高中物理教科版 (2019)选择性必修 第二册1 安培力综合训练题

1.1安培力基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，匀强磁场磁感应强度为B，方向竖直向上，移动导轨长度为L，流过导轨的电流为I，则导轨受到的安培力的大小和方向是(　　)

A． ，水平向右 B．BIL，水平向右

C．BIL，水平向左 D．，水平向左

2．匀强磁场垂直纸面向内，纸面内有一通电导体棒，电流方向如图所示．保持电流大小不变，以导体棒的中点为转轴，在纸面内逆时针转过的过程中，导体棒所受的安培力大小（　　）

A．不变 B．一直变大

C．先变大后变小 D．先变小后变大

3．一通电直导线用细线悬挂于匀强磁场中，磁场及电流方向如图所示．通电导线所受安培力的方向是(　 　)

A．水平向左 B．竖直向下 C．水平向右 D．竖直向上

4．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是：（      ）

A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极

B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向

C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱

D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小

5．如图所示，弹簧测力计下挂有一长为L、质量为m的金属棒，金属棒处于磁感应强度垂直纸面向里的匀强磁场中，棒上通有如图所示方向的电流I，金属棒处于水平静止状态，若此时弹簧测力计示数大小为F，重力加速度为g，金属棒以外部分的导线没有处于磁场中且质量不计，则下列说法正确的是(　　)

A．金属棒所受的安培力方向竖直向上

B．金属棒所受的安培力大小为mg－F

C．若将电流增大为原来的2倍，平衡时弹簧测力计示数会增大为2F

D．若将磁感应强度和金属棒质量同时增大为原来的2倍，平衡时弹簧测力计示数会增大为2F

6．为了形象的描述电场和磁场，引入了电场线和磁感线，下列说法正确的是（ ）

A．电场线、磁感线都客观存在

B．电场线、磁感线都闭合且都不相交

C．同一电荷在电场线越密的地方所受电场力一定越大

D．同一通电导线在磁感线越密的地方所受安培力一定越大

7．下列物理量中属于标量的是（ ）

A．电流 B．安培力 C．电场强度 D．磁感应强度

8．如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（ ）

A．适当增大电流

B．使电流反向并适当减小

C．保持电流    I不变，适当减小B

D．使电流I反向，适当减小

9．利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B，用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R，质量为m的““∐”型线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计．当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时，数字电压表会有示数U，且数字电压表上的示数U与所加拉力F成正比，即U=KF，式中K为比例系数．当线框接入恒定电压为E1时，电压表的示数为U1；接入恒定电压为E2时（电流方向不变），电压表示数为U2．则磁感应强度B的大小为（ ）

A．B= B．B=

C．B= D．B=

10．如图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 （ ）

A．电流方向C→O,电流大小为1A

B．电流方向O→C,电流大小为2A

C．电流方向O→C,电流大小为1A

D．电流方向C→O,电流大小为2A

11．长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近a处，且通入垂直纸面向里的电流如图中“”所示，在圆线圈开始通以顺时针方向电流的瞬间，线圈将

A．向下平移 B．向上平移

C．从a向b看，顺时针转动 D．从a向b看，逆时针转动

12．三条长度相同的直导线a、b、c垂直于纸面固定放置，相互之间的距离均为L。在三条直导线中均通有大小相等的电流I，其中直导线a、c中的电流方向垂直纸面向里，直导线b中的电流方向垂直纸面向外，则直导线a与直导线b所受安培力的大小之比为（　　）

A． B． C．1：1 D．

13．超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪声新型船，如图所示是电磁船的简化原理图，AB和CD是与电源相连的导体板，AB与CD之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场由固定在船上的超导线圈产生，其独立电路部分未画出），下列说法正确的是（　　）

A．使船前进的力，是磁场对海水的安培力

B．要使船前进，海水中的电流方向从CD板流向AB板

C．同时改变磁场的方向和电源正负极，推进力方向将与原方向相反

D．船所获得的推力，与通过海水的电流大小和超导线圈产生的磁感应强度有关

14．如题图所示，纸面内有一半径为R的单匝环形闭合线圈，线圈中通有恒定电流I，整个环形线圈处于垂直纸面的匀强磁场中（图中未画出），磁感应强度大小为B．则该环形线圈所受磁场作用力大小为（　　）

A． B． C． D．0

15．如图所示，圆形硬质金属导线M-a-N-b-M固定于水平桌面上，导线平面与匀强磁场方向垂直，圆弧MaN的长度为圆周长的，触头M、N与直流电源两端相接。已知圆弧导线MaN受到的安培力大小为F，则圆弧导线MbN因为安培力作用而受到的附加张力大小为（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．______于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝______

17．在匀强磁场中，一导线垂直于磁场方向放置，导线长度为0.1 m，导线中电流为5 A，若导线受到磁场力大小为0.28 N，则磁感应强度大小为___________T。

18．长为L的水平通电直导线放在倾角为的光滑的斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，若磁场方向竖直向上，则电流为I1时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上，则电流为I2时导线平衡，那么样I1：I2= _________  ．

19．如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小，并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关，此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线，实验电路图如图所示。

（1）完成下列主要实验步骤中的填空。

①按图接线。

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D重新处于平衡状态；然后读出________________，并用天平称出________________。

④用米尺测量________________。

（2）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B = ______________。

（3）判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

三、综合题（共4题）

20．如图所示为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．（不计通电时电流产生的磁场的作用）

（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？（重力加速度为g）

（2）若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？

（3）若k＝2.0 N/m，＝0.20 m，＝0.050 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？

21．如下图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动．已知直导线长为l，质量为m，通过的电流为I，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，则匀强磁场的磁感强度的最小值B1是多少？它的方向是什么？如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感强度的最小值B2是多少？它的方向是什么？

22．两个相同的全长电阻为9 Ω、半径为8cm的均匀光滑圆环固定在一个绝缘的水平台面上,两环分别在两个互相平行的、相距为20 cm的竖直面内,两环的圆心连线恰好与环面垂直,两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B= T的匀强磁场(未画出),两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5 Ω的电源,连接的导线的电阻不计.今有一根质量为10 g、电阻为1.5 Ω的棒置于两环内侧且可沿环滑动,而棒恰好静止于如图所示的水平位置,它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ=60°,重力加速度g取10 m/s2.试求：

(1)此电源电动势E的大小.

(2)若换上两个电阻可忽略的光滑圆环和电动势E的大小为2V的电源，其他条件不变，现将棒从圆环最低点静止释放，问:棒经过P、Q点时对两环的弹力各为多少?棒能上升的最大高度?

23．请根据如图各图中给出的条件，运用左手定则，在图中标出所缺的物理量的方向（已知B与I相互垂直）。

参考答案

1．B

2．A

3．B

4．D

5．D

6．C

7．A

8．A

9．C

10．B

11．D

12．B

13．D

14．D

15．A

16．垂直    IlB   

17．0.56

18．1：cos；

19．电流表的示数I    此时细沙的质量m2    D的底边长度l        m2 > m1   

20．（1） （2）正极 （3）2.5A

21．，方向垂直斜面向上；，方向水平向左。

22．(1)E=6 V.(2)0.2N  12cm

23．，，