【学习方略】2020年高中物理人教版选修1-1知能训练：第二章-三磁场对通电导线的作用

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调整合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。知能训练·速达标一、选择题1.在国际单位制中,磁感应强度的单位是()A.特斯拉 B.牛顿C.安培 D.伏特2.(2021·株洲高二检测)在磁感应强度的定义式B=QUOTE中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是()A.B由F、I和L打算B.F由B、I和L打算C.I由B、F和L打算D.L由B、F和I打算3.有关磁感应强度的下列说法中,正确的是()A.磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度肯定为零C.若有一小段长为L,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小肯定是QUOTED.由定义式B=QUOTE可知,电流强度I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就越小4.在匀强磁场中,有一条与磁场垂直、长为1.5m的通电直导线,导线中的电流为5.0A。所受安培力的大小为1.8N,该磁场磁感应强度的大小为()A.0.3T B.0.24TC.4.2T D.0.54T5.在图中,标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向,其中正确的是()6.(2021·长沙高二检测)如图所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN,电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F。为使F=0,可能达到要求的方法是()A.加水平向右的磁场B.加水平向左的磁场C.加垂直纸面对里的磁场D.加垂直纸面对外的磁场7.如图所示,在匀强磁场B中,一根粗细均匀的通电导线置于水平桌面上,此时导线对桌面有压力作用,要使导线对桌面的压力为零,下列措施中可行的是()A.增大电流强度B.减小磁感应强度C.使电流反向D.使磁场反向8.把一根松软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它下端刚好跟杯中的水银面接触,并使它组成如图所示的电路。当开关S接通后将看到的现象是()A.弹簧向上收缩B.弹簧被拉长C.弹簧上下跳动D.弹簧仍静止不动二、填空题9.如图所示,棒AB长L=0.1m,质量m=0.1kg,通有电流,电流强度I=10A,当加一个垂直纸面对里的磁场时,悬线拉力恰好为零。则磁感应强度的大小为;电流的方向。(g取10N/kg)10.如图所示,把长L=0.5m的导体棒,垂直放入磁感应强度B=1T的匀强磁场中。当导体棒中通有方向水平向右、大小I=2A的电流时,导体棒受到的安培力大小F=N,方向(选填“向上”或“向下”)。11.如图所示,在磁感应强度大小为B,方向竖直向下的匀强磁场中,垂直于磁场方向放置长度为L的通电导体MN。若导体中的电流大小为I,且方向由M到N,则MN受到的安培力的大小为,方向。12.如图所示,矩形导线框ABCD用细线悬挂,水平边AB长L=0.3m,导线框的下部分处在有界的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,方向垂直导线框平面对里。导线框中通过的电流大小为I=5A,方向如图所示,此时细线对导线框的拉力恰好为零。重力加速度g取10m/s2。则AB边所受安培力大小为,方向为。三、计算题13.把长L=0.2m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示若导体棒中的电流I=2.0A,方向向左,则导体棒受到的安培力大小为多少?安培力的方向如何?14.如图所示,水平放置的两平行金属轨道与输出电压为6V的直流电源相连,两轨道相距0.2m,一质量为0.04kg的均匀金属棒ab垂直放在金属轨道上。在下列状况中,金属棒始终处于静止状态。图中滑动变阻器接入电路的电阻为3Ω,其余电阻不计,g取10m/s2。(1)在金属棒所在空间加一个垂直于ab方向的匀强磁场,使金属棒对轨道的压力恰好为零,试求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向。(2)假如磁感应强度的大小变为原来的QUOTE,方向绕ab顺时针转过37°角,其他条件不变,求轨道对金属棒的支持力和摩擦力的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)答案解析1.【解析】选A。磁感应强度的单位为特斯拉,力的单位为牛顿,电流的单位为安培,电压的单位为伏特。2.【解析】选B。磁感应强度是磁场中某点的固有性质,与放入什么样的导线无关,电流是由导线的电阻和导线两端的电压打算的,而导线长度更是与磁场没有关系,在放入磁场前就确定了,B正确。3.【解析】选A。磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场的强弱,因此选项A是正确的;磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量,定义式成立的条件是B=QUOTE中的B、F、L相互垂直,所以选项B、C、D皆是错误的。4.【解析】选B。由F=BIL得B=QUOTE=QUOTET=0.24T,B对。5.【解析】选C。依据左手定则,A中导线所受安培力向下,B中导线不受安培力作用,C中导线所受安培力向下,D中导线所受安培力垂直纸面对外,C正确。6.【解析】选C。要使绳子的拉力变为零,加上磁场后,应使导线所受安培力等于导线的重力,由左手定则可推断,所加磁场方向应垂直纸面对里,导线所受安培力向上。7.【解析】选A。通电导线受到重力、支持力和向上的安培力而三力平衡,当安培力增大到等于重力时,导线对桌面的压力为零,由F=BIL知,可以增大电流,A正确。8.【解析】选C。弹簧在重力作用下与液面接触,构成回路,开关S接通螺线管,每一环中电流方向同向,相互吸引而收缩,收缩后电路断路,弹簧恢复原长,电路又重新接通,如此往复。9.【解析】悬线拉力恰好为零,则安培力等于重力,即BIL=mg,则B=QUOTE=QUOTET=1T;由平衡条件知,安培力竖直向上,再依据左手定则,可推断电流的方向向右。答案:1T向右10.【解析】依据安培力公式F安=BIL=1×2×0.5N=1N,依据左手定则可知安培力方向向上。答案:1向上11.【解析】依据安培力大小公式可得F=BIL;依据左手定则可推断出安培力的方向垂直纸面对里。答案:BIL垂直纸面对里12.【解析】由左手定则可知导线AB在磁场中受到的安培力的方向竖直向上,安培力的大小为F=BIL=2×5×0.3N=3N。答案:3N竖直向上13.【解析】依据安培力公式F=BIL=1.0×10-2×2.0×0.2N=4×10-3N。由左手定则可知,安培力的方向竖直向下。答案:4×10-3N方向竖直向下14.【解析】(1)若使金属棒对轨道的压力恰好为零,则金属棒受到安培力方向向上。I=QUOTE=2AF=BIL=mg,B=QUOTE=1T依据左手定则推断磁感应