通电导线在磁场中受到力的检测卷(含答案)

1、课时作业23 通电导线在磁场中受到的力1.图 23 - 1如图23- 1所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是（）A. 向右飞行的正离子束B. 向左飞行的正离子束C. 向右飞行的负离子束D .向左飞行的负离子束解析：小磁针N极的指向即是小磁针所在处的磁场方向。题中小磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外。由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动。答案：B、C2. 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

2、.5 T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小可能是（）A . 0.4 NB. 0.2 NC. 0.1 ND. 0解析：由F = IBLsinB可知，导线所受最大安培力为F = IBL = 2 X 0.2X 0.5 N = 0.2 N，因此小于或等于这个范围的力都是可能的，故B、C、D正确。答案：B、C、D3. 关于磁场对通电直导线的作用力（安培力），下列说法中正确的是（）A .通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B .通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直D .通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于B和I所确定的平面解

3、析：由F = IBLsin B可知，F大小与I、B夹角有关，故 A错。但F必垂直于I与B确 定的平面，故B、C、D正确。答案：B、C、D4. 在如图所示的各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是（ ） ® * FXXXX+ FXXXXMXxJxAJ)解析：本题考查用左手定则判断安培力的方向。根据左手定则，四指指向电流方向，让A符合左手定则，故磁感线垂直穿入手心，则大拇指所指的方向即是安培力的方向，只有 正确答案为A。答案：A5./i图 23 2通电矩形线框abed与无限长通电直导线 MN在同一平面内，电流方向如图23 2所示,ab边与MN平行，关于 MN的磁场对线框

4、的作用，下列叙述正确的是（）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同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：由安培定则和左手定则可知be边和ad边所受安培力大小相同，方向相反，而ab受到向右的安培力Fab, ed边受到向左的安培力Fed，且Fab> Fed，故线框所受合力方向向右。答案：B、D6.在图23 3所示电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM '与NN'之间的安培力的大小分别为 fa、fb,可判断这两段导线（A .相互吸引,fa>fb程.图 23 3B.相互排斥,D.相

5、互排斥，fa<fbC.相互吸引,fa<fb解析：开关S闭合后,MM、NN'中产生平行反向电流，据安培定则和左手定则可知，两导线相互排斥， A、C错。开关S置于b处时，两段导线中的电流较大，导线产生较强的磁场，对另一导线产生较大的安培斥力，即fa<fb,故B错，D对。答案：D7.根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当 没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是1解析：A图中导线不受力，故它不会弯曲,A错。B图中导线受到垂直纸面向里的安培C错。D中导线受到水平向

6、右的安培力，故它向右弯曲,D对。力，它不会向右弯曲，B错。C中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲,答案：D图 23 4&如图23 4所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈B.向右运动A .向左运动C.静止不动D. 无法确定解析:方法一：等效法。把通电线圈等效成小磁针。由安培定则，线圈等效成小磁针后，左端 是S极，右端是N极，异名磁极相吸引，线圈向左运动。方法二：电流元法。如图所示，取其中的上、下两小段分析，根据其中心对称性线圈所 受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动。答案：A9.X X

7、X X X XX X X X X X图 23 5如图23 5所示，一段导线 abed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、be和ed的长度均为L,且/ abe =Z bed = 135°流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段 abed所受到的磁场的作用力的合力（）A .方向沿纸面向上，大小为 （，2 + 1）ILBB .方向沿纸面向上，大小为（，2 1）ILBC.方向沿纸面向下，大小为（，2 + 1）ILBD .方向沿纸面向下，大小为 （，2 1）ILB解析：导线abed的有效长度为水平线 ad的长度，由几何知识知 Lad= （.2

