人教版物理选修4-4第二章第三节磁场对通电导线的作用同步训练A卷

第第#页共21页人教版物理选修1-1第二章第三节磁场对通电导线的作用同步训练A卷姓名:班级:成绩:姓名:班级:成绩:一、选择题（共15小题）（共15题；共31分）（2分）（2020高二下•陕西月考）如图所示，一电阻为R的导线弯成半径为a的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直，从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论中正确的是（）XXXKxXXXKx!c3dxA.通过导线横截面的电荷量为百B.CD段直线始终不受安培力作用1C.感应电动势平均值为JnBavD.圆心到达磁场边界时感应电流方向发生改变（2分）（2019高二上•天津月考）如图所示，一个边长1、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流（从A点流入，从C点流出），电流为I,则金属框受到的磁场力的合力为（ ）A.0A.0（2分）（2015高二上•沙河期末）带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场，若只考虑洛伦兹力，则粒子的（）A.速度不变B.动能不变C.加速度不变D.受力不变（2分）（2017高二上•河北期末）如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为N1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为N2,则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（）A.NKN2,弹簧的伸长量减小B.N1=N2,弹簧的伸长量减小C.N1>N2,弹簧的伸长量增大D.N1>N2,弹簧的伸长量减小（2分）（2017高二上•中卫期末）如图所示，倾斜导轨宽为L,与水平面成a角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属杆ab水平放在导轨上.当回路电流强度为I时，金属杆ab所受安培力F（ ）A.方向垂直A.方向垂直ab杆沿斜面向上方向垂直ab杆水平向右F二BILcosa

D.F二BILsina（2分）（2017高二上•珠海期末）如图，长为L,质量都为m的两相同导体棒a、b,a被放置在光滑的斜面上，b被固定不动，a、b在同一水平面上且保持平行，斜面倾角45°，当a、b中通有电流强度为I的反向电流时，a恰好能在斜面上保持静止，则b在a处所产生的磁感应强度B的大小为（）（2分）（2018高二下•易门期末）如图所示的各图表示通电直导线在匀强磁场中所受安培力的情况，其中磁感应强度B、电流I、安培力F三者之间的方向关系不正确的是（ ）（2分）（2019•黄浦模拟）一根容易形变的弹性导线，上下端固定，通有向上的电流。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上四种不同方向的匀强磁场后，导线状态描述正确的图示为（ ）

（3分）（2017•济南模拟）在一根长为0.2m的直导线中通入2A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小可能是（ ）A.0.4NB.0.2NC.0.1ND.0（2分）（2017高二上•黑龙江期末）如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引（ ）

