教科版高中物理选修3-13.2磁场对通电导线的作用——安培力2.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯自我小测1．在下列各图中，分别标出了磁场B的方向，电流I的方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是()．2．一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是()．A．0.4NB．0.2NC．0.1ND．03.电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可

2、形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是()．A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变4.在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，可判断这两段导线()．A．相互吸引，Fa＞F

3、bB．相互排斥，Fa＞FbC．相互吸引，Fa＜FbD．相互排斥，Fa＜Fb1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5．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，ad边与MN平行．关于MN中电流产生的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是()．A．线框有两条边所受到的安培力方向相同B．线框有两条边所受到的安培力大小相同C．整个线框有向里收缩的趋势D．若导线MN向左微移，各边受力将变小，但合力不变6．如图所示，水平方向有

4、一匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.2T，有一段通电导线竖直放置，长度为L＝0.8m，当导线中通入大小为I＝1A，方向如图所示的电流时，试问：(1)导线所受安培力有多大？方向如何？(2)若将导线在纸面内沿顺时针方向转过90°，则安培力的大小是多少？(3)若将导线在垂直纸面的平面内转动，分别说明它所受安培力的大小和方向是否变化？7．如图所示，电源的电动势E＝2V，内阻r＝0.5Ω，两竖直导轨间的距离L＝0.2m，竖直导轨的电阻可以忽略不计．金属棒的质量m＝0.1kg，电阻R＝0.5Ω，它与导轨间的动摩擦因

5、数μ＝0.4，在纸外一侧垂直靠在两导轨上．为使金属棒不下滑，施一与纸面成30°夹角、与导线垂直且斜向纸里的磁场，则磁感应强度的大小应满足什么条件？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2)2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯参考答案1答案：C解析：本题考查用左手定则判断安培力的方向．根据左手定则，四指指向电流方向，让磁感线垂直穿入手心，则大拇指所指的方向即是安培力的方向，只有C符合左手定则．故正确选项为C.2答案：BCD解析：由安培力

6、的公式F＝ILBsinθ可知，安培力的大小与I和B的夹角有关．当θ＝90°时，F最大，Fmax＝ILB＝2×0.2×0.5N＝0.2N．当θ＝0°时，F最小，Fmin＝0，故F的大小范围是0≤F≤0.2N，故选B、C、D.3答案：BD解析：由题意可知，B＝kI，设轨道宽为d，则F安＝BId＝kI2d，由动能定理得，F·L＝122kI2dL，选项B、D正确．安mv，联立以上式子解得，v＝2m4答案：D解析：电键S闭合后，MM′、NN′中产生平行反向电流，据安培定则和左手定则可知，两导线相互排斥，A、C错；

7、电键S置于b处时，两段导线中的电流较大，导线产生较强的磁场，对另一导线产生较大的安培斥力，即Fa＜Fb，故B错，D对．5答案：B解析：由直线电流产生磁场的特点可知，与导线距离相等的位置磁感应强度大小相等．因此ab与cd边受到的安培力大小相等，但ab受力方向向下，cd受力方向向上，即两者的方向相反．ad受力方向向左，bc受力方向向右，但ad受到的力大于bc受到的力，A、C错B对；MN向左微移，则线框各边所在处磁场均减弱，故各边受力均变小，但ad边所在处减弱更多，故线框所受向左的合力变小，D错．6答案：(1

8、)0.16N垂直纸面向里(2)0(3)F大小不变，方向不断改变解析：(1)由于电流方向与磁场方向垂直，故F＝BIL＝0.16N，由左手定则可判断出安培力的方向垂直纸面向里．(2)将导线在纸面内沿顺时针方向转过90°，此时电流方向与磁场方向平行，故安培力的大小F＝0.(3)将导线在垂直纸面的平面内转动，由于任意位置电流方向与磁场方向均垂直，故安培力的大小不变，由左手定则知，安培力的方向不断改变．7答案：3.0T≤B≤16.3T解析：对金属棒进