《探究安培力》同步练习4.doc

《探究安培力》同步练习4.doc

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1、探究安培力一、单项选择题1.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是(  )A.  B.C.D.答案:A2.如图所示,固定的长直导线竖直放置,通以竖直向上的直流电.在导线右侧放一可以自由移动的矩形通电线框,它们在同一平面内,则线框的运动情况是(  )A.线框平动,远离直导线B.线框平动,靠近直导线C.从上向下看线框顺时针转动,并靠近直导线D.从上向下看线框逆时针转动,并远离直导线答案:B3.下图中磁感应强度B,电流I和安培力F之间的方向关系错误的是(  )解析:根据左手定则,F一定垂直于I和L,D错误.答案:D4.一段长0.

2、2m,通过2.5A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是(  )A.如果B=2T,F一定是1NB.如果F=0,B也一定为零C.如果B=4T,F有可能是1ND.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0

3、,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好.整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中.当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab刚好处于静止状态.要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是(  )A.增大磁感应强度BB.调节滑动变阻器使电阻减小C.增大导轨平面与水平面间的夹角θD.将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变解析:对金属杆受力分析,沿导轨方向:-mgsinθ=0,若想让金属杆向上运动,则增大,A项正确;电阻减小,增大,则B项正确;若增大θ,则mgsinθ增大,C项错误;若电流反向

4、,则金属杆受到的安培力反向,D项错误.答案:AB6.质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,有垂直于纸面向里的电流通过杆,杆恰好静止于导轨上.在如下图所示的A、B、C、D四个图中,杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是(  )解析:对通电杆进行受力分析如下:根据平衡条件可以判断出C和D一定受到摩擦力的作用,正确选项为C、D.此题要求考生能够对通电杆进行正确的受力分析,并根据平衡条件进行判断.答案:CD7.首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培.如右图所示的装置,可以探究影响安培力大小的因

5、素,实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度,可能的操作是(  )A.把磁铁的N极和S极换过来B.增大通过导体棒的电流强度IC.把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条D.更换磁性较小的磁铁解析:安培力的大小与磁场强弱成正比,与电流强度成正比,与导线的长度成正比,B、C正确.答案:BC8.南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管,如右图所示,下列说法正确的是(  )A.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧秤示数将减小B.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧秤示数将增大C.若将b端接电源正极,a端接电源

6、负极,则弹簧秤示数将增大D.若将b端接电源正极,a端接电源负极,则弹簧秤示数将减小解析:分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化,关键在于确定螺线管与电、磁场之间的作用情况.一方面,可以将地球等效处理为一个大磁铁,地球南极相当于磁铁的N极,因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上;另一方面,可利用安培定则确定通电螺线管在周围产生的磁场方向,再根据“同名磁极相斥,异名磁极相吸”原理可判断螺线管与地磁场之间的作用情况.答案:AC三、非选择题(按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位)9.如

7、图所示,两平行光滑导轨相距为L=20cm,金属棒MN的质量为m=10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,方向竖直向下,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,当开关K闭合时,MN恰好平衡,求变阻器R1的取值为多少?(设θ=45°,g取10m/s2)解析:先根据左手定则判定安培力的方向,然后根据平衡条件列方程,再利用安培力公式以及闭合电路欧姆定律进行求解.金属棒平衡时的平面受力图如图所示.当MN平衡时,有:mgsinθ-BILcosθ=0,①由闭合电路欧姆定律,得:I=E/(R+R1+r),②由①②式联立并代入数据,得

8、:R1=7Ω.答案:7Ω点拨:改变观察角度,画出平面受力图,可使问题更便于分析.10.如图所示,光滑的平行导轨倾角为θ,处在竖直向下匀强磁场中,导轨中接入电动势为E、内电阻为r的直流电源,电路中除电阻R外其余电阻不计;将质量为m、长度为L的导体棒放在平行导轨上恰

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