高中物理人教版选修3选修3-1第三章第4节通电导线在磁场中受到的力同步练习

高中物理人教版选修3选修第三章第4节通电导线在磁场中受到的力同步练习高物人版修3修3-1第章第4通导在场受的同练一、选择把小段通电直导线放入磁场中线到培力的作用于安培力的方向列法中正确的）A.安力的方向一定跟感应强度的方向相同一定跟电流方向垂直

B.安力的方向一定跟磁感应强的方向垂直不安力的方向一定跟电流方向垂直不定跟磁感应度方向垂直强度方向垂直，又跟电流方向垂直图对通电导线在磁场中所受安培力的方向断正确的是（）

安力的方向既跟磁感应A.B.C.如所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕点竖直平面内转到位置2的程中，通电导线所受安培力是（）A.数变大，方向不变

B.数值变小，方向不变

数值不变，方向改变

数，方向均改变如所示，把一重力不计的通电直导线AB水放在蹄形磁铁磁极的上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流时导线的运动情况是（从上往下看）（）17

高中物理人教版选修3选修第三章第4节通电导线在磁场中受到的力同步练习A.顺针方向转动，同下降逆针方向转动，同时下降

B.顺时针方向转动，同时上升逆针方向转动，同时上升如所示，两根垂直纸面、平行且固定放置直导线和，有同向等值电流；沿纸面与直导线、N等放置另一根可自移动的通电导线，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是（）A.沿面逆时针转动a端向纸外b端转向纸里

B.纸面顺时针转动端向纸里，端向纸外二、多项选择题关磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均辐向分布的磁场，下列说法中正确的是（）A.该场的磁感应强度小处处相等，方向相同

B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同大小不等使圈平面始终与磁感线平行

线圈所处位置的磁感应强度大小都相等图装置可演示磁场对通电导线的作用磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a，导轨两端e，分别接到两个不同的直流电源上时，便在导轨上滑动．下列说法正确的是（）A.若a接极b接极，接正极f接极，则向右滑动f接极，则向滑动若a接极b正极，接正极，接极，则向滑动f接极，则向滑动

B.若接极b接极，接负极，若a接极b接正极e接极，如所示在倾角为的光滑斜面上放置根长为L量为m通电流为I的线若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场的小和方向为（）27

高中物理人教版选修3选修第三章第4节通电导线在磁场中受到的力同步练习A.B=B=

，方向垂直于斜面向下，方向竖直向下

B.B=B=

，方向垂直于斜面向上，方向水平向右三、填题将为1的导线ac从点折如图所示的形状，放入＝T的匀强磁场中abc平面与磁场垂直．若在导线abc通入25的流电，则整个导线所受安培力大小________。10.如图所示质量为长为通有电流为的体棒ab静止在平导轨上匀强磁场磁感应强度为B其方向与导轨平面成α角向上且和棒垂直，ab处于静止状态，则受到的摩擦力大小________方向为，到的支持力________。四、解题11.质量为m的导体棒MN静于宽度为L的水平轨道上，通过的流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，向与导平面成角向下，如图所示，求棒MN所受的支持力和擦力。五、计题12.如图所示，水平放置的两导轨P间距L＝5，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度＝2T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m＝kg，在ab棒点的水平绳跨过定滑轮与重量＝N的物块相连。已知ab棒导轨间的动摩擦因数μ＝．，源的电动势E10、内阻r＝1Ω，导轨的电阻及ab棒电均不计想ab棒于静止状态阻应在哪个范围内取值g取10m/s）37

高中物理人教版选修3选修第三章第4节通电导线在磁场中受到的力同步练习答案解析部分一、<b选择</b>【案D【解析解安力的方向既垂直于磁场方向又垂直于电流方向即直于磁场与电流决定平面，但电流方向与磁场方向不一定垂直符题意。故答案为：【析】安培力垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面。【案A【解析】【解答】由左手定则可以判断符题意B中方应向左B不合题意C中线不受力，C不符合题意D中的向应向右不合题意。故答案为：【分析】只有电流方向与磁感应强度方向有夹角才有安培力，利用左手定则磁感线穿过手掌，指与电流方向一致，大拇指为受力方向，可判断安培力方向。【案B【解析】【解答】安培力＝，流不变垂直直导线的有效长度减小，安培力减小，安培力的方向总是垂直所成的平面，所以安培力的方向不变，故答案为：【析】安培力计算公式需考虑导体棒的有效长度：与磁感应强度方向垂直的长度，转动过程中，有效长度减小，安培力大小减小，方向始终垂直于磁感应强度与电流构成的平面。【案C【解析】【解答】如图所示，将导线分左、中、右三部分。中间一段开始时电流方向与磁场方向一致，不受力；左端一段所在处的磁场方向斜向上，根据左手定则其受力方向向外；右端一段所处的磁场方向斜向下，受力方向向里。当转过一定角度时，中间一段电流不再与磁场方向平行，由左手则可知其受力方向向下，所以从上往下看导线将一边逆时针方向转动，一边向下运动C符合题意。47

