2019年高中物理总复习：安培力的方向和大小专题练习题

1、2019 年咼中物理总复习：安培力的万向和大小专，题练习题-1 - / 6人教版2019年高中物理 安培力的方向和大小专题练习（含答案）学生姓名：年级：老师：上课日期：时间：课次：1 关于通电导线所受安培力 F 的方向，磁场 B 的方向和电流 I 的方向之间的关系，下列说法正确的是（）A F、B、I 三者必须保持相互垂直B F 必须垂直 B、I，但 B、I 可以不相互垂直C B 必须垂直 F、I，但 F、丨可以不相互垂直D I 必须垂直 F、B,但 F、B 可以不相互垂直解析：选 B 安培力 F 总是与磁场 B 方向和电流 I 方向决定的平面垂直，但 B 与 1（即导线）可以垂直， 也可以不垂

2、直，通电导线受安培力时，力F 与磁场及力 F 与导线都是垂直的，故 A、C、D 均错，B 正确。2如图所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如果直导线可以自由地运动，且 通以从 a 到b 的电流，则导线 ab 受磁场力后的运动情况（）A 从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管 B 从上向下看，顺时针转动并远离螺线管 C 从上向下看，逆时针转动并远离螺线管 D 从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管解析：选 D 通电螺线管产生的磁场方向在其内部为从右向左，外部为从左向右。通电直导线左侧所 处的磁场方向斜向上，右侧导线所处的磁场方向斜向下，则由左手定则可知，直导线左侧受力方向向外， 直导线

3、右侧受力方向向里，故从上向下看为逆时针转动；当转过故 D 选项正确。3如图所示，两个圆形线圈P 和 Q,悬挂在光滑绝缘杆上，通以方向相同的电流,若丨！ 12, p、Q 受到安培力大小分别为F2，贝 y P 和 Q（ ）90寸，由左手定则可得直导线受力向下,A 相互吸引，Fi F2C .相互排斥，Fi=F2B 相互排斥,Fi F2D .相互吸引,Fi= F22019 年咼中物理总复习：安培力的万向和大小专，题练习题-2 - / 6解析：选 D 两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸弓 I,异向电流相互排斥，知两线圈相互解析：选 D 顺时针方向的环形电流可以等效为一个竖直放置的小磁针，由安培定

4、则可知，“小磁针的 N 极向下，S 极向上，故与磁铁之间的相互作用力为斥力，所以圆环对桌面的压力F 将大于圆环的重力G1,磁铁对轻绳的拉力 F 将小于磁铁的重力 G2，选项 D 正确。吸引。根据牛顿第三定律知，线圈P 对线圈 Q 的力和线圈 Q 对线圈P 的力大小相等，方向相反，故确。4.多选通电矩形线框abed与长直通电导线 MN在同一平面内, 平行。关于 MN产生的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是（A.线框有两条边所受的安培力方向相同B .线框有两条边所受的安培力大小相等C 线框所受的安培力的合力方向向左D 线框所受的安培力的合力方向向右解析：选 BD 由安培定则可知导线 MN 在线框

5、处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出 be 边和 ad 边所受安培力大小相等，方向相反。ab 边受到向右的安培力 Fab, ed 边受到向左的安培力 Fed，因为 ab 所处的磁场较强,ed 所处的磁场较弱，故Fab Fed，线框所受合力方向向右。选项B、D正确。5在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中的电流 li。要使 O 点的磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流（）! MA . IiB . I2C. I3D . I4解析：选 D 根据安培定则可知 1l、丨2、I3、I4在 O 点产生的磁场方向分别为垂直于纸面向里、向里、 向里、向外，又 13= I4，

6、故切断 I4可使 O 点的磁场增强，选项 D 正确。6如图所示，一重为 Gi的通电圆环置于水平桌面上，圆环中电流方向为顺时针方向（从上往下看），在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上 端为 N 极，下端为 S 极，磁铁自身的重力为 G2。则关于圆环对桌面的压力 F 和磁铁对轻绳的 拉力 F 的大小，下列关系中正确的是（）C. FG1, F G1, F 12019 年咼中物理总复习：安培力的万向和大小专，题练习题-3 - / 6-5-57.已知长沙市区地磁场的磁感应强度B 约为 4.0X10 T,其水平分量约为3.0X10T;若市区一高层建筑安装了高50 m 的

