高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 磁场对通电导线的作用力同步达标检测题

1.1磁场对通电导线的作用力同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图，一个环形电流的中心有一根通电直导线，则环受到的磁场力（   ）

A．沿环半径向外

B．沿环半径向内

C．沿水平向左

D．等于零

2．一根放在磁场里的通电直导线如图所示，则通电直导线所受安培力的方向为（　　）

A．向左 B．向下 C．向右 D．向上

3．如图所示，在条形磁铁N极附近悬挂一个圆线圈，线圈平面与水平磁铁位于同一平面内，当线圈通以图示方向的电流时，从上往下看，线圈将会（       ）

A．顺时针方向转动，同时靠近磁铁 B．顺时针方向转动，同时离开磁铁

C．逆时针方向转动，同时靠近磁铁 D．逆时针方向转动，同时离开磁铁

4．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是（　　）

A．安培力的方向一定跟磁场的方向相同

B．安培力的方向一定跟磁场的方向垂直，但不一定跟电流的方向垂直

C．安培力的方向一定跟电流的方向垂直，但不一定跟磁场的方向垂直

D．安培力的方向既跟磁场的方向垂直，又跟电流的方向垂直

5．电动机通电之后电动机的转子就转动起来，其实质是因为电动机内线圈通电之后在磁场中受到了安培力的作用，如图所示为电动机内的矩形线圈，其只能绕Ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图所示，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来( )

A．方向沿x轴的恒定磁场 B．方向沿y轴的恒定磁场

C．方向沿z轴的恒定磁场 D．方向沿z轴的变化磁场

6．电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示. 两相距很近的多匝通电平行线圈I和II，线圈I固定，线圈II置于天平托盘上。 当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零. 下列说法正确的是（   ）

A．. 两线圈电流方向相同时，天平示数为正数

B．两线圈电流方向相反时，天平示数为负数

C．线圈I匝数的越少，天平越灵敏

D．线圈II的匝数越多，天平越灵敏

7．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，水平放置一根质量为m、长为L的铜棍，将其两端用软导线与电源连接，使其中有图示方向的恒定电流，电流强度为Ⅰ，空间存在竖直向上的匀强磁场，铜棍处于静止状态，重力加速度为g，则匀强磁场的磁感应强度大小为（　　）

A． B． C． D．

8．如图所示是一道闪电划破夜空击中杭州北高峰的电视塔．假设发生闪电的云层带正电，则在闪电瞬间，电视塔受到地磁场的在水平方向的作用力方向是：（          ）

A．向西

B．向南

C．向东

D．向北

9．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段折成直角的金属导线abc，ab=bc=L，导线中通有如图的电流，电流强度为I，磁感应强度为B，要使该导线保持静止不动，应在b点加一多大的力，方向如何（导线所受重力不计）（　　）

A．垂直ac斜向左上方，

B．垂直ac斜向左上方，

C．垂直ac斜向左下方，

D．垂直ac斜向左下方，

10．关于磁感应强度和电场强度，下列说法正确的是

A．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的磁场力的方向.

B．由公式知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场.

C．电场强度的定义式适用于任何电场，与试探电荷q的电量和电性无关.

D．由真空中点电荷的电场强度公式知，当时，其电场强度趋近于无穷大.

11．如图所示，一个边长为0.5m、三边电阻不相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为10T的匀强磁场中．若通以图示方向的恒定电流，电流强度大小为0.4A，则金属框受到的磁场力大小为（        ）

A．0 B．2N

C．3N D．4 N

12．如图所示，一条形磁铁放于水平桌面上，它的上方靠S极的一侧固定有一根与它垂直的通电导体棒。图中画出此棒的横截面，棒中电流方向垂直纸面向里，磁铁始终静止。与通电前相比（　　）

A．磁铁对桌面的压力不变 B．磁铁对桌面的压力增大

C．磁铁受到向左的摩擦力 D．磁铁受到向右的摩擦力

13．长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（　　）

A． B． C． D．

14．下列说法中正确的是（　　）

A．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量一定很大

B．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零

C．磁感应强度的方向与通电直导线在该处所受磁场力方向相同

D．若一小段电流在某处所受的磁场力为零，则该处的磁感应强度不一定为零

15．如图，为粗细均匀的圆形金属线框，直流电源的两端与顶点相连，圆弧所对圆心角为．整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中．若段受到的安培力大小为，则整个圆形线框受到的安培力大小为（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为1A、2A、3A的电流，各电流的方向如图所示，则导线a所受的合力方向向________，导线b所受的合力方向向________．

17．如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I=5A且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等，已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，r为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为B0=3T，则a点的磁感应强度大小为_____T，乙导线单位长度（1米）受到的安培力的大小为__________N．

18．如图所示，平行导轨MN和PQ上有一辆小车，车上有一个通电线框，图中虚线框A、B、C、D、E是磁场区域，内有垂直纸面的磁场。要使小车在图示位置受到向右的推力，A区域的磁场方向________，B区域磁场方向__________________________，要使小车始终受到磁场的推力作用磁场的变化规律是______________________________________________________________________________________。

19．按照如图所示进行实验。

（1）分别接通“1、4”和“2、3”，导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与___________有关。

（2）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向___________（选填“改变”或“不改变”）。

（3）只改变导线中电流的方向，导线受力的方向___________（选填“改变”或“不改变”）。

（4）通过实验说明：安培力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系满足___________。

三、综合题（共4题）

20．试判断图中接通开关S时线圈的转动方向．

21．如图，质量m=0.2kg、长度L=1.0m的水平导体棒MN，用两根劲度系数均为k=100N/m的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来，导体棒置于水平向里的匀强磁场中．当导体棒中通以大小为I=5A的电流，并处于静止时，两弹簧恰好都恢复到原长状态．（重力加速度g取10m/s2）

(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小；

(2)欲使导体棒下移1.5cm后能重新处于静止状态，应当通入什么方向、多大的电流．

22．如面所示，宽度为的平行金属导轨与水平面之间的夹角为，金属棒ab垂直导轨水平放置，处于静止状态。已知金属棒质量，电阻为，金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.5。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B=2T，导轨所接电源的电动势为E=10V，内阻。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑动变阻器的阻值符合要求，其他电阻不计，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求

(1)金属棒所受安培力的最大值；

(2)滑动变阻器接入电路中阻值的最大值。

23．请标出图示所示情形下通电直导线I（不是螺线管）所受磁场力F的方向。

参考答案：

1．D

2．B

3．A

4．D

5．B

6．D

7．C

8．C

9．A

10．C

11．B

12．C

13．A

14．D

15．C

16．     左     右

17．     1     3.75

18．     垂直纸面向内     垂直纸面向外     磁场方向及时改变使线框左边始终处在向内的磁场中，线框的右边始终处在向外的磁场中

19．     导线在磁场中的长度     改变     改变     左手定则

20．顺时针转动

21．（1）0.4T；（2）2.5A

22．（1）10N；（2）9Ω

23．