高中物理第二章第三节磁场对通电导线的作用练习新人教版选修1-1 6页

【金版学案】2015-2016 学年高中物理 第二章 第三节 磁场对通电 导线的作用练习 新人教版选修 1-1 ►基础巩固 1．(单选)有关磁感应强度的下列说法，正确的是( ) A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量 B．若有一小段通电导体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．若有一小段长为 L，通以电流为 I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为 F，则该处 磁感应强度的大小一定是 F IL D．由定义式 B＝ F IL 可知，电流强度 I 越大，导线 L 越长，某点的磁感应强度就越小 解析：磁感应强度的引入目的就是描述磁场强弱，因此选项 A 是正确的；依据磁感应强 度的定义式知：磁感应强度是与电流 I 和导线长度 L 无关的物理量，且 B＝ F IL 中的 B、F、L 相互垂直，所以选项 B、C、D皆是错误的．故本题的正确选项为 A. 答案：A 2．(多选)有相距很近的两条平行的通电直导线，关于它们之间的受力情况下列说法正 确的是( ) A．电流方向相同，两导线相互排斥 B．电流方向相同，两导线相互吸引 C．电流方向相反，两导线相互吸引 D．电流方向相反，两导线相互排斥 解析：首先使用安培定则判断其中一条通电直导线的磁感线分布情况，然后用左手定 则判断另一条通电直导线的受力情况，可得知 B、D 正确． 答案：BD 3．(单选)如右图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳 水平吊起通电直导线 A，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关 S 闭合 后，A 受到通电螺线管磁场的作用力 的方向是( ) A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向下 D．竖直向上 解析：通电螺线管正上方磁感线水平向左，安培力竖直向上． 答案：D 4．(单选)如下图所示，两根相隔一定距离、相互垂直的异面直导线 ab 和 cd，分别通 有方向如图所示的电流，若通电导线 ab 固定不动，通电导线 cd 可以自由运动，则通电导线 cd 的运动情况是( ) A．顺时针转动，同时靠近 ab B．顺时针转动，同时远离 ab C．逆时针转动，同时靠近 ab D．逆时针转动，同时远离 ab 解析：由安培定则知通电导线 ab 的磁场在 ab 之上为“·”，在 ab 之下为“×”，根 据左手定则，通电导线 cd 上半部分所受安培力向右，下半部分所受安培力向左，故 cd 将顺 时针转动．因 cd 顺时针转动，其电流方向趋于和通电导线 ab 的电流方向一致，根据同向电 流互相吸引，故 cd 同时靠近 ab. 答案：A 5．(多选)如下图所示，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、d 端接在电源的负极，b、c 端接在电源的正极 解析：将 a 接正极 b 接负极，电流方向为 M→N，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，选项 A 正确．b 接正极时电流方向 为 N→M，d 接正极，由右手螺旋定则可知线圈下端为 N 极，因此由左手定则可判定 MN 向外 运动，选项 B 正确．a 接正极电流方向为 M→N，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，选项 C 错误，同理，选项 D 错误． 答案：AB 6．(单选)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 F＝0，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．加垂直于纸面向里的磁场 D．加垂直于纸面向外的磁场 解析：要使 F＝0，则需使安培力方向竖直向上，大小等于导线重力，由左手定则可知， 磁场方向垂直纸面向里． 答案：C 7．(单选)在磁感应强度为 0.2 T 的匀强磁场中，有一长为 0.3 m，通 有 5 A 电流的直 导线，当导线与磁场方向垂直时，它受到的安培力大 小等于( ) A．0 B．0.3 N C．0.2 N D．5 N 解析：导线受到的安培力 F＝IBL＝5 A×0.2 T×0.3 m＝0.3 N. 答案：B 8．(单选)关于磁场对通电直导线的作用力，下列说法中错误的是( ) A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，等于零 B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大 C．作用力的方向既垂直磁场方向，又垂直电流方向 D．通电直导线跟 磁场方向 不垂直时没有作用力 解析：根据左手定则可以知道，磁场对通电直导线的作用力垂 直于磁场方向与电流方 向所在的平面，则既垂直磁场方向，又垂直电流方向，因此 C 选项正确．通电直导线跟磁场 方向只要不平行，磁场对通电直导线就有作用力，因此 D 选项错误． 答案：D ►能力提升 9．(单选)如图所示的装置中，劲度系数较小的金属弹簧下端刚好浸入水银中，电源的 电动势足够大，当闭合开关 S 后，弹簧将( ) A．保持静止 B．收缩 C．变长 D．不断上下跳动 解析：当闭合开关 S 后，弹簧变成了通电螺线管，相邻的两个环形电流为同向电流，由 于磁场的作用而相互吸引，从而使弹簧收缩，下端离开水银，电路断开，弹簧各部分在其 弹力作用下恢复原长，下端又与水银接触，电路接通，再次弹起，如此往复．所以正确答案 为 D. 答案：D 10．(单选)如下图所示，把一重力不计的通电直导线 ab 水平放在蹄形磁铁磁极的正上 方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流 I 时，导线的运动情况是(从上往 下看)( ) A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 解析：画出磁铁在导线处的磁感线，如下图所示，将导线 ab 分成左、中、右三部分， 中间一段开始时电流方向与磁场方向一致，不受力；左端一段所在处的磁场方向斜向上，根 据左手定则其受力方向向外；右端一段所在处的磁场方向斜向下，受力方向向里．当转过一 定角度时，中间一段电流不再与磁场方向平行，由左手定则可知其受力方向向下．所以从上 往下看导线将沿逆时针方向转动，同时向下运动． 答案：C