通电导体在磁场中受到的力专题训练

通电导体在磁场中受到的力专题训练一、单项选择题1、长为的直导线等分成四等份，拆成如图所示的图形，其中的形导线夹角为60°,整个图形置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为，当在该导线中通以大小为的电流时，该通电导线受到的安培力大小为XXXXXXXXXXX-义工y义小uXXMX\I-xXXZ\ZXXx'60°ZXXX\XXXXXXXXXXX2、赤道上某处有一竖直的避雷针,当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,避雷针开始放电,则地磁场对避雷针的作用力的方向为（）A正东B正南C正西D正北3、医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极和以及一对磁极和构成，磁极间的磁场是均匀的.使用时，两电极、均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如右图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极、之间会有微小电势差.在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为0,血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为601V磁感应强度的大小为000.则血流速度的近似值和电极、的正负为:口在圆盘正上方水平动方向如图所示）正、负正、负负、正负、正:口在圆盘正上方水平动方向如图所示）4如图所示，为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均放置一通电直导线，当圆盘高速绕中心轴00,转动时,（电流方向通电直导线所受磁场力的方向是（）A竖直向上B竖直向下C水平向里D水平向外

5、如图所示，在等边三角形的三个顶点a、处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直纸面向里.过点的导线所受安培力的方向（）A.与边垂直，指向左边B与边垂直，指向右边C.与边平行，竖直向上D与边平行，竖直向下6、如图所示，一根质量为的金属棒AC,用软线悬挂在磁感强度为的匀强磁场中，通入A-C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（）A.不改变电流和磁场方向，适当减小电流B不改变磁场和电流方向，适当增大磁感强度X以1Xa]I>IIcC.只改变电流方向，并适当增加电流xxXXD只改变电流方向，并适当减小电流7、下图中分别标明了通电直导线中电流、匀强磁场的磁感应强度和电流所受安培力的方向,其中正确的是（）的方向,其中正确的是（）、多项选择题8、如图所示，质量为、长为的导体棒电阻为，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为，内阻不计匀强磁场的磁感应强度为，其方向与轨道平面成e角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动,则（）A.导体棒向左运动BELB开关闭合瞬间导体棒所受安培力为―R一、，、人一、一八…”一、.，，BELsi任C.开关闭合瞬间导体棒所受安培力为一--RBELsiMD开关闭合瞬间导体棒的加速度为力mR

