2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测(十四)磁场对通电导线的作用——安培力 教科版选修3-1

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1、课时跟踪检测(十四)磁场对通电导线的作用——安培力1.如图1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(  )图1A.竖直向下      B.竖直向上C.水平向右D.水平向左解析:选B 首先根据安培定则判断通电螺线管在A处产生的磁场方向:水平向左。根据左手定则判断可知:A受到通电螺线管磁场的作用力的方向:竖直向上,故A、C、D错误,B正确。2.(多选)如图2所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁

2、感线的夹角为30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的安培力,可采取的办法是(  )图2A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转30°角D.使导线在纸面内逆时针转60°角解析:选ABD 由公式F=BIL,当增大电流时,可增大通电导线所受的磁场力,故A正确;由公式F=BIL,当增加直导线的长度时,可增大通电导线所受的磁场力,故B正确;当使导线在纸面内顺时针转30°时,导线与磁场方向平行,则所受磁场力变为零,故C错误;当使导线在纸面内逆时针转60°时,导线垂直磁场方向投影长度伸长,则所受磁场力变大,故D

3、正确。3.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图3所示,ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是(  )图3A.线框所受的安培力的合力为零B.线框所受的安培力的合力方向向左C.线框有两条边所受的安培力方向相同D.线框有两条边所受的安培力大小相等解析:选D 直导线中的电流方向由M到N,根据安培定则,导线右侧区域磁感应强度方向向外,ab边电流的方向向上,根据左手定则,ab边受向右的安培力,cd边受到向左的安培力,ad边受到向上的安培力,bc边受到向下的安培力,方向全不同;ab边受到的安培力

4、大于cd边,ad边受到的安培力与bc边受到的安培力大小相等,合力向右,故A、B、C错误,D正确。4.如图4所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为(  )图4A.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2解析:选A 导线a、b在对方位置产生的磁场大小相等方向相同,增加匀强磁场后,合磁场仍然大小相等,则a、b所受磁场力仍然大小相等,即b受到的磁场力大小也变为F2,故A正确,B、C、

5、D错误。5.螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈,线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内,如图5所示。当开关S合上时(一小段时间内),从上方俯视,线圈应该(  )图5A.顺时针方向转动,同时向左移动B.逆时针方向转动,同时向右移动C.顺时针方向转动,同时悬线的拉力减小D.逆时针方向转动,同时悬线的拉力增大解析:选D 闭合S后,螺线管左端为S极,右端为N极,由左手定则知圆环右边受垂直于纸面向里的安培力,左边受垂直于纸面向外的安培力,所以从上向下看线圈逆时针方向转动,当转动到线圈与纸面垂直时,线圈等效为左端为N极、

6、右端为S极的磁针,由磁极间的作用力可知悬线拉力增大。6.如图6所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B=1T的匀强磁场中,CO间距离为10cm,当磁场力为0.2N时,闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为(  )图6A.电流方向C→O,电流大小为1AB.电流方向C→O,电流大小为2AC.电流方向O→C,电流大小为1AD.电流方向O→C,电流大小为2A解析:选D 由F=BIL得到I==A=2A,因开关跳开时,要求安培力向左,由

7、左手定则得电流方向O→C,所以D正确。7.如图7所示,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为(  )图7A.0B.0.5BIlC.BIlD.2BIl解析:选C V形导线两部分的受力情况如图所示。其中F=BIl,V形导线受到的安培力应为这两个力的合力,大小为F合=2Fcos60°=BIl,故C项正确。8.(多选)在倾角为α的光滑绝缘斜面上,放一根通电的直导线,如图8所示,当加上如下所述的磁场后,

8、有可能使导线静止在斜面上的是(  )图8A.加竖直向下的匀强磁场B.加垂直斜面向下的匀强磁场C.加水平向右的匀强磁场D.加沿斜面向上的匀强磁场解析:选AB 加竖直向下的匀强磁场,根据左手定则可知,安培力的方向向左,重力、支持力与安培力可以三力平衡,故A正确;加垂直斜面向下的匀

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