向左做匀速运动向右做减速运动向右做加速运动（2分）（2020高二下•浙江期末）下列各图中，通电直导线或带电粒子所受磁场力方向正确的是11.通电宜导樱（2分）（2020高二下•浙江期末）下列各图中，通电直导线或带电粒子所受磁场力方向正确的是11.通电宜导樱12.（2分）如图所示，abcd为闭合四边形线框，a、b、c三点的坐标分别为（0，L,0）、（L，L,0）、（L,0,0），平打理场放置整个空间中有沿y轴正方向的匀强磁场，线框中通有方向如图所示的电流I.关于线框各条边所受安培力的大小，下列叙述中正确的是（ ）列叙述中正确的是（ ）A.ab边与bc边受到的安培力大小相等B.cd边受到的安培力最大C.cd边与ad边受到的安培力大小相等D.ad边不受安培力作用（2分）（2019高三上•河北月考）如图所示，abcd是一个用粗细均匀、同种材料的导线弯折成的长方形L线框，线框竖直放置，ab长度为L，bc长度为。匀强磁场的方向垂直于金属框平面向里，磁感应强度大小为B。若金属框a、b两端与恒压电源相连，电流方向如图所示，若通过ab边的电流大小为 ，则金属框受到的安培力大小和方向分别为（ ）A. ，方向竖直向上B.2BIL，方向竖直向上C. ，方向竖直向下D.3BIL,方向竖直向下（2分）（2020高二上«长白月考）一长直导线穿过金属环中心，而且垂直金属圆环平面，导线上的电流和圆环中电流的方向 如图所示，那么金属圆环受到的磁场力（ ）A.不受磁场力的作用B.垂直金属环平面向右C.沿着圆环半径向内D.沿着圆环半径向外（2分）（2020高二下•鹤岗月考）如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的. T电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在 时间内直导线中电流向上，则在 时间内线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（ ）A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左二、填空题（共5小题）（共5题；共n分）（2分）（2019高二下•鞍山期中）如图所示，一根长为L、质量为m的细导体棒a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，导体棒所在空间存在竖直方向的匀强磁场，当细棒中通以恒定电流，当电流方向如图所示，电流强度为I时，a能在斜面上保持静止，重力加速度且已知，则匀强磁场的磁感应强度的大小为;方向为（2分）（2017高二上•海口期末）通电导线在磁场中受到的力称为（选填“安培力”或“洛伦兹力”），如下图电流垂直纸面向里，磁场（即磁感线方向）平行纸面向下，由左手定则可知，该力的方向（选填“水平向左”或“水平向右”）.（3分）（2019•荆门模拟）将长0.5m通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中，当导线和磁场方向垂直时，通电导线所受磁场力为0.3N，则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为T，若将通电导线中的电流减为2A，则这时匀强磁场的B为T，导线受安培力为N.（2分）在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f=，该段导线所受的安培力为F=。（2分）（2017高二上•株洲期末）在匀强磁场中，某一通电导线与磁场方向垂直，导线长L=0.2m,导线中电流I=1A,其所受到的安培力F=0.4N,则该匀强磁场的磁感应强度B=T,若导线中的电流增大为2A,此时导线所受到的安培力F,=N.三、解答题（共5小题）（共5题；共55分）（10分）（2019高二上•静海月考）如图所示，水平放置的光滑金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中，间距为d=0.5m,磁场的磁感应强度为B=0.1T,方向与导轨平面垂直，金属棒ab的质量为m=0.1kg,放在导轨上并且与导轨垂直，电源电动势为E=3V,定值电阻阻值为R=5Q,其余部分电阻忽略不计，则当电键闭合瞬间，求；（1）通过金属的电流的大小和方向；（2）金属棒ab所受的安培力大小和方向；（10分）（2020高二上•宾县月考）如图，长度L=0.5m的导体棒通入垂直纸面向里的电流，电流I=2A,整个装置处于磁感应强度B= T、方向竖直向上的匀强磁场中，导体棒静止于倾角。=30°的光滑导轨上.取g=10m/s2求：（1）导体棒所受安培力的大小；（2）导体棒质量（10分）有一根长丁=。