(同步)人教版物理高二选修3-13.4通电导线在磁场中受到的力同步检测卷A卷

第第#页共20页xXXXXXX/XXXxxKA.0.02NB.0.03NC.0.04ND.0.05N（2分）（2019高二上•佛山期中）如图，在两根平行直导线中，通以相反的电流I1和I2,且I1>I2,设两导线所受磁场力的大小分别为F1和F2，则两导线（ ）A.相互吸引，且F1>F2B.相互排斥，且F1>F2C.相互吸引，且F1=F2D.相互排斥，且F1=F2（3分）（2020高一上•吴起期末）两个共点力的大小分别为5N和8N,其合力的大小可能等于（ ）A.2NB.5NC.8ND.13N（2分）如图所示，两根可自由移动的靠得很近的平行长直导线，通以相反方向的电流，且I1>I2,则两导线所受的安培力F1和F2的大小关系及其运动方向为（ ）A.F1>F2,且相互靠近B.F1<F2,且相互远离C.F1=F2,且相互靠近D.F1=F2,且相互远离（2分）（2020高二下•顺义期中）如图示，在水平匀强磁场中，用两根相同的细导线水平悬挂粗细均匀的直导体棒MN,棒中通以从M到N的电流I,此时绳子受力是F,为使F=0,可采用下列方法中的（ ）XXXX Lm kXXXXA.把电流增大到某一值B.把电流减小到某一值C.使电流反向D.使磁场反向（2分）（2020高二下•陕西月考）如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.4s时间拉出，外力所做的功为W1,通过导线截面的电荷量为ql;第二次用0.6s时间拉出，外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则（）XXMMXjA.W1<W2,q1<q2B.W1<W2,q1=q2C.W1>W2,q1=q2D.W1>W2,q1>q2（2分）（2020•北京）如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（ ）A.偏转原因是圆盘周围存在电场B.偏转原因是圆盘周围产生了磁场C.仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变D.仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变（2分）（2017高二上•张家口期末）如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过0点（）AA2q国B.西2亚HTC.£%小）JEMD.小…。（2分）根据所学知识判断图中正确的是（ ）（2分）（2017高二下•连云港会考）a、b、c三束粒子（不计重力）沿纸面向上射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，偏转轨迹如图所示，关于粒子带电性质，下列说法中正确的是（ ）A.a带负电荷、b带正电荷B.a带正电荷、b带负电荷C.b带正电荷，c不带电D.a带负电荷、c不带电二、填空题（共5题；共10分）（1分）有一带电粒子以v=5m/s的速度垂直磁场方向飞入一磁感应强度为B=0.5T的磁场，已知带电粒子的电荷量q=4X10-4C则带电粒子受到的洛伦兹力大小为N.（1分）一根1m的直导线，通有1A的电流，沿东西方向放置在地球赤道上.若该处地磁场磁感应强度大小为3X10-5T,试估算该导线所受地磁场的安培力大小为N.（4分）（2019高二下•桃江开学考）电场和磁场都具有的性质；运动的电荷垂直进入磁场，若速度方向与磁场方向不平行，将受到的作用；电荷在电场中，将受到的作用；通电线圈在磁场中，将受到的作用（选填“电场力”、“洛仑兹力”、“安培力”、“力”）.（2分）已知磁场和导线切割磁感线方向，可用判断感应电流的方向，已知磁场和导线中电流方向，可用判断导线所受力的方向.（2分）（2020高二下•上海期中）如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I的方向为（选填“顺时针”、“逆时针”、“无感应电流”），线圈所受安培力的合力为F,的方向为（选填“向左”、“向右”、“F为零”）。三、计算题（共5题；共40分）（15分）（2019高二下•吉林月考）如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L,左端接有阻值为R的电阻.处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.（1）求初始时刻导体棒受到的安培力.（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?（3）导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？（10分）在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1cm，电流为5A,所受磁场力为5X10—2N.求：（1）这点的磁感应强度是多大？若电流增加为10A,所受磁场力为多大？（2）若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？（5分）如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有一长为0.5m、电阻为1.0Q的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动，R1=R2=2.0Q,其他电阻不计，求流过R1的电流I1.PPx。岫（5分）如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角。=37°的光滑斜面上，并通过I=5A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B=0.6T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）（5分）如图所示，两根平行金属导轨M、N,电阻不计，相距0.2m,上边沿垂直导轨方向放一个质量为m=5X10—2kg的金属棒ab,ab的电阻为0.5Q.两金属导轨一端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Q,电源电动势E=6V,电源内阻r=0.5Q,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零，并使ab处于静止.（导轨光滑）求所加磁场磁感应强度的大小和方向.

