高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第一节 安培力课后作业题

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

一、选择题（共15题）

1．如图①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则

A．从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动

B．从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动

C．从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动

D．从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动

2．如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是

A．顺时针转动，同时靠近导线ab

B．顺时针转动，同时远离导线ab

C．逆时针转动，同时靠近导线ab

D．逆时针转动，同时远离导线ab

3．如图所示，在边长为L的等边三角形线框ABC由三根相同的导体连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，设导体AC受到的安培力大小为F1，导体ABC受到的安培力大小为F2，则F1：F2为（　　）

A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．4：1

4．如图所示，将通电线圈(电流方向沿图中箭头方向)悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将(　　)

A．转动同时靠近磁铁 B．转动同时离开磁铁

C．不转动，只靠近磁铁 D．不转动，只离开磁铁

5．关于磁场下列说法中正确的是

A．磁感线可以用铁屑来显示，因而是真实存在的

B．电流元IL在磁场中受力为F，则B一定等于

C．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大

D．磁体与通电导体之间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的

6．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向垂直于纸面向里的是（　　）

A． B．

C． D．

7．某研究小组设计了一个利用安培力测量磁感应强度的实验装置 ，如下图甲所示，将矩形线框固定在电子秤的台面上，线框的上部处于垂直于纸面的匀强磁场中（如下图乙所示）。当线框中通顺时针电流时，电子秤读数为；当线框中通逆时针电流时，电子秤读数为（）。已知矩形线框共有匝，边长为，则磁感应强度

A．垂直纸面向外，大小为 B．垂直纸面向外，大小为

C．垂直纸面向里，大小为 D．垂直纸面向里，大小为

8．如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I．下列说法正确的是

A．O点的磁感应强度为零

B．a、b两点磁感应强度的大小Ba>Bb

C．a、b两点的磁感应强度相同

D．n中电流所受安培力方向由P指向Q

9．如图所示，两根水平放置、相互平行的长直导线中通有大小相等、方向垂直纸面向里的恒定电流，为两导线水平连线的中点，、为其水平连线垂直平分线上的两点，且到点的距离相等，在点再放置一条平行于两根导线的不通电长直导线，则（　　）

A．两通电导线之间存在相互排斥的安培力

B．、两点的磁感应强度方向相同

C．若点长直导线通入方向相反的电流，点磁感应强度方向水平向左

D．若点长直导线通入完全相同的电流，其受力方向为由

10．如下图所示，质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的两平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab和导轨垂直且之间的动摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，右图中有四个侧视图，标出了四种磁场的方向，其中杆ab和导轨之间的摩擦力可能为零的是(　　)

A．甲和乙 B．丙和丁 C．甲和丙 D．乙和丁

11．如图所示，表示磁场对直线电流的作用力示意图中正确的是（　　）

A． B． C． D．

12．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，金属棒b两端由等长轻质软导线水平悬挂，平衡时两悬线与水平面的夹角均为（＜90°），缓慢调节滑动变阻器的滑片位置以改变通过棒中的电流I，则下列四幅图象中，能正确反映与I的变化规律是

A． B． C． D．

13．质量为m，长度为L的通电导体棒靠在光滑绝缘四分之一圆弧轨道上，保持静止，竖直剖面如图所示，空间存在与纸面平行的匀强磁场，导体棒上电流大小为I，重力加速度为g，图中θ = 30°，则磁感应强度大小不可能为（     ）

A． B． C． D．

14．如图所示，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上。若电流变为0. 5I，磁感应强度大小变为2B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将（       ）

A．沿斜面加速上滑 B．沿斜面加速下滑

C．沿斜面匀速上滑 D．仍静止在斜面上

15．在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．将长为L的直导线垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中，当给导线通以恒定电流I时，其所受安培力大小为__________，方向由_________（选填“左手”或“右手”）定则判定。

17．如图所示，在匀强磁场中，有一段通电直导线垂直磁场方向放置．当导线中通以水平向右的电流时，它受到的安培力方向为垂直导线________（填“向上”或“向下”）．如果磁感应强度增大到原来的3倍，其它条件保持不变，则导线受到的安培力大小为原来的___ 倍．

18．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流I。用FN表示磁铁对桌面的压力，用Ff表示桌面对磁铁的摩擦力．则导线中通电后与通电前比较：FN___（变大、变小，不变）；Ff___

19．如图所示为电流天平, 可以用来测量匀强磁场的磁感应强度, 它的右臂挂着矩形线圈, 匝数为n, 线圈的水平边长为L, 处于匀强磁场内, 磁感应强度B的方向与线圈平面垂直. 当线圈中通过电流I时, 调节砝码使两臂达到平衡. 然后使电流反向, 大小不变. 这时需要在左盘中增加质量为m的砝码, 才能使两臂重新平衡. 导出计算B的表达式B = ________; 若n = 10, L = 10 cm, I = 0.10 A, m = 8.8 g，取g = 10m/s2, 则B = ________.

三、综合题（共4题）

20．如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源.现把一个质量为的导体棒放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻，金属导轨电阻不计，g取10，，。求：

（1）导体棒中电流的大小；

（2）导体棒受到的安培力大小及方向；

（3）导体棒受到的摩擦力大小及方向。

21．如图所示，MN、PQ为平行光滑导轨，其电阻忽略不计，与地面成30°角固定．N、Q间接一电阻R′=1.0Ω，M、P端与电池组和开关组成回路，电动势E=6V，内阻r=1.0Ω，导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场．现将一条质量m=0.04kg，电阻R=1.0Ω的金属导线置于导轨上，并保持导线ab水平．已知导轨间距L=0.1m，当开关S接通后导线ab恰静止不动，求：

（1）ab棒中电流的大小；

（2）磁感应强度大小．

22．在倾角的斜面上，固定一金属框，宽，接入电动势、内阻不计的电池。垂直框面放置一根质量的金属棒ab，它与框架间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度B=0.8T、垂直框面向上的匀强磁场中，如图所示。

（1）当调节滑动变阻器R的阻值为3Ω时，求此时的摩擦力的大小和方向？

（2）当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（框架与金属棒的电阻不计，g取10m/s2）

23．如图所示，通电导线受到向上的磁场力F，试画出线圈的绕法。

参考答案：

1．D

2．C

3．C

4．A

5．C

6．D

7．C

8．A

9．D

10．A

11．A

12．A

13．B

14．D

15．A

16．     BIL     左手

17．     向上；     3；

18．     变小     0

19．          0.44 T

20．（1）1A；（2）0.2N，沿斜面向上；（3）0.04N，沿斜面向上

21．（1）2A（2）1T

22．（1），沿金属框面向上；（2）

23．