,1的直导线，通有的电流将此直导线垂直磁场方向放入匀强磁场中，导线受到的安培力6, ，求：（1）该匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）若将导线中的电流增大为 而其他不变，则该导体受到的安培力 是多大？（10分）（2020高二上•惠东期中）如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，一倾角为a=的光滑斜面上,静止一根长为L=1 m,重G=3N,通有电流I=3A的金属棒.求：（2）导体棒对斜面的压力大小.（15分）（2017高二下•晋中期中）如图所示，两间距为d的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨CD-C,D’和竖直平面内半径为r的圆弧导轨AC-A’C‘组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接一阻值为R的电阻，不计导轨电阻；水平导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地方无磁场.导体棒甲静止于CC,处，导体棒乙从AA,处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与导体棒甲相碰后粘合在一起，向左滑行一段距离后停下.已知两棒质量均为m,电阻均为R,始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g,求：（1）两棒粘合前瞬间棒乙对每个圆弧导轨底端的压力大小为N；(2)两棒在磁场中运动的过程中，电路中产生的焦耳热Q；(3)两棒粘合后受到的最大安培力Fm.参考答案一、选择题（共15小题）（共15题；共31分）答案：1-1、索培力:法拉第电函应定律；樗次定律解析：【解普】通过寻线横截面的电荷量无E_/更—/喈_盘史.A符合题意；CD段的电旅方向出口到£,根室左手定则知rq・R.R.2R .，£口段受到里直向下的安喑力rR不符合题意;运动的时间方二春，根据法拉笫电圜丸立定律得E二书二竺第二（tEty：K菁合量意;从心点到达边界开始到（:点拄入延题为止r磴通量逐渐置大，根睡樗次定律却r感应电流的方向一直为逆时针方向,D不符合题意.吟豆：A【分析】对于电港感应问题，往在根据法拉第电遨感应求感应电的型的平均值।公式E二讥Lrsmci，既可以屈的电动势的平均值,也可以求电动领喇值，求解通道的电荷量时可报揖q二半计算.答案：2-1、考点.、定：,•»:八、、：解析：I解答］解；由图示可知，电流由A添入「从C隘出，则有电端从A靴亘导线.与从A到B再到（:两直导线.从A更IB再到匚两直导线r产生的安培力r可等效或从A到C直导线产生的安培力f由于总电流强度为L因此金属捱受到的磁场力BILrB符合题意rAC。不苻合题意;际^）：B.【分析】报据导线的电流方向和磁场的方向r利用左手定则和公式求解安培力的方向.再结合安培力公式求解导体蒋受到的安培力大小.答案：3-1、者点.:八、、：解析:【践誉】麟:A,洛论之力方向总显与芾电粒子的运动方向垂直帚电粒子以度垂【践誉】麟:A,洛论之力方向总显与芾电粒子的运动方向垂直帚电粒子以度垂j椁入与强磁场时做河遗国再运动.庞费方向明却改变r放“留深.洛佗效力方向总是与布电粒子的运动方向垂直，对前电粒子总不做功,根正四院理h洛怆必不改变带电粒子的动能.故B正瞒.C,附电粒子的加速度始箜指向国心，方向改变।加iM度改变.故匚脸:E由子泡怆世力总是指向圜心，故海怆M的方向时淑姬，桢D描试.e,【分析】呢强潜偷遂力方向特忘：港信号力方向总整与班子道动方向垂鱼,x屈密茄亍急不做功来讯用用.答案：4-1、考点.飞令…「・」•＞一「「” .-一一＜--:八、、：解析：［解警1解:磁铁•的送感线在它的外部是从N露后版,国为长直导登在磁铁的中心偏右位置t所以此处的崛法是斜向左下的r电流的方向垂直与嫡面同里『根靠左手定则r导爱受瑜熠的安培力方向是斜向左下方.畏直导线是固定不动的，用先物体间之।的作用是相豆的,导线始磁帙的反作用力方向就是斜向:t上的;桁这个力£群为重直于斜湎与早行于斜面的分力,因此挖:目平板对磁铁支持力腻小,由于在电需对磁铁作用力沿制面方向的分力向下，斫以避黄拉力拉力变大」弹薨长糜将变长-所以同1＞电,弹簧的帏长量增大.故£正雨.A,4口惜混.［分忻］通电导体在磁场中受里」力的作用r力的方向可以用左手定则刿断；民直导笺是固定不动的，掇墀物慷间力的作用是相亘的・寿也与践绐蠹铁的反作用力方向答案：5-1、考点.「-乱；工"门:八、、：解析：

