2024年高二物理寒假提升（人教版）第9天 磁场对通电导线的作用力（原卷版）

第9天磁场对通电导线的作用力（预习篇）目录新知导航：熟悉课程内容、掌握知识脉络基础知识：知识点全面梳理，掌握必备小试牛刀：基础题+中等难度题，合理应用安培力方向的判定安培力的大小的确定安培力作用下的平衡问题一、安培力的方向1．安培力：在磁场中受的力．2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线穿过，并使四指指向的方向，这时所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于与所决定的平面．二、安培力的大小1．于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝.2．当磁感应强度B的方向与电流方向成θ角时，公式F＝.三、磁电式电流表1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就．根据指针的，可以知道被测电流的方向．2．构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小4．优点：灵敏度高，可以测出的电流；缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流1．下图表示一根放在磁场里的通电直导线，导线与磁场方向垂直，图中已经标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，其中关于三者方向的关系正确的是（）A． B．C． D．2.长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向分别如图所示，已知磁感应强度均为B，对于下列各图中导线所受安培力的大小计算正确的是()3．如图所示,足够长的导体棒MN固定在相互平行的金属导轨上,导轨间距离为0.5m,通过的电流为1A,导体棒MN与导轨的夹角为30°,且处于垂直于纸面向外的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T,则导体棒MN所受的安培力大小为 ()A.0.02NB.0.05NC.0.1ND.0.2N4．4．如图所示，匀强磁场中通电导线中边与磁场方向平行，边与磁场方向垂直，线段长度相等，通电导线所受的安培力大小为F。现将通电导线以为轴逆时针（俯视看）旋转，则此时导线所受到的安培力大小为（）A． B． C． D．5．(多选)如图，在匀强磁场中有一倾角为α的光滑斜面，在斜面上放了一根长L、质量为m的导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度可能为（）

A．方向竖直向下，大小等于B．方向水平向左，大小等于C．方向垂直斜面向上，大小等于D．方向垂直斜面向下，大小等于6．在正三角形ABC的三个顶点A、B、C处，各固定有一根垂直于三角形的长直导线，每根导线通有大小相同的恒定电流，电流方向如图所示，已知导线A受到的安培力大小为F，则导线C受到的安培力（

）

A．大小为F，方向平行AB向左 B．大小为，方向平行AB向右C．大小为，方向垂直AB向下 D．大小为F，方向垂直AB向上7．如图所示，将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关（）A．A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小B．A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变大C．A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大D．A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变小8．如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ斜向上，金属杆ab始终静止于水平导轨上，则以下正确的是（）A．金属杆受到的安培力的大小为B．金属杆所受摩擦力大小为C．金属杆对导轨压力可以为0D．仅使磁感应强度B反向，其它条件不变，摩擦力大小不变9.下列有关实验时要满足的条件或者实验现象说法正确的是（）A．甲图为奥斯特发现电流磁效应的实验，图中的通电导线应沿东西方向放置B．乙图中当通电直导线附近的小磁针如图所示，则导线中的电流方向向下C．丙图中当两通电导线的电流方向相同时，两通电导线会互相排斥D．丁图中当导线环中沿逆时针方向通过电流时，小磁针最后静止时N极指向纸内10．一条形磁体放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁体垂直的长直导线，当导线中通以如图所示方向的电流时（）A．磁体对桌面的压力增大，且磁体受到向右的摩擦力作用B．磁体对桌面的压力减小，且磁体受到向右的摩擦力作用C．磁体对桌面的压力增大，且磁体受到向左的摩擦力作用D．磁体对桌面的压力减小，且磁体受到向左的摩擦力作用11．(多选)如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内。当线圈中通以图示方向的电流时，将会出现的现象是（）A．线圈向左摆动B．线圈向右摆动C．从上往下看，线圈顺时针转动D．从上往下看，线圈逆时针转动12．如图所示，水平放置的两导轨P，Q间的距离，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度，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的物块相连。已知棒与导轨间的动摩擦因数，电源的电动势、内阻，导轨的电阻及棒的电阻均不计。棒与导轨围成的平面的面积S为。重力加速度g取。（1）求通过平面的磁通量；（2）若使棒处于静止状态，R最小值应为多少？（3）若磁场方向在竖直面内顺时针转动角度，变为方向，如图所示，方向与原B的方向夹角，且仍与棒垂直。为了使棒仍处于静止状态，R最大值应为多少？13．如图所示，在倾角θ=37°的倾斜平行导轨的上端接入一个电动势E=6.0V，内阻r=1.5Ω的电源，导轨间距L=1.00m，将一个质量m=100g、电阻R=2.5Ω的导体棒放置在导轨上，导轨所在的空间存在匀强磁场，导体棒始终保持水平与导轨方向垂直且紧密接触，导轨足够长且电阻不计，重力加速度g取，，。求：（1）若导轨光滑，闭合开关S，导体棒刚好静止在导轨上，则匀强磁场磁感应强度的最小值Bmin为多少？（2）若导轨粗糙，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，仅将第（1）问中磁场的方向改为反方向，磁感应强度的大小不变，则闭合开关，导体棒在导轨上运动的加速度a为多少？

14．电磁轨道炮工作原理如图所示，待发射弹体可在两平行光滑轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I0从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），弹体处磁感应强度的大