2019版物理人教版选修3-1训练：3.4 通电导线在磁场中受到的力 .docx

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1、4通电导线在磁场中受到的力课时过关能力提升基础巩固1下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是()答案:C2(多选)关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场,下列说法正确的是()A.该磁场的磁感应强度大小处处相等,方向相同B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同,大小不等C.使线圈平面始终与磁感线平行D.线圈所处位置的磁感应强度大小都相等解析:本题主要考查磁电式电流表的原理,两磁极之间装有极靴,极靴中间又有一个铁质圆柱,极靴与铁质圆柱之间有一不大的缝隙,根据磁感线与磁极表面垂直的特点,磁化了的铁质圆柱与极靴间的缝隙处就形成了辐向分布的磁场,这样做的目的就是让通电线圈所在

2、处能有一个等大的磁场,并且磁感线始终与线圈平面平行,故正确选项为C、D。答案:CD3一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个圆线圈的圆心重合,当两线圈通有如图所示方向的电流时,则从左向右看,线圈L1将()A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.向纸外平动解析:两通电线圈间的互相作用结果是,有趋向于两电流方向一致的趋势。答案:C4在如图所示的电路中,电池均相同,当开关S分别置于a、b两处时,导线MM与NN之间的安培力的大小为Fa、Fb,则这两段导线()A.相互吸引,FaFbB.相互排斥,FaFbC.相互吸引,FaFbD.相互排斥,FaFb解析:开关S置于a处时,一节

3、电池供电;开关S置于b处时,两节电池供电;导线MM与NN之间的安培力FaFN2,弹簧长度将变长B.FN1FN2,弹簧长度将变短C.FN1FN2,弹簧长度将变长D.FN1FN2,弹簧长度将变短解析:根据左手定则可以判定导线受到的安培力的方向向左偏下,由牛顿第三定律可知,磁铁受到电流的反作用力的方向向右偏上,电流对磁铁作用力的竖直分力使磁铁对台秤的压力减小,水平分力使弹簧弹力增大,弹簧长度增大,故选项A正确。答案:A6如图所示,磁极间存在水平磁场,磁感应强度B为0.4 T。水平放置的导线AC与磁场方向垂直,导线每米的重力为1 N。导线恰好悬在空中平衡,试判断导线中的电流方向和大小。解析:导线所受安

4、培力竖直向上,且有G=F=BIL,I=GBL=2.5 A,由左手定则可知,电流方向是由C到A。答案:由C到A2.5 A7如图所示,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了 0.3 cm。重力加速度大小取10 m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。解析:依题意,开关闭合后,电流方向从b到a,由左手定则可知,金属棒所受的安培力方向竖直向下。开关断开时,两弹簧各自相对于其原长伸长为l1=0.5 cm。由胡克定律和力的平衡条件得2kl1=mg式中,m为金属棒的质量,k是弹簧的劲度系数,g是重力加速度的大小。开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为F=IBL式中,I是回路电流,L是金属棒的长度。两弹簧各自再伸长了l2=0.3 cm,由胡克定律和力的平衡条件得2k(l1+l2)=mg+F由欧姆定律有E=IR式中,E是电池的电动势,R是电路总电阻。联立式,并代入题给数据得m=0.01 kg答案:开关闭合后金属棒所受安培力方向竖直向下金属棒质量为0.01 kg