参考答案一、选择题（共15题；共31分）答案：1-1、考点：43:、、：解析：【解普】A.运动电荷在桂场中运动，苦速度方向与飒方向平行,则不受落伦助作用，*不符合题意;B.通电坐在磁燧中,.若电流方向与逾场方向平行，则不受安培力柞用rB不符合题目;C,由于洛怆兹力方向垂直于运动电荷的速度方向r根据功的定火可知・洛伯效力对运动电荷不程功rC符合侬：D,安培力方向与通电导线垂直,可以对通电导线做功，从而把电育戢化为机楠能FD不符合题愈SSSWh:C.【/析】运就1的电荷当速度方向平行与磁场时不受到潜怆效力；当通电导矮电波方向平行与磁场时不受安培力作用；安培力对逋电身体做功，答案：2—1考点.」3二:、、：解析：【砰雷】相娓右手螺旋定则，导线P产生的遨场以P为国心:骷时针方疮L蛆同心褪：在AB左右两边答取一小电漆元「根据左手定典］,左边的电标所受的安培力方向至首能面向外『右边的电流元所受安培力方向垂直布面向内r因此导线AB逆时针方向C从上向下膏）转动,文由于同方舟电流相互吸引，国此身线边由于导线P的吸引宓近导为Pr导致建黄祥的读数公.故誓宸为：A.［分析］琅晅导级的电型向和磁场的方向，利用左手定期和公式求癣安培力的方向,再第舒安培力公式求解号诔库受到的安培力大小.答案：3-1、安培力:左手定则解析:［解匐祥；A,由左手定51何知,安培力方向为垂直抵面向里,故AR储谩;C、根据F二肌可知,电就遍,则与婚俗安培力理大.故C正晚：D.看捋导线平行硅场地入r则导线防^安培力为零,故谓误.［行忻】报据左手定则可明确安增力的方向r再根堀F=BIHn。可确定安培力的大小与电温之间的关系；同时注意当电流与磁场伯与垂直时.安培力为零.答案：4-1、考点.海磔然、陈年，:八、、：解析：【解答】A、未微体的磁性也受肖失,故A错误.K磁体芟到加丽，分子电潮的臼而的一致性变差，。，避铁中的分子电器的由丽大怵一致『而在受到推击后分子电薇的抖而的一致性变差」故超性腐邦夫去卷性，故。正神-口、同名磁械相互排斥,齐名磁吸相互吸引r故口塔侯，［分析］磁铁中的分子电盅的书怖大体一鼓,而在受到傕击、加热后分子电流的排布的一致性变差r造成磁性就溺，而分子电流在悻鹦宣到磁铁的吸引后分亍电耐用而一软性变强,散会产生磁性.答案：5-1、考点.三A:、、：解析:【解春】A、当天平示数为奂时，说胴两个线圈相互吸引।根据安培生即f可也比时两线圈电流方向相同，1M有合题意；E、当天平示致为正时,说啊两个线屈相互排斥，根居安培定则.可知此时两送唱电荒方向相反JB不符合题意；匚3牛顿第三玩足.蝌I对税国口的作用力与震褊口对线国1强昨用力为作用力与反作用力,两者万同相反分S蚱用在两个线南上，C符合脸：E线圈I对线圈口的作用力.与托盘对线圈口的作用力都作用在统圈E上,不是相互作用力fD不符合题意.故若就为：C【分析】才是物F体对物体陶乍用，力的作用是相互的r与线圈I对线圆口的作用力与线图口对裴圈I的作用力是一对相互作用力r大打那等方向怕反.答案：6-1、考点.芽：:、、：【解答】导翔谖的安培力为；F=B【L=&2n"(HM=CL04N.码:C解析：否：¥一•”工£，心区小呜”感讨在；堵「同一心"融的"答案：7-1、考点,

:考点,

:八、、：安培力解析:【癣客】人通电舱在具周围产生凝场,通电导线在磁场中受到宜培力柞用.两导线所受支培力是作用力与反作用力，它由大外相r ；。何如:C、由右手螺旋定则可知：K在I?处产生的磁场垂直纸面向里,由左手上则可知，匕所所受安增力向左；由右孔。何如:匕在(L处产生的磁场垂直辆向外r由左手定则可知J1所所受安培力向右；则两导线■相互远商：C不符合置意r口苻若朝意;故答案为：D［分析］物体问力的作用是相互的,物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的r一通电导段在另电流的磁崎中r会受到安培力作用，由安培隹则判断出电流的磁场方向r然后由左手定则判断出安培力方向.答案：8-1、

