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    2017_2018学年高中物理专题3.4通电导线在磁场中受到的力课时同步试题新人教版选修3_120171227289

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    人教版 (新课标)选修34 通电导线在磁场中受到的力同步达标检测题

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    这是一份人教版 (新课标)选修34 通电导线在磁场中受到的力同步达标检测题,共8页。
    第4节  通电导线在磁场中受到的力1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系,说法正确的是A.磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直B.磁场方向一定与安培力方向垂直,但电流方向不一定与安培力方向垂直C.磁场方向不一定与安培力方向垂直,但电流方向一定与安培力方向垂直D.磁场方向不一定与电流方向垂直,但安培力方向一定既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直【答案】D2.某地的地磁场大约是4.0×10–5 T,一根长为500 m的电线,通入电流的强度为10 A的电流,该导线可能受到的安培力为A.0                                  B.0.1 NC.0.3 N                              D.0.4 N【答案】AB【解析】电线与地磁场垂直放置时,受到的安培力最大Fm=BIL=0.2 N,当IB时,Fmin=0,所以AB正确。3.如图所示,一通电直线导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向A.向上B.向下C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里【答案】D【解析】根据左手定则,让磁感线穿过手心,即手心向上,四指指向电流方向,即指向右侧,大拇指垂直于纸面指向里,故安培力方向垂直纸面向里,故ABC错误,D正确。4.如图所示,四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中,它受到的磁场力的合力A.竖直向上B.方向垂直于ad斜向上C.方向垂直于bc斜向上D.为零【答案】D【解析】由题意可知,线框abcd是一个封闭回路,其有效长度为零,所以线框abcd所受安培力的合力为零,选项D正确。5.如图,长为2L的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为A.0                        B.0.5BILC.BIL                      D.2BIL【答案】C6.如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放置在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以移动,当导线通过图示方向的电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升【答案】C【解析】在导线两侧取两小段,由左手定则可知,左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外,右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里,从上往下看,导线逆时针转动;当转动90°时,同时下降。故C正确。7.光滑的平行导轨(图中粗线所示)与电源连接后,倾斜放置,导轨上放一个质量为m的金属导体棒。通电后,导体棒中的电流垂直纸面向外,在棒所在的区域内加一个合适的匀强磁场,可以使导体棒静止平衡,下面四个图中分别加了不同方向的磁场,其中一定不能平衡的是【答案】C8.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央上方固定一根长直导线,导线与条形磁铁垂直。当导线中通以垂直纸面向里的电流时,用FN表示磁铁对桌面的压力,F表示桌面对磁铁的静摩擦力,则导线通电后与通电前受力相比A.FN减小,F=0B.FN减小,F≠0C.FN增大,F=0D.FN增大,F≠0【答案】C9.如图所示的天平可用来测定磁感应强度B。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽度为l,共N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面,当线圈中不通电流时,在天平左右两边加上质量各为m1m2的砝码,天平平衡,当线圈中通有电流I时方向如图所示,左边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m1m2)g/NIlB.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/NIlC.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1m2)g/NIlD.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg/2Nil【答案】B【解析】未通电时,根据平衡可知m1g=m2g+mg,则m′=m1m2;当B的方向垂直纸面向里,线圈所受安培力的方向向下,所以需要在右边加砝码m。则有mg=NBIL,所以,故选B。【名师点睛】此题考查了物体的平衡、安培力以及左手定则的问题;解题的关键是能根据左手定则来判断安培力的方向,并且知道安培力的计算公式F=BIL,然后根据平衡条件列出方程进行解答;此题难度不大,是基础题。10.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。整个装置处于匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置,当杆中通有从ab的恒定电流I时,金属杆ab刚好静止。则A.磁场方向一定是竖直向上B.磁场方向竖直向上时,磁场的磁感应确定最小C.ab受安培力的最小值为D.ab受安培力的最小值为【答案】D【名师点睛】本题考查了力的平衡问题及平行四边形法则的应用问题;主要是借助磁场中安培力考查矢量三角形合成法则求最小值问题,判断出安培力何时最小是解题的关键步骤;解题时要灵活运用三角形或者平行四边形,熟练掌握右手定则。11.如图,通电线圈abcd平面和磁场垂直(不考虑电流间相互作用),则A.ab边受到向左的安培力B.bc边受到向下的安培力C.线圈面积有缩小的趋势D.线圈有转动的趋势【答案】C【名师点睛】考查由左手定则可判定安培力方向,注意对于左手定则的应用,要搞清两点:一是什么时候用;二是怎样用。12.一通电直导线与匀强磁场方向垂直,电流方向如图所示,设磁场磁感应强度为B,导线长度为L,导线通电电流为I,则导线所受安培力A.方向垂直纸面向外B.方向竖直向上C.通电电流越强,导线所受安培力越大D.若将导线平行于磁场方向放入,导线所受安培力不变【答案】C【解析】由左手定则可知,安培力方向为垂直纸面向里,故AB错误;根据F=BIL可知,电流越强,则导线所受安培力越大,故C正确;若将导线平行磁场放入,则导线所受安培力为零,故D错误。13.如图,两根通电长直导线ab平行放置,ab中的电流强度分别为I2I,此时a受到的磁场力为F,以该磁场力方向为正方向。ab的正中间再放置一根与ab平行共面的通电长直导线c后,a受到的磁场力大小变为2F,则此时b受到的磁场力的大小为  A.0                                    B.FC.4F                                   D.7F【答案】BD【解析】由于ab间的磁场力是两长直导线的相互作用,故b受到a的磁场力大小为F,方向相反,故为–F,中间再加一通电长直导线时,由于c处于中间,其在ab两位置产生的磁场强度相同,故b受到的磁场力为a受磁场力的2倍,a受力变成2F,可能是受c的磁场力为F,方向向左,此时b受力为2F,方向向左,故b受力为F,方向向左,故合磁场力为Fa变成2F,也可能是受向右的3F的力,则此时b受力为6F,方向向右,故b受到的磁场力为–6FF=–7F,故选BD。14.如图所示,在匀强磁场区域中有一光滑斜面体,在斜面体上放了一根长为L、质量为m的导线,当通以如图方向的电流后,导线恰好能保持静止,则磁感应强度B满足A.,方向水平向左B.,方向垂直纸面向外C.,方向沿斜面向上D.,方向竖直向下【答案】AD15.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计, g10 m/s2。已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:(1)通过导体棒的电流;(2)导体棒受到的安培力和导体棒受到的摩擦力;(3)若仅将磁场方向改为竖直向上,求摩擦力。【答案】(1)1.5 A  (2)0.30 N  0.06 N(3)0

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