高中物理选修3-1第3章第4节时同步训练及解析

高中品试题高中物理选3-1同步训

图3－16的通电导线在磁场中受力分析正确的()图3－解析：选注安培定则与左手则的区别，判断通电导线在磁场中的受力用左手定则．

在图－4所的电路中，电池均相同，当开关分别置于a、两时导线MM与之的安培力的大小分别为F，判两段导()aA相互吸引>FaC．互吸引<Fa

图3－B相互排斥>FaD．互斥<Fa解析选无开关置于a还是置于两导线中通过的都是反向流互间作用力为斥力AC错开关置于位置时电路中电流较大导线间互作用力也较大正．图3－(2012·河唐一中高二月)导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场(如图3－－所示)，若导线框中通以如图方向的电流，导线框()A沿与边垂直的方向加速运动B仍然静止C．为轴转动D．b为转动解析选B.和两段电流的等效长度等于ac方向由a到的段电流由手定则及安培力公式可知ab和两电流所受安培力的合力方向和ac受的安培力方向相反，大小相等，线框整体合力为0仍然静止B对

关于磁电式电流表的以下说法，正确的()A指针稳定后，游丝形变产生的阻力与线圈所受到的安培力方向是相反的1

B通电线圈中的电流越大，电流表指针的偏转角度越大C．线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场D．线转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流大小有关，与所处位置无关解析：选ABD.游丝形变产生的阻力与安培力引起的动从转动角度来看二力方向相反．电流表内磁场是均匀辐射磁场在圈转动的范围内不管线圈转到什么角度它的平面都跟磁感线平行圈在各处的磁大小相等方向不同以培力与电流大小有关而与所处位置无关，电流越大，安培力越大，指针转过的角度越大，正确的选项ABDC错图3－(2012·南外语学校高二检如图－－所示，一根长＝0.2m的金属棒放在倾角37的光滑斜面上，并通过I＝5A的流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度＝0.6T竖向上的匀强磁场中金属棒恰能静止在斜面上则该棒的重力为多少(sin37°＝0.6)解析：从侧面对棒受力分析如图，安培力的方向由左手定则判出为水平向右，F＝＝××0.6＝0.6N.由平衡条件得重力F＝＝0.8°答案：0.8N一、单项选择题

在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导()A受到竖直向上的安培力B受到竖直向下的安培力C．到由南向北的安培力D．到西向东的安培力解析：选赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由向东，由左手定则判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，答案A正．图3－2

(2012·苏高中学高二检)图－4所，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与线管垂直导中的电流方向垂直纸面向里，开关闭，受通电螺线管磁场的作用力的方向()A水平向左C．直向下

B水平向右D．直上解析选先安培定则判断螺管的磁场方向A点线处的磁场方向是水平向左的再用左手定则判断出导线受到的安培力竖直向上．故选图3－

如图3－21所示，导线框中电流为I导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则所安培力大小()A．BIdB．F＝BIdsinC．＝BId/sinD．＝BIdcosθ解析：选导与垂，FBI.θ图3－

在等边三角形的三个顶点、、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，方向如图3－22示．过c点导线所受安力的方()A与边平行，竖直向上B与边平行，竖向下C．边垂直，指向左D．边垂直，指向右边解析：选根直线电流相互作的规律可知与c相互吸与c也互吸引，所以导线c所的合力方向定指向左边且与ab边直，故C项正确．二、双项选择题图3－通电矩形线框与直通电导线MN在一平面内，如图3－23所示边平行．关于MN的场对线框的作用力，下列说法正确的()3

A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相等C．框所受的安培力的合力方向向左D．框受的安培力的合力方向向右解析选BD.安培定则可知导线MN在框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外由左手定则判断出边ad边受安培力大小相等，方向相反．ab边到向右的安培力F，abcd边到向左的安培力因边处的磁场强，边所处的磁场弱，故＞，框cd所受合力方向向右．图3－

如图－4－24所，通电线圈悬挂在磁铁N极近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈()A转动C．近磁铁

B不转动D．开铁解析：选AC.把环形电流等效成一个小磁，由安培定则知，此小磁针的N极里极向外．条形磁铁的N极引小磁针的极斥极故线圈将发生转动同时靠近磁铁．从上面观察的俯视图如图所示．答案为A、C.图3－(2012·广实中学高二阶段性考)如图3－所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，()A如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是极B如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是极C．论如何台秤的示数都不可能变化D．秤示数随电流的增大而增大解析如台秤的示数增大明导线对铁的作用力竖直向下牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上据左手定则可判断导线所在处磁场方向水平向右由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为，A正确，BC错．由F＝可知D正确．4

22图3－

质量为的通电细杆置倾角为θ的行导轨上，导轨宽度为，杆与轨间的动摩擦因数为μ.电流时ab恰在导轨上静如图－4－26所)，下列是在沿方向观察时的四个平面图标出了四种同的匀强磁场方向中与导轨间摩擦力可能为零的是()图3－解析：选AB.若杆在重力、安培力、弹力的作用下可以处于平衡状态，则杆与轨道间的擦力为零．由左手定则判断安培力的方向：图A中安培力水平向右，摩擦力可能为零A选项正确；图B中培力竖直向上，摩擦力可为零B选正确；图中安培力竖直向下，没有摩擦力杆不可能平衡C选项错误；图D中安培力水平向左，没有摩擦力，杆不能平衡，D选错误．故正确答案为A、图3－(2012·清附高二检如图－－28所示，abcd为闭合四边形线框，、bc三的坐标分别为(0，L，(L，，，L，，，整个空间中有沿y轴方向的匀强磁场，线框中通有方向如图所示的电流I于线框各条边所受安培力的大小，下列叙述中正确的是()A．ab边bc边到的安力大小相等B．cd受到的安培力最大C．cd边ad边到的安培力大小相等D．不受安培力作用解析：选BD.根安力的计算公式可得ab边所受安培力的大小为F＝bc边行ab于磁场方向，受力为零，边受安培力的大小为F＝BIl，边受安培力的大小为adOdF＝，选项BD正．三、非选择题图3－如－4所示在磁感应度B＝1T的匀强磁场中两细线悬挂长Lcm质量g金属杆．在金属杆中通以稳恒电流，使悬线受的拉力为零．求金属杆中电流的大小和方向；若每根悬线所受的拉力为，求金属杆中的电流的大小和方(＝10m/s5

)．

222222解析：(1)因为悬线受的拉力为零，所受安培力方向上F＝BIL＝mg解得：I＝，方向水平向右．金属杆在重力、悬线拉力2和培力BIL的用下平衡，所以有mg＋BIL＝F解得：I＝，方向水平向左．答案：(1)0.5，方向水平向右A，方向水平向左图3－11.如图－4所示，在倾角为°的光滑斜面上有一根长为．质量为×10的通电直导线电I1A方垂直纸面向外导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增加T，向竖直向上的磁场中，设t＝0B＝，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零g取10)解析：支持力为导线的受力如图所示，由平衡条件得：mgF＝°×10×10＝N＝0.8N由＝BIL得F0.8B＝＝T＝TIL×0.4B由B0.4得t＝＝s＝0.40.4答案：5图3－如－4所示，和为水平、平行放置的金属导轨，相距1m导体棒跨放在导轨上，导体棒