考点,

:考点,

:八、、：力的合成【砰害】两力合成时।合力范围为:|FrF2|£F<F1^F2;故2NMK13N;够塞为;BCD.解析：”「「」：的"『7」「二「一答案：9-1、考点.馥*……、Y.-、:八、、：解析：【解言】通电导蛀在技国国产生遂场r通电导送在磁场中受物宝培力作用，由右手嘘旋定则可知:k在I?处产生的磁场垂直据面向里，由左手定则可知r匕所所受安培力向右；由右手噱旋症则可知：匕在“处产生的磁场垂直纸面向里,由左手上则可知」/陆受安培力向左；则两导疑相互远离；两导线斫受妥培力显作■用力与反作用力.它们大小期等即*=%.［分析］通电直导线周国电磁场,唱互覆近的雨通电直醒,电流方向相同时相互吸引而绿近，电流方向相反时相互排斥而远端.答案：10—1、考点.安置:八、、：解析：【解答】对导体挥受力分析j根据安培左手定则,安培力向上,欲使绳子受力知,文培力方向不交j大小增加.根据史培力计其公式尸二『需诣加电流大小0A符合题意，ECD不符合题意.:An【分析1利用左手走则和公式求解安培力的方向『再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力r安培力大d屿电流强度和蹴标强度有关,答案：11-1、考占.一一~7一「♦:八、、：解析：【解普】黜框的长为H,宽为匕,速度为明线框所受的安培力大小为‘』=万『七R，=1rE二月工1V则将马=41找睢匀速运动r外力与安培力平衡.贝监卜力的大小为产二Fx二炉乳外力瞬为甲=F.=苧%=竿]可见.势力做功与所用时间成反比，则有IF：＞犷？两种餐被F,黑框拉出磁场时穿裁框的琏理的变化量相好1根据感底电荷是公式q二『小二4』二理小二聿, Jc _ifit R.可知.通过导畿截面的电量相等r即有为♦9]AB口不符白量意/符合题总.故答空为仁【汾析】利用法拉第电琬至应定律求癣电压的大小「利用左手定则都公式求解安培力的方向，再的自安培力公式求解导体棒受到的安培力大小,即为外力的方向.通过的电荷量利用法拉第电这覆血定律和电流的定义武求解即可.答案：12-1、考点.八，二:、、：解析:【解誉】as.小逊针发生偏转是因为带条电荷的楹胺园盘高速旋转形成电流,而电费周围有磁场r磁场会对曲中中的,」、mt有力的作用，MF符白胡rHm白陋意；J仅改变国盘的转动方向r形成的电剑访向与茹姐相反，小磁针的偏转方向也与之前相反.e不存台暨意；仅改变国盘厮带国荷的电性r形成的鱼藐的方向与初始相反.可遍智的偏转方向应与之前用反.D不疔合直尊.故告堂为；B,【宕折1旋转的带电国有用成甩澹,电温周围存在建场，与小磁曾的褂丽用丐作用.答案：13-1、考点. - “『-一，—•一；一—:八、、：解析：【醉瞽】解：粒子垂直进入磁场r由洛伦兹力提炭向心力，则栅§牛睁二^得二m军誓机诬半径「二滞1周期T：毕二鬻可知,1:「？二口二1国出辄加u闺.莉子在磁场81中运动时间为】L,在诙场B2R运动时间为］7，粒子向下再一次通过。点所经历时间亡=11+、〜疆+谯♦疆m:E.I方析】粒子雷苴3A遨场,做匀速周周运涮，半御=笳，贝幅子在两个磁坊中半径之峥1：2,画出新迹.根据周期和tl时间.答案：14-1、考点：一；十二，可■，2I记行2.二＜"1-:、、：解析：隔音】相据左手定则可得导浅受到的安培力方向翌直向下卜A符合题意;根据左手副L1,可播小球更到的洛伦效力直竖直向上rB不符自题意；工图中无遗小球遛动还是不运动r受到的电场力方向沿电杨线的切绫方向r本题中小球带正电r受到的电埔力方向应该配电场方向相局，C不符合孽意；U图中用摆右手侬握则,用再辱道的左端为M极,斯以小党便1M股应指向右融,D不符的菖意:痛效：A【分析1本鬓者有了通电导体在磁场卬受力和电荷在里场受力以及电流产生谦场等建旗.