8、+ 1）L,因此 导线段abed所受的合力大小 F = ILadB =2+ 1）ILB，导线有效长度的电流方向为 ad,据 左手定则可以确定导线所受合力方向竖直向上，故A项正确。答案：A图 23 6圆形线圈中通以逆时针方向的电流I'时，圆形线圈将会（）A.受力向左平动B.受力向右平动C.受力平衡，不动D.以MN为轴转动解析：电流I产生的磁场与I'在同一平面内，故圆形线圈不受安培力作用。10如图23 6所示，原来静止的圆形线圈可以自由移动，在圆形线圈直径 MN上靠近I从外向里流动。当在N点放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流答案：C11要想提高磁电式电流表的灵

9、敏度，可采用的办法有（）A 增加线圈匝数B .增加永久性磁铁的磁感应强度C.换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩D .增加线圈面积解析：当给电流表通入电流I时，通电线圈就在磁力矩作用下转动，同时螺旋弹簧即游 丝就产生一个反抗力矩，二力矩平衡时，电流表的指针就停在某一位置。于是有NBIS = k0,故9=琴§1。可见，电流表灵敏度将随着线圈匝数N、线圈面积S及磁感应强度B的增大而提高，随着螺旋弹簧扭转系数k（即转过1 °所需外力矩的大小）的增大而降低。故应选 A、B、D。答案：A、B、D12.图 23 7如图23 7所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，

10、 当导线中通入如图所示方向的电流I时，试判断导线的运动情况。解析：根据如图甲所示的导线所在处的特殊位置判断其转动情况。将导线AB从N、S极的中间O分成两段，则 AO、BO段所处的磁场方向如图甲所示，由左手定则可得AO段受安培力的方向垂直纸面向外，BO段受安培力的方向垂直纸面向里，从上向下看，导线AB将绕O点逆时针转动。再根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况。如图乙所示， 导线AB此时所受安培力方向竖直向下，导线将向下运动，由上述两个特殊位置的判断可知，当导线不在上述的特殊位置时，所受安培力使导线AB逆时针转动的同时还要向下运动。甲乙答案：从上向下看，导线逆时针转动的同时，

11、还要向下运动。23 8所示。13.据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨 的一端，通电流后，炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导 轨之间的距离 w = 0.10 m,导轨长L= 5.0 m，炮弹质量 m = 0.30 kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。 可认为，炮弹在轨道内运动时， 它所在处磁场的磁感应强度始终为 B= 2.0 T,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为 v= 2.0X 103 m/s。求通过导轨的电流I。（忽略 摩擦力与重力的影响）解析：本题

12、以“电磁炮”为立意命题，涉及了安培力及牛顿第二定律的知识，考查了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为F= IwB炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而v2= 2aL设炮弹的加速度大小为 a,则有F= ma1 22mv 联立式得I = BwL代入数据得1 = 6.0 X 105 a。答案：6.0X 105 A0图 23 914.如图23 9所示，导轨间的距离L = 0.5 m , B= 2 T,ab棒的质量m= 1 kg ,物块重G = 3 N , ab棒与导轨间的动摩擦因数尸0.2，电源的电动势E= 10 V, r = 0.1 Q,导轨的电阻

13、不计，ab棒电阻也不计，问R的取值范围怎样时棒处于静止状态?(g 取 10 m/s2)解析：依据物体平衡条件可得:恰不右滑时：G 1 m BL11 = 0恰不左滑时：G+ i m BLl2= 0依据闭合电路欧姆定律可得：E= 11（R1 + r）E=以 R2+ r）联立得：R1 = BLE/(G i mg r = 9.9 Q联立得:r2= BLE/（G+ （1 m）j r = 1.9 Q所以R的取值范围为：1.9 Q RW 9.9 QQ答案：1.9 Q RW 9.9图 23 1015.如图23 10所示，通电导体棒 ab质量为m、长为L,水平放置在倾角为B的光滑斜面上，通以如图示方向的电流，电流强度为I，欲使导体棒ab静止在斜面上。(1) 若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？(2) 若要求磁感应强度最小，求磁感应强度的大小和方向。解析：(1)对导体棒受力分析如图所示：N由平