物理选修34 通电导线在磁场中受到的力测试题

这是一份物理选修34 通电导线在磁场中受到的力测试题，共2页。
通电导线在磁场中受到的力1．(多选)(2019·辽宁省沈阳市东北育才学校高二上学期期中)如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图所示，在加上电流后的一小段时间内，台秤读数为F2，则以下说法正确的是(　AD　)A．F1>F2　　　 B．F1<F2C．弹簧长度将变长 D．弹簧长度将变短解析：磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右下，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的；将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力减小，由于在水平向左产生分力，所以弹簧产生压缩，弹簧长度将变短。故AD正确，BC错。2．(2019·江西省九江一中高二上学期期末)将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的N极朝上S极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来。下列判断正确的是(　C　)A．线框能旋转起来，是因为电场力B．俯视观察，线框沿逆时针方向旋转C．电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率D．导线框将上下振动解析：线框能旋转起来，是因为通电导线在磁场中受到安培力的缘故，选项A错误；磁体的上面为N极，产生斜向上的辐射状的磁感线，导线的右半部分有向下的电流，根据左手定则可知受到向外的磁场力，同理左半部分受到向里的磁场力，可知俯视观察，线框沿顺时针方向旋转，选项BD错误；电池输出的电功率一部分要转化成线框的热功率，则电池的输出功率大于线框旋转的机械功率，选项C正确。3．(2019·重庆一中高二上学期期末)如图，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm。重力加速度大小取10 m/s2。(1)判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向及大小；(2)求出金属棒的质量。答案：(1)安培力方向竖直向下　F＝0.6 N　(2)m＝0.1 kg解析：金属棒通电后，闭合回路电流I＝＝＝6 A，导体棒受到安培力F＝BIL＝0.6 N。根据左手定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下，开关闭合前2×k×0.5×10－2 ＝mg，开关闭合后2×k×(0.5＋0.3)×10－2 ＝mg＋F，解得m＝0.1 kg。