通审与体在磁场中受力由左手定则判新r电流产生磁场右手螺旋定则判断r而正电荷受力方向与场谢向相同;本题一要注意左手定则.右手定则.右手舞旋定则的适用范围和方法,二要注息导线受力和电荷笠力的区舸.答案：15-1、考点.部:、、：解析：【解匐解:磁场的方向垂直于纸面向里,根提左手定则,结合图可知』己粒子带正电，蝎子芾负电一扇子不带电,我B正管rACDWiS；龌：B【分析】根据帚电粒子垂苴进入磁场中.受到的浩佗效力发生偏转r根照粒子运动轨迹由左手^^判断荷子的电性即可，二、填空题（共5题；共10分）答案：16-1、 二匚:磁屉应强度7全培力：落枪效力［解答］速度垂直磁场方向飞入一m应百度为B=D.5T的磁场，根据FwB得rF=0.541tT4x5NEaiO7N,照动：LMUT"［分析］根据垂直磁场方向飞入r则洛伦成力的大小公式F二q甘B求出洛伦兹力的大小.从而即可求癣解析：答案：17-1、厂口七.,上L。考点.":、、：【解誉】宣培力的公式可得:F=BIL=3m1D-5m1h1N=Jm1D_SN;故答宜为；3*105解析：f—$G-T』一丁」二面【第1空】力［第2空】第e笠力［第*空】电场力答案：18-1、 壬「安堵力安喑力；电场力解析:【解善】解:电场和磁场都具有力的性质,即对放入曼中的电荷有力的作用；在战场中，如果运动电荷的方向与磁场总向不平行r则T会受到济怆经力，而电荷在电场中到电场力的作用：通电段圈在磁场中安培力的作用；故答塞为；力、衙色助、电扬力、安培力［分析】电场和磁场都有力的性质;磁场对于运动电荷的作用称为海伦兹力;在电场中电荷会受到电场力的作用;通电导线在磁场中会受到安培力的作用.【第1空】右转iW答案：19-1、寸-左:之l考占•卡，-什：:八、、：解析：【解匐解:已知遨场和导爆切割箍减的向j可用右手定则来判定描应电添的方向;已MI础嘛□与线中坦克方向.可用左手定则来判定导线受力的方向：故答皇为;右手定则r左手定则r【分析】报堀左手定则的内普判断安培力的方向r当然也可以判定滔伦兹力的方向；而右手定则是列定俅应电流的方向，从而即可求第,【第1空N班m答案：20-1、：茎匚二】【考点•芽〉一烹次;单:、、：解析：【解智】金属线框日bed放在导媒MN上，岫轴电流产生磁场，根据史培定则判断可知r线框a&d左右两蒯磁场方向相反.法椎左偶的盛通里小于浅框右侧的磁通壁，磁通量存在抵消的情况，忌磁通星的方向与MN右储磷桥的汽向相同，为查首于抵面同里.若WIM中电流突然减小时r穿建邮的磁通量将减小J睥禊次定律可同t感应畸的盛场更阻得趣通典变优,则建柜日bed感应电流方向为顺时^再由左手京则可知，左边受到的安埴力水平向右，而右边的安培力方向也水,平向右，故安培力的合力F向右【今析】闻台电膻中的磁通量发生改交,回路中就会产生读应电流，利用播次定律刘断电流的流向，利用左手定则和公式求解安培力的方向.三、计算题（共5题；共40分）修；初陪时刻棒中感应电动势E=Lv0B棒中感应电瓶工看作用于棒上的安培力F=ILB0T③联立资=砂/r安培力疔向；水平向左答案：21-1、髀：由功和能的关第j得安培力例功W1二Ep■|ew>?凭安。…电阻让产生的焦耳热5=1 ，Ep.答案：21—2、 之研山〜c解；由能量转化及平衡紧用f,可判断I棒最空■止于初始位置，Q=1mvo2答案：21-3、考点. …< L『一：「〒住:八、、：解析：【分析】<1)导体样切割磁感金卜利用法拉第比硅感应定律求出电动势,利用改姆定律求解电途.进而求出身体棒受到的安培力；(2)导体棒和弹策看成体，导体样机战能的损失与弹簧弹性势能的损失即为焦耳熟;。)隈络，导体棒的机械能全部转牝为生且坨r列方程求解即可.RF 5X1产r