物理选修3-1人教新课标34磁场对通电导线的作用力同步练习

1、第3章 第4节基础夯实1关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是()A磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的B磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直C磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直D磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直答案：D解析：电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力均垂直磁场和电流所确定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，安培力总是垂直电流方向2(2010·临川高二检测)如图所示四种情况中，匀强磁场磁感应强度相同，载流导体长度相同，通过的电

2、流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是()A甲、乙B甲、丙C乙、丁 D乙、丙答案：C3(2009·汕头模拟)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F0，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答案：C解析：为使F0，则F安必竖直向上且F安mg，由左手定则可判定磁场一定是垂直纸面向里，故选项C正确4要想提高磁电式电流表的灵敏度，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增加线圈面积D减小转轴处摩擦答案：ABCD解析：蹄形磁铁和

3、铁芯间的磁场是均匀辐向分布的磁场放在其中的通电线圈不管转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，线框两边所受的力始终跟线框面垂直所以线框所受磁力矩在各位置时均为MNISB.当N、S、B一定时，线框所受力矩与通入的电流强度成正比线框转动时，通过转轴收紧两根螺旋弹簧这样，线圈在通电时除了受到磁力矩外，还受到弹簧的反抗力矩，当两种力矩平衡时，线圈停在一定的位置上电流越大，磁力矩越大，与它平衡的反抗力矩也应越大，于是线圈转角也越大磁力矩M1NISB，反抗力矩M2k，当M1M2时，线圈停于某一位置，此时线圈偏转角度·I.可见，转角与k、N、B、S、I有关可见，电流表灵敏度将随着线圈匝数N、线圈面积

4、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)的增大而降低另外，减小摩擦也有利于灵敏度的提高，故选项A、B、C、D都正确5已知质量为m的通电细杆ab与导轨间的摩擦系数为，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，下图是它的四个侧视图四种可能的匀强磁场方向，其中能使杆ab与导轨之间摩擦力为零的图是 ()答案：AB解析：用左手定则判断各图中导电细杆的受力方向，再判断通电细杆所受的合力6如图所示，接通开关时，观察到金属棒动起来这说明_，断开开关后，将滑动变阻器的滑动片向左滑动一段距离后，再接通开关时你观察到_；这种现象说明_答案：通电导线在磁场中受到力的

5、作用；金属棒摆动的角度更大些；电流越强，导线受到的安培力越大7如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，金属棒MN的质量为10g，电阻R8，匀强磁场的磁感应强度B0.8T，方向竖直向下，电源电动势E10V，内阻r1，当电键K闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设45°.答案：7解析：先根据左手定则判定安培力的方向，然后根据平衡条件列方程，再利用安培力公式以及闭合电路欧姆定律进行求解金属棒平衡时的平面受力图，如图所示当MN平衡时，有mgsinBILcos0由全电路欧姆定律，得I由、式联立并代入数据，得R17.能力提升1如图所示，在蹄形磁铁的上方，放置一个可以自由运动的通电线圈

6、abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内则通电线圈的运动情况是()Aab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动Bab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动Cab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动Dab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动答案：C解析：先画出蹄形磁铁磁极附近的磁感线，如图所示(这是先决条件)ab边处在水平方向的磁场分量，根据左手定则，ab边受的安培力指向纸里；cd边处也有水平方向的磁场分量，cd边受的安培力指向纸外bc边和da边的合力为零整个线圈发生ab向里、cd向外的转动当线圈由图示位置到转过90°的过程中，根据左手定则，da边受到的安培力向下，

7、bc边受到的安培力向上，由于da处磁场较强，所以da边受到向下的安培力大于bc边受到向上的安培力，合力向下综合以上分析，选项C正确2在稀硫酸溶液中有一浮子，它的上部是一轻金属环，下部是分开的铜片和锌片一开始金属环如图示放置，松开浮子后，则()A浮子一直保持静止不动B浮子将不停地转动C浮子将转过90°后再保持静止D浮子将转过180°后再保持静止答案：A解析：该装置为一化学电池，铜片为电池正极弯曲金属环中电流由铜片流向锌片图示位置电流环平面与地磁场方向垂直，受磁力矩为零所以浮子不会转动利用等效方法将环形电流看成小条形磁铁，其N极指向与地磁场此处磁感线方向相同，电流环不会转动在此

8、位置处金属环属于稳定平衡态3(2010·苏州高二检测)如图所示，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，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竖直向上答案：C解析：先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向右的；再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向下故选C.4如图所示为一种自动跳闸的闸刀天关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B1T的匀强磁场中，CO间距离为10cm，当磁场力为0.

9、2N时，闸刀开关会自动跳开则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为()A电流方向COB电流方向OCC电流大小为1AD电流大小为答案：B解析：由左手定则，电流的方向OC，由B得I2A.5(2010·哈尔滨高二检测)如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则()A磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小B磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小C磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大D磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变答案：A解析：由左手定则可判知导体棒受到磁铁给它斜向左下方的安培力，根据牛顿第三定律

10、得到磁铁受到斜向右上方的作用力，所以A选项正确×104T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20m，载有从东往西的电流30A.则地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？答案：×102N；方向垂直指向地面解析：×104T，方向由南向北；导线垂直于地磁场放置，长度为20m，载有电流30A，则其所受安培力FBIL×104×30××102N根据左手定则可以判断导线所受安培力的方向垂直指向地面7如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为，质量为6×102kg的通电直导线，电流I1A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