《探究安培力》同步练习4

探究安培力、单项选择题1•磁感应强度的单位是特斯拉（T），与它等价的是（1•磁感应强度的单位是特斯拉（T），与它等价的是（NA-A•mN-AB. C.mN2A•m答案：A以自由移动的•如图所示，固定的长直导线竖直放置，通以竖直向上的直流电•在导线右侧放一可矩形通电线框，它们在同一平面内，则线框的运动情况是 （ ）以自由移动的线框平动，远离直导线线框平动，靠近直导线从上向下看线框顺时针转动，并靠近直导线从上向下看线框逆时针转动，并远离直导线答案：B.下图中磁感应强度B,电流I和安培力F之间的方向关系错误的是（ ）H®/XXXX解析：根据左手定则，F—定垂直于I和L,D错误.答案：D•一段长0.2m通过2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为 B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（ ）如果B=2T,F一定是1N如果F=0,B也一定为零如果B=4T,F有可能是1N如果F有最大值时，通电导线一定与 B平行解析：当导线与磁场方向垂直放置时， F=BIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时， F=0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时， 0<F<BIL,A、D两项不正确，C项正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与受力F无关，B不正确.答案：C二、双项选择题5•如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源 E,导轨平面与水平面间的夹角 0=30°金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好.整个装置处于磁感应强度为 B的匀强磁场中.当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆 ab刚好处于静止状态.要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是（ ）增大磁感应强度B调节滑动变阻器使电阻减小增大导轨平面与水平面间的夹角0将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变解析：对金属杆受力分析，沿导轨方向： Bfd—mgsin0=0，若想让金属杆向上运动，则 B£d增大，AR R项正确；电阻减小，增大，则B项正确；若增大0，则mgsin0增大，C项错误；若电流反向，则金R属杆受到的安培力反向，D项错误.

答案：AB6•质量为m的通电细杆置于倾角为0的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为卩，有垂直于纸面向里的电流通过杆，杆恰好静止于导轨上.在如下图所示的 A、BC、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是（ ）解析：对通电杆进行受力分析如下:ABILAmgDABILAmgD根据平衡条件可以判断出C和D一定受到摩擦力的作用，正确选项为 CD•此题要求考生能够对通电杆进行正确的受力分析，并根据平衡条件进行判断.答案：CD7•首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培•如右图所示的装置，可以探究影响安培力大小的因素，实验中如果想增大导体棒 AB摆动的幅度，可能的操作是（ ）把磁铁的N极和S极换过来增大通过导体棒的电流强度I把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条更换磁性较小的磁铁

B、B、C正确.答案：BC&南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管，如右图所示，下列说法正确A.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小B.若将a端接电源正极，bA.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小B.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将增大C.若将b端接电源正极,a端接电源负极，则弹簧秤示数将增大D.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将减小解析：分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化， 关键在于确定螺线管与电、磁场之间的作用情况.一方面，可以将地球等效处理为一个大磁铁，地球南极相当于磁铁的 N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上；另一方面，可利用安培定则确定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判断螺线管与地磁场之间的作用情况.答案：AC三、非选择题（按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位）9.如图所示，两平行光滑导轨相距为 L=20cm，金属棒MN的质量为m=10g，电阻R=8Q,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，方向竖直向下，电源电动势 E=10V，内阻r=1Q,当开关K闭合时，MN恰好平衡，求变阻器Ri的取值为多少？（设0=45°,g取10m/s2）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：mgsin0 —BILcos0=0，①由闭合电路欧姆定律，得：I=E/(R+R+r)，②由①②式联立并代入数据，得： R=7Q.答案：7Q点拨：改变观察角度，画出平面受力图，可使问题更便于分析.10.如图所示，光滑的平行导轨倾角为0，处在竖直向下匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内电阻为r的直流电源，电路中除电阻R外其余电阻不计；将质量为m长度为L的导体棒放在平行导轨上恰好能够处于静止状态，求磁感应强度B.解析：以导体棒为研究对象，对其受力分析如图所示,

可得：BIL=mgtan0,I=E/(R+r),解得：B=mg(R+r)tan0/EL.答案：mg(R+r)tan 0/EL11.如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距L=1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细线经滑轮与物体相连，物体的质量 M=0.3kg，棒与导轨的动摩擦因数卩=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向竖直向下，为使物体匀速上升，应在棒中通入多大的2电流？方向如何？(g取10