【蹴徭】稿:AB,导体棒中电隘方向为:b-a,由左手定则判断出患I身饰梯处受到安培力的方■电力垂直于杆方向水平向岩r故八塔误『B正确;CD.导体棒ab受到安培力的大小为RBIL,SZCDJWw；腌；8【分析】容停序垂亘处在句匿塞场中r当电阅=CL5Ar困相安培力公式KR1L求侬培力的大小.幅谓左手走剜判断安培力的方向.答案：6-1、考点.5"申一•”.:八、、：解析：【辉旬解：对电流a受力分析，加图所示:粮1S平衡至件r有：F=mgtan450=mg故电流b在电流K处所产生的磁感应易度E的大小为：故答衰为：B［分析］从本朝可以看出电流向相互作用乃也会糠考察，同向电流相互唳引P异向电流相互排斥.这个辇谪记住了，目导线受力行新就一下子能犀得利,此超即可蟀决!答案：7-1、考点.芽；；」:、、：解析:

警】根提左手左则-A图中F方向向右，A不符合题意；B图中F方向向右，R不苻合图意;C图中F方向向上，0S误，符合题意；D园中F匹向斜向左上方，D不胃自题意；故笃宜为：C【分析】根据左手定则判断.答案：8-1、考点.女工:八、、：解析：【鲜匐根据左壬生则可知jA图中受安培力向里rA不符合邕意；B图中导线不受变墙力,B不符合裳意;C图中导绕安培方向左『C不需合题意：D图中受安培力向右，D符言题息；够，；D【分析】利用左手定则可以判另我登到的安培力方向.答案：9-1、口…考点.j匚:、、：解析：【解匐当随场方向与电流方向平行时，变培加=0;当磁场方向号电耐向垂直时，安培力F=H1L=05m2皿2N=0NN」则宝培力的大小范围为mf如？n,故生a口正确，用髓.蝇:BCD.【分析】当导线的方向与磁堀方向平行，所受的安培力为毒，当导线的方向与磁场方向垂直,受增力最大，求出最大值和最小值r从而做定安培力的可能倡,答案：10-1、考点.一•；••宁.•".•「一；」一」:-:八、、：解析：

［解匐麟:A,B导体棒加向右或向左做与速运前时,他中产生的感应电漆不变，端线管产生的剧场是建定的r穿过u的运通量不变r亡中没有侬电流r统圈坏爱安培力作用，不会被爨践管吸引.故人B精深.葭导怵棒日b向右做漉速运动时,垠强右手走则判断得到』db中产生的感应电瓶方向从日jb,感应电前成小，侬管产生的磁场像，穿过6的强通里斌小,根据将次定律将知，c中产出膜时新方向（从右向右有）的摩通电流,将酬怛当于N躁p雌意左涯£极r则线因已被辑线管吸引.故匚正确.D,导体掾油向右做加速运动时,横提右手粗射判断猾到：命中产生的感应电的向从己一b,圆应电流墙大，料曾产生的费场塔国r穿过匚的磁通量增大r般奉楞次定律得知，匚中产生逆时针方向〔从左向右看）的储应电流r有恻相当于0极（瞰管左/年液,则线圈。被煤绥铃排后.故酒法.嵋C【分析】身体瘁3b在匀甥磁场中沿身轨运动时r根据右手京则判断感应电流方向，感应电流通过竦线管的，由安培领判断盅树方向，根於楞决定律判畸球中感应电波方向，再确定。是百破驾威宜吸引,答案：11-1、考占•号二:、、：【解客】A.模据左手定则可知，直导线所受安培力方向向下，A符合题意：B.直导送后盛场平行,不受安培力作用,E不符台港；CJ息揩左手定则可知,帝正电粒子所受洛憎兹力方向同土।。不料台髓忌；D.根据左手金则可加，而正电粕于所受强佗懑力方向向上.D碎合题鼠故告皇为：An解析： 较I跋肄号申琛:汇TF「哙行方的「神包.电户我匕.席力的方闻.答案：12-1、考点,

