2022-2023学年粤教版选择性必修第二册 1.1 安培力 作业

课时评价作业（一）安培力A级基础巩固1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（）A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半解析：由左手定则知，安培力的方向一定垂直于磁场方向，同时也垂直于电流方向，故B正确.答案：B2.（2021·黄冈团风中学月考）下列选项图所示的磁场对直线电流的作用力，表示正确的是（）ABCD解析：根据左手定则，A图中电流所受安培力的方向向右，B图中电流所受安培力的方向向下，C图中电流所受安培力的方向斜向右下，D图中电流所受安培力的方向向上.答案：A3.（2021·惠州一中期中）如图所示，图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里.在开关S闭合后，导线D所受安培力的方向是（）A.向上 B.向下C.向左 D.向右解析：由右手螺旋定则可知，软铁芯在导线D处的磁场方向向左，由左手定则可知，导线D受到的安培力的方向向上，选项A正确.答案：A4.（2021·湖北黄梅一中月考）（多选）一小段通电直导线放入匀强磁场中，受到的磁场力大小为F，则（）A.F的方向一定与磁场方向相同B.F的方向一定与磁场方向垂直C.F的方向一定与电流方向垂直D.只有当电流方向与磁场方向垂直时，F的方向才和磁场方向垂直解析：由左手定则可知，安培力的方向垂直于电流与磁场所决定的平面，即安培力的方向垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，故B、C正确，A、D错误.答案：BC5.（2021·莆田一中期中）将一段通电直导线放入匀强磁场中，下列选项图中直导线所受安培力为零的是（）ABCD解析：当通电直导线与磁感线方向平行时，通电直导线所受安培力为零，故A、B、C图中通电直导线所受安培力都不为零，D图中通电直导线所受安培力为零，故选D.答案：DB级能力提升6.在如图所示的电路中，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 B.相互排斥，fa>fbC.相互吸引，fa<fb D.相互排斥，fa<fb解析：当S接a时电路中的电源只用了一节干电池，当S接b时电路的电源用了两节干电池，故电流变大，所以fa<fb；两条线MM′、NN′中的电流方向相反，两者互相排斥.答案：D7.（2021·江西金溪一中月考）如图所示，边长为l的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F1；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中的拉力为F2.则导线框中的电流大小为（）A.eq\f(F2－F1,Bl) B.eq\f(F2－F1,2Bl)C.eq\f(2（F2－F1）,Bl) D.eq\f(2（F2－F1）,3Bl)解析：当匀强磁场在虚线的下方时，安培力的合力方向竖直向上，大小为F安＝BIl－BIeq\f(l,2)，根据平衡条件，则有F1＋F安＝mg；磁场移至虚线上方时，安培力的合力方向竖直向下，大小为F′安＝BIeq\f(l,2)，则有F2＝mg＋F′安.联立得F2＝F1＋BIl，即I＝eq\f(F2－F1,Bl)，故选A.答案：A8.（2021·湖南常德期末）电磁炮是利用电磁发射技术制成的新型武器，如图所示为电磁炮的原理结构示意图.若某水平发射轨道长7.5m，宽1.5m，发射的炮弹质量为50g，炮弹被发射时从轨道左端由静止开始加速.当电路中的电流恒为20A时，炮弹被发射后的最大速度可达3×103m/s，轨道间磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力.下列说法正确的是（）A.磁场方向为竖直向下B.磁场方向为水平向右C.磁场的磁感应强度大小为1×103TD.炮弹的加速度大小为3×103m/s2解析：本题考查磁场对电流的作用的实际应用.由题意可知，炮弹受到安培力的方向水平向右，根据左手定则判断，磁场方向应为竖直向上，故A、B错误；在发射炮弹的过程中，只有安培力做功，由动能定理可得BIL·x＝eq\f(1,2)mv2－0，解得B＝1×103T，故C正确；根据牛顿第二定律可得BIL＝ma，解得a＝6×105m/s2，故D错误.答案：C9.（2021·广东广州模拟）如图所示，一定质量的通电导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上，在导轨所在空间加各种磁感应强度大小相同、方向不同的匀强磁场，导体棒ab均保持静止，则下列判断错误的是（）A.四种情况中导体棒ab受到的安培力大小相等B.甲图中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零C.乙图中导体棒ab可能只受到两个力的作用D.丙、丁图中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零解析：本题考查安培力作用下的平衡问题.导体棒ab受到的安培力F＝BIL，因B大小相同，电流相同，故受到的安培力大小相等，A正确.甲图中，导体棒ab受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于导轨向上的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，B正确.乙图中，导体棒ab受竖直向下的重力、竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，C正确.丙图中，导体棒ab受竖直向下的重力、竖直向下的安培力、垂直于导轨向上的支持力，要想保持静止，一定受摩擦力；丁图中，导体棒ab受竖直向下的重力、水平向左的安培力、垂直于导轨向上的支持力，要想保持静止，一定受摩擦力，D错误.答案：D10.（2021·广东潮州质检）如图所示，两根平行固定放置的长直导线a和b通有大小、方向均相同的电流，a受到的磁场力大小为F，当加入一垂直导线所在平面向外的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为3F，则此时b受到的磁场力大小为（）A.F B.2FC.3F D.4F解析：本题考查安培定则、左手定则的应用，根据安培定则和左手定则可知，a受到b的磁场力大小为F，方向水平向右，由牛顿第三定律知，b受到a的磁场力大小也为F，方向水平向左，当加入一垂直导线所在平面向外的匀强磁场后，由左手定则可知，a受到的安培力水平向右，则有Fa＝F＋F安＝3F，可得F安＝2F，由左手定则可知，b受到的安培力也水平向右，由于a、b的电流相等，所以它们所受安培力大小相等，则b受到的磁场力Fb＝2F－F＝F，A正确，B、C、D错误.答案：A11.（2021·广东广州天河区模拟）如图所示，等腰梯形线框abcd是由相同材料、相同横截面积的导线制成，梯形上底和腰的长度均为L，且腰与下底成60°角.整个线框处在与线框平面垂直的匀强磁场中.现给线框通入图示电流，若下底dc受到的安培力为F，则上底ab受到的安培力为（）A.eq\f(1,3)F B.eq\f(2,3)FC.eq\f(2,5)F D.3F解析：＝eq\f(ρl,S)知，梯形的两腰和上底的总电阻等于下底cd的电阻的1.5倍，两者为并联关系，设下底dc中的电流大小为I，根据欧姆定律知，两腰和上底中的电流为eq\f(2,3)I，由已知条件知，ab边与dc的电流方向相同，由题意可知，下底dc受到的安培力为F＝BI·2L，所以上底ab受到的安培力为F′＝B·eq\f(2,3)I·L＝eq\f(1,3)F，方向与下底dc受到的安培力的方向相同，A正确，B、C、D错误.答案：A12.（2021·广东模拟）如图所示，两平行光滑导轨相距d＝20cm，与水平面成θ角放置，金属棒MN的质量m＝10g，电阻R＝8Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8T，方向竖直向下，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，当开关K闭合时，MN恰好平衡，设θ＝45°，g取10m/s2，其余电阻不计.求：（1）金属棒MN所受安培力的大小；（2）滑动变阻器R1接入电路中的阻值.解析：本题考查安培力作用下