2020_2021学年高中物理第三章磁场4通电导线在磁场中受到的力课时作业含解析新人教版选修3_120210223227.doc

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1、通电导线在磁场中受到的力(20分钟　50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.一根容易形变的弹性导线,两端固定,导线中通有电流,方向如图中箭头所示。当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是(　　)【解析】选D。A图中I与B平行应不受安培力,故A错误,由左手定则知B、C错误,D正确。2.(多选)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是(　　)A.线框有两条边所受的安培力方向相同B.

2、线框有两条边所受的安培力大小相同C.线框所受安培力的合力向左D.线框将绕MN转动【解析】选B、C。通电矩形线框abcd在无限长直通电导线形成的磁场中,受到磁场力的作用,对于ad边和bc边,所在的磁场相同,但电流方向相反,所以ad边、bc边受磁场力(安培力)大小相同,方向相反,即ad边和bc边受合力为零,而对于ab和cd两条边,由于在磁场中,-9-离长直导线的位置不同,ab边近而且由左手定则判断受力向左,cd边远而且由左手定则判断受力向右,所以ab边、cd边受合力方向向左,故B、C选项正确。3.如图所示电路中,电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时,导致MM′与NN′之间的安

3、培力的大小分别为fa、fb,可判断这两段导线(　　)A.相互吸引,fa>fbB.相互排斥,fa>fbC.相互吸引,fa

4、I时,通电线圈就在安培力的作用下转动,同时螺旋弹簧即游丝变形,反抗线圈的转动。研究表明电流表灵敏度将随着线圈匝数N、线圈面积S及磁感应强度B的增大而提高,随着螺旋弹簧弹性强弱的增大而降低。故应选A、B、D。5.如图所示的两条长直导线AB和CD相互垂直。其中AB固定。CD可以以其中心为轴自由转动或平动。彼此相隔一段很小的距离。当分别通以图示方向的电流I时。CD的运动情况是(　　)-9-A.顺时针方向转动、同时靠近导线ABB.顺时针方向转动、同时离开导线ABC.逆时针方向转动、同时靠近导线ABD.逆时针方向转动、同时离开导线AB【解析】选C。AB导线产生的磁场磁感线为第一个图的黑

5、圆线,水平的为CD导线,由左手定则可判断左侧受力向下,右侧受力向上,所以CD导线会逆时针旋转。AB导线和CD导线靠近还是远离可以从第二个图判断,AB产生的磁场如图所示,由左手定则可判断CD导线受力指向AB导线,故CD导线会靠近AB导线。所以C正确。6.(多选)如图所示,一根通电的直导体放在倾斜的粗糙斜面上,置于图示方向的匀强磁场中,处于静止状态。现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流的过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是(　　)A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零【解析】选A、B。若F安

6、9-F摩减小到零,再向下增大,B对;若F安>mgsinα,摩擦力向下,随F安增大而一直增大,A对。二、非选择题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.如图所示,光滑的平行导轨倾角为θ,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源,电路中有一阻值为R的电阻,其余电阻不计,将质量为m,长度为L的导体棒由静止释放,求导体棒在释放瞬间的加速度的大小。【解析】画出导体棒侧面受力示意图如图所示,导体棒受重力mg、支持力FN和安培力F作用,由牛顿第二定律得mgsinθ-Fcosθ=ma①F=BIL②I=③由①②③式可得a=gsinθ-

7、答案:gsinθ-(25分钟　50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)-9-1.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是(　　)A.水平向左B.水平向右C.竖直向下D.竖直向上【解析】选D。先用安培定则判断螺线管的磁场方向,在A点导线处的磁场方向是水平向左的;再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向上。故选D。2.在等边三角形的三个顶点a、b、c