9、位于同一水平面上的两根平行导电导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60角且足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图，一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场沿顺时针缓慢转过3°0的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感强度的大小变化可能是（）A始终变大.始终变小c先变大后变小.先变小后变大10、如图所示，一块长度为，宽度为、厚度为的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场，且通以图示方向的电流时，用电压表测得导体上、下表面间电压为.已知自由电子的电量为•下列说法中正确的是（）板比板电势高．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大U.导体中自由电子定向移动的速度为v=-—BdBID导体单位体积内的自由电子数为FeUb11、静电场和磁场对比如图所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中，要使导体摆动的幅度增大，以下操作中不可行的是（）．增加磁铁的数量．增大导体棒中的电流强度．改变导体棒中的电流方向．将磁铁更换成磁性较强的12、如图所示，一金属直杆两端接有导线，悬挂于线圈上方，与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使垂直纸面向里运动，可以A将、端接在电源正极，、端接在电源负极B将、端接在电源正极，、端接在电源负极c将、端接在电源正极，、端接在电源负极D无论怎么连接，直杆都不可能向里运动三、非选择题13、如图所示，一个质量为，电阻为的金属小圆环（半径很小），用一根长为的绝缘细绳悬挂于点，离点下方L处有一宽度为L的垂直纸面向里的匀强磁场区域，现使24圆环从与悬点等高位置处由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，则金属环在整个过程中产生多少焦耳热0tXKKMXMjTxX81!MX14、如图所示，水平放置的两导轨间的距离=0.5垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场=垂直于导轨放置的棒的质量=，系在棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量=3的物块相连.已知棒与导轨间的动摩擦因数p=0.2电源的电动势=。内阻=0.Q,导轨的电阻及棒的电阻均不计.要想棒处于静止状态，应在哪个范围内取值？（取0）s15、如图所示，在磁感应强度=.0方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成e=37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆，已知接在滑轨中的电源电动势=,内阻不计，杆长=0.5质量=0.,杆与滑轨间的动摩擦因数p=0.滑轨与杆的电阻忽略不计，取的阻值在什么范围内变化时，可使（结果保留一位有效数字）参考答案1、【答案】【解析1v形导线在磁场内有效长度为故该V形通电导线受到安培力大小为产出卜2£siii30JBIZ,该整个通电导线受到的安培力大小为兔犯，故选C考点：安培力2、【答案】【解析】试题分析：地磁场的方向在赤道处从南向北，电流的方向竖直向下，根据左手定则，安培力的方向为向东．故选。考点：左手定则3、【答案】【解析】试题分析：血涌中正负离子流动时，根据左手定期，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏.则a带正电，B带负电.最终血涌中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有灯4=外羽，所以^=巴=160MlL5/建=13昭is.故A正确，B<D错误.dBd0.040x3x103故选A考点：左手定则；洛伦兹力4、【答案】【解析】试题分析：带电圆盘如图转动时，形成逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则，伸开左手，让四指和电流方向一致，磁感线穿过手心，则大拇指指向纸面内侧，因此安培力的方向水平向里，故错误，正确.故选C考点：左手定则5、【答案】【解析】试题分析：等边三角形的三个顶点&b.心处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流.由安培定则可得：导线除b的电，流在旧处的合磁场方向竖直向下.再由左手定则可得：安培力的方向是与由边垂直，指向左边.故选人考点：安培定则；左手定则6、【答案】【解析】试题分析：金属棒皿用软线悬挂在匀强磁场中，通人父-C方向的电流时，金属棒受到向上的安培力作用,不改变磁场和电流方向，金属棒所受的安培力方向仍向上，适当减小电流，安培力减小,悬线张力增大，A错误j不改变磁场和电流方向，适当增大磁感应强度，金属棒所受的安培力方向仍向上，安培力增大，悬线张力可酢为零，E正确？只改变电流方向，金属棒所受安培力方向向下，无论增大还是遍小电流，悬线张力一定不为雾，孰D错误5故选E。考点：安培力、共点力平衡的条件及其应用。7、【答案】【解析】试题分析：伸开左手，四指指向电流方向，让磁感线垂直穿过手心，拇指指向为安培力方向，故中的安培力方向竖直向上，中的安培力为零，中安培力方向竖直向下，中安培力方向垂直纸面向外，故正确；考点：考查了安培力方向的判断8、【答案】【解析】试题分析：开关闭合，由左手定则可知，磁感线穿过掌心，则大拇指向为垂直磁感线向右，从而导致导体棒向右运动.故A错误当开关闭合后，根据安培力公式F=BIL与可得广=爷，故E正确，C错误3当开关闭合后，安培力的方向与导轨成婚-日的夹角，再根据力的分解可得，合力大小，再由牛顿第二定律与安培力的大小可知，加速度口=些更空，故D正确3故选HD一mR考点：左手定则；安培力；牛顿第二定律9、【答案】【解析】试题分析：以金属棒为研究对象，受力分析如图所示，F=BIL,e知-5台小，由平衡条件得：G=N-BILsine,^BILoosfi,解得：B=———力时四大小不知,则E在磁场缓慢聿款±3。口的过程中,IL\jicos€C+since)磁感应强度可能始终变大，也可能先变小后变大，故AD正确,BC错误s故选AD。考点：物体的平衡；安培力10、【答案】【解析】试题分析：如图，电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向：向上，则积累了电子，之间产生向上的电场，所以板比板电势低.电子定向移动相当长度为的导体切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数等于感应电动势，则有,可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关.故U错误.由,得自由电子定向移动的速度为"=—.故正确.电流的微观表达式是，则导体单位体积内的自由电子数n■4,,y=U，代入得n■-BI-.故evSBdeUb正确.故选。考点：左手定则；电压及电势11、【答案】【解析】试题分析:增大安培力即可使导体摆动的幅度增大，根据安培力的公式f=bil可知,增加磁铁的翻量，在磁场中有效长度增加，安培力增加,增大导体棒中的电'流强度，安培力增大3改变导体棒中的电流方向，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小j将磁铁更换成磁性较强的，磁感应强度增强，安培力增大，故C正确0考点：考查了“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验12、【答案】【解析】试题分析：将八七端接在电源正极，b、d端接在电源角极，根据安培定贝」可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知翻我受到的安培力向里，则垂直纸面向里运动，不符合题意，故声错误/将Ld端接在电源正极，1。端接在电源负极，根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知皿受到的安培力向里，则的垂直纸面里外运动，不符合题意，故B错误s将心d端接在电源正极，b.「端接在电,源员极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知用N受到的安培力外里，则垂直纸面外里运动，符合题意，故C正确，D错误。考点：安培力、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3L13、【答案】mg-r4【解析】当环在磁场下方摆动，不再进入磁场时，摆动稳定，金属环中产的焦耳热等于环减LL3L少的机械能，由能量守恒定律得：Q■mg（■）■mg乙II考点：能量守恒定律14、【答案】.⑦WRW9.9Q【解析】试题分析:依据物体的平衡条件可得，ab棒恰不右■渭时：G-png-BIiLM],得Ii=lAjmb棒恰不左渭日寸：GHpjug-BIiLM）」得：3=5A夕根据闭合电路欧姆定律可得：E=（IR+）r11E=（IR+）r22代入数据得：R9.6,RC9；12所以R的取值范围为：.9WRW9.9Q考点：闭合电路欧姆定律；物体的平衡、【答案】9〜9【解析】试题分析：对导体棒受