7、竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方向和大小分别为()A.方向向西, 大小约为150 NB.方向向西， 大小约为200 NC. 方向向东， 大小约为150 ND .方向向东，大小约为200 N解析：选 C 当带有正电的乌云经避雷针放电时，放电电流方向沿避雷针向下，若面向北方而立，则 空间水平磁场均为“X”，则右方为东方，左方为西方向，如图，由左手定则判定可知金属杆所受安培力 的方向向东，大小为 F = BIL= 3.0X10-5X1X105X50 N = 150 N，故 C 正确。8两条直导线互相垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB 是固定的，另条

8、 CD 能自由转动。当直流电流按如图所示方向通入两条导线时，CD 导线将（）A .顺时针方向转动，同时靠近导线 ABB .顺时针方向转动，同时离开导线ABC .逆时针方向转动，同时离开导线 ABD .逆时针方向转动，同时靠近导线 AB解析：选 D 根据电流方向相同时导线相互吸引，相反时则排斥，可知 同时靠近导线 AB,所以 D 正确。9多选如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成0=30。角，导线中通过的电流为 I，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是（）A .增大电流 IB .增加直导线的长度方时，经避雷针开始放电，电流方向自上而下，大小为1.0X105A，此时金属杆受到地磁场对它

9、的安培力CD 导线将逆时针方向转动,-东X X X X2019 年咼中物理总复习：安培力的万向和大小专，题练习题-4 - / 6C 使导线在纸面内顺时针转30。角2019 年咼中物理总复习：安培力的万向和大小专，题练习题-5 - / 6D 使导线在纸面内顺时针转45 角解析：选 AB 由公式 F = BIL，当增大电流时，可增大通电导线所受的磁场力，故A 正确；由公式 F=BIL，当增加直导线的长度时，可增大通电导线所受的磁场力，故B 正确；当使导线在纸面内顺时针转30。时，导线沿磁场方向投影长度为零，则所受磁场力为零，故C 错误；当使导线在纸面内顺时针转45 时，导线沿磁场方向投影长度缩短，

10、则所受磁场力变小，故D 错误。10.多选如图所示，一个半径为 R 的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度 B 大小相等，方向均与环面轴线方向成B角（环面轴线为竖直方向）。若导线环上载有如图所示的恒定电流 I，则下列说法正确的是（）A 导电圆环所受安培力方向竖直向上B .导电圆环所受安培力方向竖直向下C .导电圆环所受安培力的大小为2BIRD .导电圆环所受安培力的大小为2 jBIRsin0解析：选 AD 把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，由左手定则可知，水平方向的磁场对环形电流的安培力竖直向上，即导电圆环所受安培力竖直向上，故

11、A正确，B 错误。水平磁场对电流的安培力F= B水平I 2R- 2 冗 BIRsin0故 C 错误，D 正确。11.如图所示，两平行导轨间的距离L = 0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角为0=37在导轨所在的平面内，分布着磁感应强度B= 0.50 T,方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E= 4.5 V、内阻 r = 0.50Q的直流电源。现把一个质量m = 0.04 kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0= 2.5 莒 金属导轨电阻不计，g 取 10 m/s2。已知

12、sin 37 = 0.60, cos 37 = 0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；导体棒受到的摩擦力。2019 年咼中物理总复习：安培力的万向和大小专，题练习题-6 - / 6解析：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：l = oE= 1.5 A。R 十 r导体棒受到的安培力：F安=BIL = 0.30 N。2019 年咼中物理总复习：安培力的万向和大小专，题练习题-7 - / 6导体棒所受重力沿斜面向下的分力Fi= mgs in 37 = 0.24 N。由于 F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f,根据共点力平衡条件m

13、gsin 37 牛 f = F安解得：f= 0.06 N，方向沿导轨向下。答案：(1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N，方向沿导轨向下12 如图所示，PQ 和 EF 为水平放置的平行金属导轨，间距为L = 1.0 m，导体棒 ab 跨放在导轨上，棒的质量为 m = 20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c 相连，物体 c 的质量 M = 30 g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度 B = 0.2 T 的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g 取 10 m/s2。若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab 重力的 0.5 倍，若要保持物体 c 静止不动。应该在棒中通入多大的电流；电流的方向如何。2019 年咼中物理总复习：安培力的万向和大小专，题练习题-8 - / 6解析：因为导轨粗糙，设导体棒的最大静摩擦力大小为fm,且 fm= 0.5mg = 0.1 N ,物体 c 的重力为 G= Mg = 0.3 N，可知最大静摩擦小于物体 力方向必须水平向左，则根据左手