图所示为斜向左下方；然后根据牛顿第三定律，磁铁受到通电导线的作用力应斜向右上方。因磁铁受力平衡,所以支持力减小，即对桌面的压力减小，同时

11、受到向左的摩擦力.故a选项正确。答案：a7解析：根据右手定则判断出c处合磁场方向与ab连线平行，方向向下。由左手定则可知安培力方向向左。故a、b、d错，c正确。答案:c8解析：不加磁场时,拉力与重力平衡，加上磁场后，拉力为零，说明磁场力与重力平衡，磁场力方向竖直向上,由左手定则知，所加磁场方向垂直纸面向里,c正确。答案：c9答案：电场强度10解析:导线处于平衡状态，受力分析如图所示。当开关闭合时，电阻r与导线ab并联:r并 0。32 。ab两端的电压为：uir并r并0。32 v0.96 v.通过ab的电流为iab a2。4 a。导线ab所受的安培力f为：fbiabl0。22。40.1 n0.0

12、48 n。由平衡条件可得：f摩f0。048 n。所以导线所受的摩擦力大小为0.048 n，方向水平向左。答案：0。048 n，水平向左。11解析：(1)闭合开关后，两导线在安培力的作用下离开导轨,然后做平抛运动。安培力对导线所做的功，等于导线做平抛运动的初动能。由于两导线做平抛运动的飞行时间相同，所以，平抛运动的初速度与其水平射程成正比，故：w1w2mvmvvvss。(2)设安培力作用的时间为t，则由动量定理有：biltmv,而itq，代入得:blqmv，所以q1q2v1v2s1s2.答案：（1)ss（2）s1s212解析：（1）由匀加速运动公式有a9105 m/s2，由安培力公式和牛顿第二定律，有fiblki2l，ki2lma,因此i8。5105 a.(2)滑块获得的动能是