物理选择性必修 第二册1 磁场对通电导线的作用力练习

这是一份物理选择性必修 第二册1 磁场对通电导线的作用力练习，共6页。试卷主要包含了在某一匀强磁场中，长0，1 T等内容，欢迎下载使用。
随堂检测（1）磁场对通电导线的作用力
1.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I，要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的值不可能为( )
A.B.C.D.
2.如图，等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点与直流电源两端相接.已知导体棒受到的安培力大小为F，则线框受到的安培力的大小为( )
A.B.C.D.0
3.如图所示，轻质弹簧下面挂有边长为L、质量为m的正方形金属框，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中.若两端与电源相连，通以如图所示方向的电流时，弹簧恰好处于原长状态，则通入正方形金属框边的电流大小为( )
A.B.C.D.
4.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，绝缘细线下面悬挂一质量为m、长为的导线，导线中通有垂直纸面向里的恒定电流I，静止时细线偏离竖直方向θ角，现将磁场沿逆时针方向缓慢转动到水平向右，转动时磁感应强度B的大小不变，则在此过程中下列说法正确的是( )
A.导线受到的安培力逐渐变大
B.绝缘细线受到的拉力逐渐变大
C.绝缘细线与竖直方向的夹角θ先增大后减小
D.导线受到的安培力与受到的绝缘细线的拉力的合力大小不变，方向随磁场方向的改变而改变
5.如图，U形铁芯放置在粗糙水平桌面上，一导体棒静止在U形铁芯的两板之间，开关闭合后，棒仍在原位置保持静止状态，此时棒受到的安培力为.若滑动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变为原来的一半，此时棒受到的安培力为，则下列说法正确的是( )
A.铁芯两板之间的磁场方向向下
B.的大小大于大小的2倍
C.棒对铁芯下板有垂直于棒向左的静摩擦力
D.若滑片向左滑动后棒仍然静止，则桌面对铁芯的力不变
6.实验室常用的电流表是磁电式仪表，其结构示意图如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀地辐向分布，如图乙所示.当线圈通以如图乙所示的电流时(a端电流方向为垂直纸面向外)，下列说法不正确的是( )
A.根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的大小
B.线圈在转动过程中，通过线圈的磁通量发生变化
C.线圈中电流增大时，螺旋弹簧被扭紧，阻碍线圈转动
D.当线圈转到如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿逆时针方向转动
7.在某一匀强磁场中，长0.2 m的一根直导线，通以3 A的电流，与磁场垂直放置时受到的磁场力是，则( )
A.匀强磁场的磁感应强度大小为
B.匀强磁场的磁感应强度大小为0.1 T
C.如果仅将该导线的电流减小一半，则该导线受到的磁场力大小为
D.如果该导线的电流为0，则该导线所在处的磁感应强度大小为0
8.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为。问：
（1）该位置的磁感应强度是多大？
（2）如果把通电导线中的电流增大到5 A，该位置的磁感应强度又是多大？
（3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否能确定该处没有磁场？
答案以及解析
1.答案：D
解析：当磁场方向垂直于斜面向下时所需磁感应强度最小，由共点力平衡有，解得，方向垂直于斜面向下，故A、B、C项的值均可能，D项的值不可能.
2.答案：B
解析：设导体棒长度为棒中电流为I，则其受到的安培力大小的电阻是棒电阻的两倍，二者并联，两端电压相同，则流过的电流为，受到的安培力的合力为，棒和受到的安培力方向相同，故线框受到的安培力大小为，B正确.
3.答案：B
解析：根据电流方向可知，边、边、边串联，再与边并联，设每边电阻为R，根据平衡条件可知，根据并联电路的特点可知，联立两式解得，故B正确.
4.答案：B
解析：导线的受力分析如图所示，转动时磁感应强度大小不变，导线受到的安培力大小不变，A错误；磁场沿逆时针方向转动到水平向右的过程中，方向逐渐由水平向左变为竖直向下，由于磁场方向变化缓慢，所以与的合力与大小相等，方向相反，由图可知，大小逐渐增大，θ逐渐减小，所以大小逐渐增大，B正确，C错误；与的合力总是与重力大小相等，方向相反，即竖直向上，D错误.
5.答案：BD
解析：根据右手螺旋定则可以判断铁芯的下板为N极，铁芯两板之间的磁场方向向上，A错误；若滑动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变为原来的一半，磁场也变弱，则棒受到的安培力将小于原来的一半，B正确；开关闭合后导体棒将受到垂直于棒向右的安培力及铁芯对其向左的摩擦力而处于平衡状态，根据牛顿第三定律，可知棒对铁芯下板有垂直棒向右的静摩擦力，C错误；分析整个装置可知桌面对铁芯的力始终不变，D正确.
6.答案：BD
解析：线圈在磁场中由于受安培力而发生转动，电流越大则指针偏角越大，故根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的大小，故A正确；由磁场的分布特点可知线圈中的磁通量始终不变，故B错误；当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，发生转动，螺旋弹簧被扭动，则线圈受到弹簧的阻力，从而阻碍线圈转动，最终使指针静止，故C正确；由左手定则可知，a端线圈受力向上，b端受力向下，故安培力使线圈沿顺时针方向转动，故D错误.本题选错误的，故选B、D.
7.答案：BC
解析：当导线垂直磁场放置时，其所受磁场力大小为，故，故A错误，B正确；由可知，仅将导线中的电流减小一半，则该导线受到的磁场力大小也减为原来的一半，即，C正确；磁场是客观存在的，与导线有无电流无关，磁场的强弱由磁场本身决定，D错误。
8.答案：（1）2 T
（2）2 T
（3）不能
解析：解：（1）由磁感应强度的定义式得
（2）磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度还是2 T。
（3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有可能是该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行，故不能确定该处没有磁场。