答案：12-1、考点,

:八、、：安培力解析：【解福］报据安培力的计膏公式可寄,3b边所芟安增力的大小为心匕=阴1曲;b曲平行于福场方向1受力力手；己她厩受宣培力质I大小为Fmd=BHod;匚曲』斫受安培力的大小为％」=用1小;络合分析可知B正确.【分析】考官咫安培力公氐F=刖的应用.答案：13-1、考点.八j二:、、：解析：【解答】由皂君可配,边独(cd)的长度是边靠(be｝长度的2悟，斫以边配(cd)的电阻是边犯(be)电阻的2悟,由井联关系可的』通过初曲支辞的电蕊为gt所以边d渊受安培力大小为F帝=4BFL方向要直向上r边北所受安培力大小为匕小田1.方向霍亘向上r迎日日和为Ik所受安培力的告力为零r所以金曲幽F受安培力大小为方向要亘向上螃"：A［分析］报幅寻线的电流方向和磁场的方向，利用左手定剧1和公式点解安培力的方向.再第自安培力金式求薛导体样受到的安培力大小.答案：14-1、考点.7工:、、：解析：【解答】在图中,磁酶我遁电导线上的电隘1］,根据定增定则可迪产生的磁场的威感姓是绕若直导蛀的同心园,昼破确方向与导缆开行,则受力对制2所受的安培力为零.故香箕为：A.【分析1由安培圭则判断出中心罐上的磁虢方向.根指电端方向即可分析金瘦阈环储的磁场力情况.答案：15—1、考点.二:、、：解析：【解答】BID.在时间内，亘导线中的电流向上，由乙可知在X7时间内直线电防向向下,根据安培定则知导线占J J嘲!1谨场的方向垂盲纸面向外，电流逐渐噌大则砒遹谢增强,根据售次定律*金属绸隹甲产生顺时计方向的确电览：B圾不合题意,.AC.相据左壬室则r五国I鹿左边/U的安培力方向水平向右,右边第U的安培力水平向左一离导维近.磁场触强，则左通受到的安培力大于右边受到的安培力所以金属谢受安增为的合力水平向右,阳娜合题意，C项将合题意.故誓赛为：C【分析】根掴舄线的电流方向和磁场的方向，利用左手定!I肝口公式求解安培力的方向,再箝自安培力尘式求解导像棒爰^的安培力大小.二、填空题（共5小题）（共5题；共11分）像回詈答案：16-1、 出一】登或为上解析：【癣普】相握左手定则可知」当磁场方向竖直向上时,导嫂受的宣培力水平向右.则由平触帜可知：rrg=BlL,解得万二皆［分析】对导怵棒进行受力分析r在重力.支持力和安培力的作用下，物体处于平衡状态r合力为零，根幅该条件列方程分析孝解即可.【第闻安培力答案：17-1、F年『fl同■二安培力;左手套则解析：I港容］睥；通电导娃P在磁场中受到的力称为安培力;根施左手定则可知:让四指指向电流方向r磁何方向穿迎手心.则夫怒指指向为所受力的方向r由此可知与体棒日匕受力的方向向左.故等它为:安培力,向左，【分析】通茗导浅在道扬中笠到的力挪为安培力；通电导体在超标中受力方向r可以利用左手走则进行判断.【第回0.15【第2空】0,15答案：18-1、考点.:、、：【解旬t^F=BIL相,句强磁场的施酶强度为；BhE=0・3=0151IL4*0.5尚电流减“耐1嗨应强度不变，仍为：B=0151则月钱所登的安培力为：F=0IpL^O,15x2xO.5N=O,15N故答宴为；。」5『。，5,0.15,解析：… 初:土上sm-.飞”仁用法mm大'皿型冰木口【第3空】qvB答案：19-1、'建/王「‘中日考点.打；浴尼及力:、、：解析：【鲜害】电荷的速度方向垂直磁场,根据洛怆期金公式可得，超个电荷受坳的潜怆效力为f=q4,N个电荷受到的磁场力和即为寻啥剂的安培力，所以F=NqvB.【分析】安培力可以有怖是浩抡威力的宏观体现.直闺2答案：20-1、tH「38考点.女工:八、、：

【解答］解:畦卜=肌可知,*=2T;

IL041由F=BIL可知r电流变为2A时的安培力F=2x2*02=0,8N.:208解析：,：'—==三、解答题（共5小题）（共5题；共55分）三、解答题（共5小题）（共5题；共55分）答案:21-1、解：田闭台里籍欧揖企律得『二曾=。由方■向：瑞向b答案:21-2、解：1=Bld=。。资方向水平向左考点.uJ：」:、、：解析：【分析】＜1）电流从正极出发流回良极;利用欧姆定律求解电挠即可;（2）根据导线的电流方向和砒场的方向r利用左手定期和公式求解安培力的方向,再结合安培力公式求解导像棒受到的安培力大小.答案:22-1、解：Fg=BfL=4答案:22-1、解：Fg=BfL=4上仅5作在N,史左不定则可知安埼力方向水平向右答案:22-2、解：由平衡如识可知/安三mgt日口配"癣得mxOWkg考点.九兄」:、、：解析:【分析】视8题意知,导体棒中的电端和磷桥垂直j利用安培力公式可求出导休梯所受安培力的大小.并可L乂通过左手定则利断其方向.