【学习方略】高中物理 2.3 磁场对通电导线的作用知能训练 新人教版选修11.doc

【学习方略】2014年高中物理 2.3 磁场对通电导线的作用知能训练 新人教版选修1-1一、选择题1.在国际单位制中,磁感应强度的单位是()a.特斯拉b.牛顿c.安培d.伏特2.(2013 株洲高二检测)在磁感应强度的定义式b=中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是()a.b由f、i和l决定b.f由b、i和l决定c.i由b、f和l决定d.l由b、f和i决定3.有关磁感应强度的下列说法中,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d.由定义式b=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4.在匀强磁场中,有一条与磁场垂直、长为1.5m的通电直导线,导线中的电流为5.0a。所受安培力的大小为1.8n,该磁场磁感应强度的大小为()a.0.3tb.0.24tc.4.2td.0.54t5.在图中,标出了磁场的方向、通电直导线中电流i的方向以及通电直导线所受安培力f的方向,其中正确的是()6.(2013长沙高二检测)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.加垂直纸面向里的磁场d.加垂直纸面向外的磁场7.如图所示,在匀强磁场b中,一根粗细均匀的通电导线置于水平桌面上,此时导线对桌面有压力作用,要使导线对桌面的压力为零,下列措施中可行的是()a.增大电流强度b.减小磁感应强度c.使电流反向d.使磁场反向8.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它下端刚好跟杯中的水银面接触,并使它组成如图所示的电路。当开关s接通后将看到的现象是()a.弹簧向上收缩b.弹簧被拉长c.弹簧上下跳动d.弹簧仍静止不动二、填空题9.如图所示,棒ab长l=0.1m,质量m=0.1kg,通有电流,电流强度i=10a,当加一个垂直纸面向里的磁场时,悬线拉力恰好为零。则磁感应强度的大小为;电流的方向。(g取10n/kg)10.如图所示,把长l=0.5m的导体棒,垂直放入磁感应强度b=1t的匀强磁场中。当导体棒中通有方向水平向右、大小i=2a的电流时,导体棒受到的安培力大小f=n,方向(选填“向上”或“向下”)。11.如图所示,在磁感应强度大小为b,方向竖直向下的匀强磁场中,垂直于磁场方向放置长度为l的通电导体mn。若导体中的电流大小为i,且方向由m到n,则mn受到的安培力的大小为,方向。12.如图所示,矩形导线框abcd用细线悬挂,水平边ab长l=0.3m,导线框的下部分处在有界的匀强磁场中,磁感应强度b=2t,方向垂直导线框平面向里。导线框中通过的电流大小为i=5a,方向如图所示,此时细线对导线框的拉力恰好为零。重力加速度g取10m/s2。则ab边所受安培力大小为,方向为。三、计算题13.把长l=0.2m的导体棒置于磁感应强度b=1.010-2t的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示若导体棒中的电流i=2.0a,方向向左,则导体棒受到的安培力大小为多少?安培力的方向如何?14.如图所示,水平放置的两平行金属轨道与输出电压为6v的直流电源相连,两轨道相距0.2m,一质量为0.04kg的均匀金属棒ab垂直放在金属轨道上。在下列情况中,金属棒始终处于静止状态。图中滑动变阻器接入电路的电阻为3,其余电阻不计,g取10m/s2。(1)在金属棒所在空间加一个垂直于ab方向的匀强磁场,使金属棒对轨道的压力恰好为零,试求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向。(2)如果磁感应强度的大小变为原来的,方向绕ab顺时针转过37角,其他条件不变,求轨道对金属棒的支持力和摩擦力的大小。(sin37=0.6,cos37=0.8)答案解析1.【解析】选a。磁感应强度的单位为特斯拉,力的单位为牛顿,电流的单位为安培,电压的单位为伏特。2.【解析】选b。磁感应强度是磁场中某点的固有性质,与放入什么样的导线无关,电流是由导线的电阻和导线两端的电压决定的,而导线长度更是与磁场没有关系,在放入磁场前就确定了,b正确。3.【解析】选a。磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场的强弱,因此选项a是正确的;磁感应强度是与电流i和导线长度l无关的物理量,定义式成立的条件是b=中的b、f、l相互垂直,所以选项b、c、d皆是错误的。4.【解析】选b。由f=bil得b=t=0.24t,b对。5.【解析】选c。根据左手定则,a中导线所受安培力向下,b中导线不受安培力作用,c中导线所受安培力向下,d中导线所受安培力垂直纸面向外,c正确。6.【解析】选c。要使绳子的拉力变为零,加上磁场后,应使导线所受安培力等于导线的重力,由左手定则可判断,所加磁场方向应垂直纸面向里,导线所受安培力向上。7.【解析】选a。通电导线受到重力、支持力和向上的安培力而三力平衡,当安培力增大到等于重力时,导线对桌面的压力为零,由f=bil知,可以增大电流,a正确。8.【解析】选c。弹簧在重力作用下与液面接触,构成回路,开关s接通螺线管,每一环中电流方向同向,相互吸引而收缩,收缩后电路断路,弹簧恢复原长,电路又重新接通,如此往复。9.【解析】悬线拉力恰好为零,则安培力等于重力,即bil=mg,则b=t=1t;由平衡条件知,安培力竖直向上,再根据左手定则,可判断电流的方向向右。答案:1t向右10.【解析】根据安培力公式f安=bil=120.5n=1n,根据左手定则可知安培力方向向上。答案:1向上11.【解析】根据安培力大小公式可得f=bil;根据左手定则可判断出安培力的方向垂直纸面向里。答案:bil垂直纸面向里12.【解析】由左手定则可知导线ab在磁场中受到的安培力的方向竖直向上,安培力的大小为f=bil=250.3n=3n。答案:3n竖直向上13.【解析】根据安培力公式f=bil=1.010-22.00.2n=410-3n。由左手定则可知,安培力的方向竖直向下。答案:410-3n方向竖直向下14.【解析】(1)若使金属棒对轨道的压力恰好为零,则金属棒受到安培力方向向上。i=2af=bil=mg,b=1t根据左