2021-2022学年第一章　1.磁场对通电导线的作用力Word版含解析.docx

第一章安培力与洛伦兹力1 .磁场对通电导线的作用力课后篇素养形成必备知识根底练L把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，以下说法正确的选项是()A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度的方向垂直D.安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直解析安培力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于电流的方向,即垂直于磁场与电流所决定的平面，但电 流方向与磁场方向不一定垂直。答案D2.（多项选择）把通有电流/、长度为/的直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，以下关于安培力大小的说法正确的选项是0A.可能为0B.一定为8C.可能小于3D.可能大于IIB解析导线与磁场方向平行时，导线受到的安培力为0,A正确;当导线与磁场方向垂直时,导线受到的安 培力最大，为8,C正确,B、D错误。答案AC如下列图,MN中电流为/，与C。夹角为。，导轨垂直于磁场放置,磁感应强度为RAK与CZ）相距为d,那 么所受安培力大小0A.F=IdBB.F=IdBsm 0C.F=D.F=IdBcos 6解画题中磁场和电流垂直，。角仅是导轨与金属杆MN间的夹角，不是电流与磁场的夹角。3. （多项选择）如下列图，纸面内的金属圆环中通有电流/，圆环圆心为。、半径为凡尸、。为圆环上两点，且 0P垂直于。,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于纸面向里，那么（）A.整个圆环受到的安培力大小为2nIRBB.整个圆环受到的安培力大小为0C.圆弧PQ受到的安培力大小为IRBD.圆弧PQ受到的安培力大小为IRB例根据左手定那么可知，整个圆环关于圆心对称的两局部受到的安培力等大反向,受到的合力为0, 选项A错误,B正确;圆弧PQ受到的安培力大小等于直线段PQ受到的安培力大小，为/RB,选项C错 误,D正确。答案|bd.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，描述导线状态的图 示中正确的选项是（）解桐A选项中电流方向与磁场平行，导线不受安培力,A错误;B选项中，安培力垂直于纸面向里，看不 到导线弯曲,B错误;C、D选项中安培力方向向右，导线向右弯曲,C错误,D正确。函D.如下列图，。为置于电磁铁两极间的一段通电直导线,电流方向垂直于纸面向里。在开关S闭合后，导 线。所受安培力的方向是0A.向上B.向下C.向左D.向右解画由右手螺旋定那么，软铁芯在导线处的磁场方向向左，由左手定那么，导线。受到的安培力方向 向上，选项A正确。Ha.（多项选择）一根长为0.2 m、电流为2 A的通电直导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到 安培力的大小可能是0A.0.4 NB.0.2 NC.0.1 ND.0解责据安培力的定义，当磁感应强度与通电直导线方向垂直时，安培力有最大值，为b=8=2x0.2x0.5N=0.2N。当磁感应强度与通电直导线方向平行时，安培力有最小值，为0。随着二 者方向夹角的变化，安培力大小在0与0.2N之间取值。答案|bcd.将长为1 m的导线qc,从中点人折成如下列图形状，放入3=0.08 T的匀强磁场中，从、平面与磁场垂直, 假设在导线abc中通入25 A的直流电，那么整根导线所受安培力大小为多少？解画通电导线受安培力的有效长度为首尾相接的直线段晨=2x/cos30。二m,故导线所受安培力的大 小为 F=74zcB=25xx0.08N=NoSSn关键能力提升练9.如下列图，一段导线"cd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂 直。线段Q。、友?和的长度均为/,且/灰:=/?必=135°。流经导线的电流为/，方向如图中箭头 所示。导线段外所受到的磁场的作用力的合力（）A.方向沿纸面向上,大小为(+1)BB.方向沿纸面向上,大小为C.方向沿纸面向下,大小为(+1)8D.方向沿纸面向下,大小为画将导线分为三段直导线，根据左手定那么分别判断出各段所受安培力的方向,根据方=3计算出 安培力的大小，再求合力。导线所受合力/合=5+2Bsin45。=(+1)氏方向沿纸面向上。鹿A(多项选择)在xOy平面中有一通电直导线与Ox、。)，轴相交，导线中电流方向如下列图。该区域有匀强 磁场，通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同。该磁场的方向可能是0A.沿z轴正方向B.沿y轴负方向C.沿x轴负方向D.沿z轴负方向解画由左手定那么可判断磁场方向与X。)，平面平行,可能沿y轴负方向,可能沿x轴负方向，选项B、C正确。客剽BC如下列图，三根通电长直导线P、。、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大 小相等，方向垂直纸面向里;通电直导线产生磁场的磁感应强度8=,/为通电导线的电流大小/为距通 电导线的垂直距离火为常量;那么通电导线R受到的安培力的方向是()A.垂直R,指向y轴负方向B.垂直民指向y轴正方向C.垂直尺指向x轴正方向D.垂直R,指向x轴负方向解前由磁场的叠加可知处的磁场水平向右，由安培定那么知,安培力垂直于R指向y轴负方向。Ha(2021海南卷)如下列图，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直 于纸面向里的电流/时，导线所受安培力的方向为0A晌上B.向下C向左D晌右解画根据安培定那么，可知蹄形电磁铁的磁场分布情况如下列图，根据左手定那么，可以判断导线所受安培力的方向向下，应选B。奉B如下列图，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6xl(y2 kg的通电直导线，电流A,方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、 方向竖直向上的磁场中,U0时乃=0,那么需要多长时间斜面对导线的支持力为零?(g取10m/s2)解责导线所受斜面的支持力恰为零时的受力情况如下列图。由平衡条件，得/二(D而F=BIlB=OAt(T)代入数据解即得u5s答案15 s14.如下列图，一劲度系数为左的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abed,be边长为/,线框的下半部 处在匀强磁场中,磁感应强度大小为民方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里，线框中通以电流 /,方向如下列图，开始时线框处于平衡状态，弹簧处于拉伸状态。现令磁场反向，磁感应强度的大小仍为 民线框到达新的平衡，在此过程中线框位移的大小原为多少?方向如何？解责两种情况下安培力方向相反，大小均为尸二加?,那么弹簧弹力的改变量为Ab=QAx=2加5,所以 Ax=0开始时安培力向上，后来安培力向下，所以线框位移方向向下。答案方向向下