高中物理人教版选修3选修第三章第4节通电导线在磁场中受到的力同步练习故答案为：【分析】左右两小段分别利用左手定则判断安培力方向，可知其旋转方向。【案D【解析】【解答】根据长直导线周围磁场的分布规律和矢量合成法则，可以判断两电流、连上方处磁场方向水平向右，上段所受安培力垂直于纸面向里，两电流M、连线下方处磁场方向水平向左，ab下段所受安培力垂直于面向外，所以端向纸里，端向纸外，符合题意。故答案为：【分析在虚线上下两侧磁感应度上下对称小相等方向相反上下两侧导线受安培力反方向相反，根据右手螺旋定则判断上下两侧磁感应强度方向，由左手定则怕断安培力方向。二、<b多项选择</b>【案C,D【解析】【解答】两磁极之间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，极靴与铁质圆柱之间有不大的缝隙，根据磁感线与磁极表面垂直的特点，磁化了的铁质圆柱与极靴间的缝隙处就形成了辐向分布磁感线，大小相等，方向不同B错；这样做的目的就是让通电线圈所在处能有一个等大的磁场，并且磁感线始终与线圈平面平行，线圈受最大的磁场力，故选项C、正确。故答案为：【析】次级键的极靴就是让两极之间磁感应强度方向成放射状，使线框在其中能收到最大安培力。【案B,D【解析】【解答】解、安培定则与左手定则可知，若a接正极b接负极e接极，接极，所受安培力向左L向滑动，故A错；B、安培定与左手定则可知，若a接正极b接负极e接极f接正极，受到的安培力向右L向右滑动，故正；C、安培定则与左手定则可知，若接负极b正极，接正极接极L所安培力向右L向右滑动，故C错；D、安培定则与左手定则可知，若接极b正极，接极接极L所受安培力向左，则L向左滑动，故正；故答案为：．【分析】由安培定则判断出电流产生的磁场方向，然后由左手定则判断出导体棒受到的安培力向，从而判断出导轨L的动方向．57

高中物理人教版选修3选修第三章第4节通电导线在磁场中受到的力同步练习【案A,C【解析】【解答】根据电流方向和所给定磁场方向的关系，可以确定通电导线所受安培力分别图所示。若磁场方向垂直斜面向下，如图，线还受到重力、垂直斜面的支持力，根据力的平衡，有，则B=

，正；若磁场方向垂直斜面向上，如图B，线还受到重力、垂直斜面的支持力，所以导线不会静止，不能；若磁场方向垂直下，如图，导线还受到重力、垂直斜面的支持力，根据力的平衡，有F=mgtanα

，正确；若磁场方向水平向右，如图，线还受到重力、直斜面的支持力，根据力的平衡条不能平衡D错。故答案为：【分析】利用三角形关系，先分析能使导体棒平衡的安培力的方向和大小范围，在根据左手定由安培力方向判断磁感应强度放下过和大小。三、<b填空</b>【案】【解析】【解答】通电导线受力的有效长度为首尾相接的直线段＝ac

Lcos30°＝

m，故导线所受安培力的大小为F＝B＝25×ac

×0．＝

。【分析】寻找通电导体有效长度，即ac长，利用安培力公式即可算得结果。10.【答案】；水平向右mg－α【解析】【解答】因为棒ab处静止状态，由水平方向受力平衡，可得F＝sinα＝α，向水平f向右；竖直方向上受力平衡，得cos＋＝，F＝－α。分析】安培力与磁感应强度和NN导体棒组成的平面垂直，根据受力平衡：安培力的水平分量与静摩擦力等大反向；竖直分量和持力与重力等大反向四、<b解答</b>67

高中物理人教版选修3选修第三章第4节通电导线在磁场中受到的力同步练习11.【答案】导体棒静止时受力如图。由平衡条件知F=mg+Fcos，F=FsinθNf安培力F=ILB所以支持力F=ILBcosN摩擦力=ILBsinθf【解析】【分析】根据左手定则判断安培力方向：与磁感应强度方向垂直，与竖直方向夹角为，根据受力平衡，安培力的水平分量与静摩擦力等大反向，竖直分量与重力之和与支持力等大反向。五、<b计算</b>12.【答案】依据物体的平衡条件可得ab棒不右滑时：－mg－L＝1ab棒