高中人教物理选择性必修二课时01 磁场对通电导线的作用力（重点练）同步专练（解析版）

1、第1课时 磁场对通电导线的作用力第一章 安培力与洛伦兹力一、单选题1 (2019湖南娄底市下学期质量检测)如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为B0，导线C位于水平面且处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力是()A.eq f(r(3),2)B0IL，水平向左 B.eq f(r(3),2)B0IL，水平向右C.eq r(3)B0IL，水平向左 D.eq r(3)B0IL，水平向右【答案】D【解析】根据安培定则，知A、B电流在C处的磁场方向分别垂直于AC、BC斜向下，如图所示，可知30，则有：BCeq

2、r(3)B0，方向竖直向下；再由左手定则可知，安培力方向水平向左，大小为F安eq r(3)B0IL；由于导线C位于水平面且处于静止状态，所以导线C受到的静摩擦力大小为eq r(3)B0IL，方向水平向右故选D。2(2019河北唐山市第一次模拟)如图所示，水平桌面上固定两条光滑平行导轨，导轨左端连接电源，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中现将两根质量相同的导体棒M、N依次静置于导轨上的同一位置，接通电源，导体棒沿导轨从桌面右侧水平抛出，始终与地面平行，落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2.不计电源和导轨电阻，导体棒与导轨垂直且接触良好，则安培力对两导体棒做功之比为()A11 Bseq oa

3、l(12)seq oal(22)Cs1s2 D.eq r(s1)eq r(s2)【答案】B【解析】导体棒做平抛运动时，由于高度一定，则时间一定，设为t，则被抛出时的速度为veq f(s,t)，则安培力做功为：Weq f(1,2)mv2eq f(1,2)m(eq f(s,t)2；由题可知，两个导体棒落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2，而且导体棒质量相同，则安培力做功之比为：eq f(W1,W2)eq f(soal(12),soal(22)，故选项B正确，A、C、D错误.故选B。3(2019福建泉州市5月第二次质检)如图，光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁

4、场B，导体棒处于静止状态现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水平方向，为了使导体棒始终保持静止状态，匀强磁场的磁感应强度应同步()A增大 B减小C先增大，后减小 D先减小，后增大【答案】A【解析】对导体棒进行受力分析如图：磁场方向缓慢旋转到水平方向，则安培力方向缓慢从图示位置转到竖直向上，因为初始时刻安培力沿斜面向上，与支持力方向垂直，最小，所以安培力一直变大，而安培力：F安BIL，所以磁场一直增大，B、C、D错误，A正确故选A。4(2020山东胶州一中模拟)(多选)如图所示,质量为m、长度为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O,并处于匀强磁场中,当导线中通以沿x轴正方向的电流I且导线保持静止

5、时,悬线与竖直方向夹角为.磁感应强度方向和大小可能为()A.沿z轴正向,mgILtan B.沿y轴正向,mgILC.沿z轴正向,mgILtan D.沿悬线向上,mgILsin 【答案】B【解析】若B沿z轴正向,则从O向O看,导线受到的安培力大小F=ILB,方向水平向左,如图甲所示,导线无法平衡,A错误;若B沿y轴正向,导线受到的安培力竖直向上,如图乙所示,当FT=0,且满足ILB=mg,即B=mgIL时,导线可以平衡,B正确;若B沿z轴负向,导线受到的安培力水平向右,如图丙所示,若满足FTsin =ILB,FTcos =mg,即B=mgtanIL,导线可以平衡,C正确;若B沿悬线向上,导线受到

6、的安培力垂直于导线指向左下方,导线无法平衡,D错误.故选B。二、多选题5(多选)(2020广东梅州市调研)如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L20 cm的光滑圆弧导轨相接导轨宽度为20 cm，电阻不计导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T. 一根导体棒ab垂直导轨放置，质量m60 g、电阻 R1 ，用两根长也为20 cm的绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角 53(sin 530.8，co

7、s 530.6，g10 m/s2)，则()A磁场方向一定竖直向上B电源的电动势 E8 VC导体棒在摆动过程中所受安培力F8 ND导体棒摆动过程中的最大动能为 0.08 J【答案】BD【解析】由题意知，当开关S闭合时，导体棒向右摆动，说明其所受安培力水平向右，由左手定则可知，磁场方向竖直向下，故A错误；设电路中电流为I，电源的电动势为E，导体棒ab所受安培力为F，导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角53，则tan eq f(F,mg)，又FBILBeq f(E,R)L，得F0.8 N，E8 V，故B正确，C错误；导体棒ab速度最大时，动能最大为Ekm，根据动能定理得：FLsin 53mgL

8、(1cos 53)Ekm0，解得Ekm0.08 J，故D正确故选BD。6(多选)(2017全国卷19)如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反下列说法正确的是()AL1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直BL3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直CL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为11eq r(3)DL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为eq r(3)eq r(3)1【答案】BC【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥对L1受力分析，如图甲所示，可知L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在的平面平行，故A错误；对L3受力分析，如图乙所示，可知L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在的平