鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 安培力及其应用课时练习

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 安培力及其应用课时练习，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1．将通有电流为I的直导线放入磁感应强度为B的匀强磁场中，下列图中所标出的通电直导线所受安培力F的方向正确的是（ ）
A．B．
C．D．
2．如图所示，在水平绝缘杆上用两条等长的平行绝缘丝线悬挂一质量为m的通电导体棒．将导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中，由于安培力的作用，当两条丝线与竖直方向均成30°角时，导体棒处于平衡状态，若重力加速度为g．则关于导体棒在平衡状态时的说法正确的是（ ）
A．导线所在处的磁感应强度处处相等
B．导体棒受到的安培力大小一定是
C．每条丝线对导体棒的拉力大小一定是
D．导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定是mg
3．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
4．如图所示，长为L,质量都为m的两相同导体棒a、b，a被放置在光滑的斜面上，b固定不动，a、b在同一水平面上且保持平行，斜面倾角45°，当a、b中通有电流强度为I的反向电流时，a恰好能在斜 面上保持静止，则b在a处所产生的磁感应强度B的大小为
A．B．C．D．
5．如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成角，则导体棒受到的（ ）
A．安培力大小为BIL
B．安培力大小为BILsin
C．摩擦力大小为BILcs
D．支持力大小为mg+BILsin
6．关于磁感线和磁通量的说法正确的是（ ）
A．磁感线的方向总是从N极指向S极
B．通电直导线所受磁场力方向一定与该处的磁感线方向垂直
C．小磁针所受磁场力方向一定与该处磁感线方向相同
D．磁通量等于垂直通过某面的磁感线条数
7．电磁炮是一种新式兵器，炮弹的出射速度可达当前海军舰炮的3倍以上，其原理是利用磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。图为电磁炮的示意图，两根间距为的光滑平行金属导轨、固定在水平面内，质量为的金属炮弹垂直于、放在轨道上，距轨道右端的距离为，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，闭合开关后，恒流源输出的电流恒为，炮弹由静止开始加速距离后脱离导轨高速射出，不计导轨及导体棒的电阻，不计空气阻力，则此过程中恒流源输出的最大功率为（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为，则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（ ）
A．，弹簧的伸长量减小B．，弹簧的伸长量减小
C．，弹簧的伸长量减小D．，弹簧的伸长量增大
9．如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力，则下列说法正确的是（ ）
A．两根导线相互排斥
B．为判断的方向，需要知道和的合磁场方向
C．两个力的大小关系为
D．仅增大电流，、会同时都增大
10．如图所示，在通电螺线管正上方，用绝缘细杆悬挂一根通有恒定电流的硬直导线（水平方向上被限制，不会发生转动），直导线中的电流方向由a向b，P点位于导线中点正下方，同时也位于螺线管中点正上方，当闭合开关S稳定后（ ）
A．通电螺线管在导线中点处产生的磁场方向水平向右
B．导线对通电螺线管没有作用力
C．导线b端所受安培力的方向是垂直纸面向内
D．P点的磁感应强度增强
11．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中静止着甲、乙两根平行直导线，两导线的质量相同，长度相同，导线中的电流大小相同，甲导线中电流方向垂直纸面向外，乙导线中电流方向垂直纸面向里。甲导线位于水平地面上，乙导线处于空中，两导线的连线与水平方向成45°角，下列说法中正确的是（ ）
A．匀强磁场的方向可能垂直甲、乙连线斜向下
B．匀强磁场的方向可能沿甲、乙连线斜向下
C．水平地面对甲导线的支持力大于两导线重力之和
D．水平地面对甲导线的摩擦力水平向右
12．如图所示，质量m=0.5kg、长L=1m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架向下（磁场范围足够大），右侧回路电源电动势E=8V，内电阻，额定功率为8W、额定电压为4V的电动机正常工作，（ ，，）则（ ）
A．回路总电流为
B．电动机的额定电流为
C．磁感应强度的大小为
D．磁感应强度的大小为
13．截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流，四根平行直导线均通入电流，，电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（ ）
A．B．
C．D．
14．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向是（ ）
A．，方向垂直斜面向下
B．，方向竖直向下
C．，方向水平向左
D．，方向水平向右
15．磁场对通电导体的作用力叫安培力，通电导体垂直于磁场方向放置时，关于安培力的大小有如下规律，其中正确的是( )
A．磁感应强度越强，电流越小，导线越长，安培力就越大
B．磁感应强度越强，电流越大，导线越长，安培力就越大
C．磁感应强度越弱，电流越大，导线越长，安培力就越大
D．磁感应强度越强，电流越大，导线越短，安培力就越大
二、填空题（共4题）
16．如图所示，在光滑斜面上的一段通电导线处于静止状态，匀强磁场垂直 斜面向上，通电导线除了受重力、支持力外还受到磁场对通电导线的__________力(选填“安培”或“洛伦兹”)．当导线中电流增大时，通电导线将沿斜面 向___________运动(选填“上”或“下”)；当磁场的磁感应强度减小时，通电导 线受到的磁场力将_________(选填“变小”或“变大”)．
17．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L＝0.2 m，导线中电流I＝1 A．该导线所受安培力F的大小为______N。
18．如图所示，柔软的导线长，弯曲地放在光滑水平面上，两端点固定在相距很近的a、b两点，匀强磁场的方向竖直向下，磁感应强度，当导线中通以图示方向的电流时，穿过回路的磁通量为__________，导线中的张力为_________N。
19．某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）
(1)在开关闭合后，金属棒向_________（选填“左侧”或“右侧”）移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：
A．适当增加两导轨间的距离
B．保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒
C．将滑动变阻器滑片向左移动
D．把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是_________（填入正确选项前的字母）。
(3)如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，金属棒将会向_____（选填“左侧"或“右侧”）移动。
三、综合题（共4题）
20．电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，质量为m=0.02kg的电阻不计的光滑通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d=0.2m，磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，恰好使杆ab静止不动，此时电阻R等于多少欧？（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2）
21．如图所示，两平行导轨相距20cm，金属棒MN的质量m=10g，其电阻R为8Ω，滑动变阻器R1与MN串联，匀强磁场磁感应强度B竖直向下，大小为0.8T，电源电动势E=10V，内阻r＝1Ω。当开关S闭合时，金属棒MN处于静止状态。（g取10m/s2）求：
(1)若平行导轨光滑，金属棒所受到的安培力的大小；
(2)若平行导轨不光滑，若将滑动变阻器R1的阻值调至1Ω，金属棒MN仍然保持静止状态，求金属棒受到的摩擦力的大小和方向（结果可保留根号）。
22．如图所示，间距为20 cm、倾角为53°的两根光滑金属导轨间，有磁感应强度为1.0 T、方向竖直向上的匀强磁场，导轨上垂直于导轨放有质量为0.03 kg的金属棒，在与导轨连接的电路中，变阻器R1的总电阻为12 Ω，电阻R2也为12 Ω，导轨和金属棒电阻均不计，电源内阻为1.0 Ω.变阻器的滑动头在正中间时，金属棒恰静止在导轨上，此时金属棒中的电流大小为多少 A，电源电动势为 V.
23．图中已经标出了磁场B的方向、通电直导中电流I的方向，在图中画出通电直导线所受安培力的方向．
参考答案：
1．B
2．D
3．A
4．C
5．A
6．B
7．C
8．D
9．D
10．D
11．B
12．D
13．C
14．B
15．B
16． 安培 上 变小
17．0.04N
18． 0.0628 1
19． 左侧 ACD 左侧
20．9Ω
21．(1)0.1N；(2)，方向沿斜面向下
22．2 66
23．