2020-2021学年第一节 安培力课时练习

1.1安培力同步练习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．如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．若仅将导线中的电流增大为原来的2倍，则导线受到安培力的大小将变为原来的（　　）

A．倍 B．4倍 C．倍 D．2倍

2．如图所示，把长为0.4 m的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为0.5 T，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流0.8 A，则导体棒所受安培力的大小和方向分别为(　　)

A．0.16 N，垂直纸面水平向外

B．0.16 N，垂直纸面水平向里

C．0.25 N，垂直纸面水平向外

D．0.25 N，垂直纸面水平向里

3．电流天平的主要结构包括水平放置的螺线管，横梁（含U形电路），其构造示意图如图所示. 当螺线管中通以电流I0, U形电路中通以电流I时,在横梁左端悬挂合适的钩码，就能使横梁水平平衡，则平衡时

A．通电螺线管的磁感线与螺线管的中轴线垂直

B．CD边受到竖直向下的安培力

C．U形电路的三条边都受到安培力

D．只改变螺线管中的电流方向横梁仍可平衡

4．利用如图所示的实验装置可以测定磁场的磁感应强度．设蹄形磁铁间磁场近似为匀强磁场，在弹簧秤的下端挂一底部宽度为L、有N匝线圈的矩形线框，线框的底边放入磁场中，闭合开关，电流表示数为I，弹簧秤示数为F1；当改变通过线框电流方向，电流表示数仍为I，弹簧秤示数为F2．若忽略磁场对其它边的作用（F1＞F2），则在蹄形磁铁间的磁感应强度为

A．B= B．B= C．B= D．B=

5．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，F=BIL

B．垂直ac斜向左上方，F=2BIL

C．垂直ac斜向右下方，F=BIL

D．垂直ac斜向右下方，F=2BIL

6．如图所示，边长为l的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的电流。图中虚线过边中点和边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场，其磁感应强度大小为B。此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为；现将虚线下方的磁场移至虚线上方且磁感应强度的大小改为原来的两倍，保持其他条件不变，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为。则导线框中的电流大小为（　　）

A． B． C． D．

7．如图示，在水平匀强磁场中，用两根相同的细导线水平悬挂粗细均匀的直导体棒MN，棒中通以从M到N的电流I，此时绳子受力是F，为使F=0，可采用下列方法中的（　　）

A．把电流增大到某一值 B．把电流减小到某一值

C．使电流反向 D．使磁场反向

8．一根长为0．2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0．5 T的匀强磁场中，受到磁场力的可能是（ ）

A．0．4 N B．0．2 N C．0．3 N D．0．5 N

9．一正方形导体框abcd；其单位长度的电阻值为r，现将正方形导体框置于如图所示的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，用不计电阻的导线将导体框连接在电动势为E，不计内阻的电源两端，则关于导体框所受的安培力下列描述正确的是

A．安培力的大小为，方向竖直向上

B．安培力的大小为，方向竖直向下

C．安培力的大小为，方向竖直向下

D．安培力的大小为，方向竖直向上

10．中国的特高压直流输电网已达世界先进水平，我们从技术落后到成为世界第一只用了十几年的时间，中国速度再一次惊艳了世界。如图所示为两根等高、相互平行的特高压直流输电线，水平输电线中分别通有同方向的电流I1和I2，I1=I2，a、b、c三点连线与两根输电线等高并垂直，b点位于两根输电线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度，不考虑地磁场的影响，则（　　）

A．两输电线间的安培力为斥力

B．b、d点处的磁感应强度大小相等

C．a、c点处的磁感应强度大小相等

D．a、c点处的磁感应强度方向相同

11．有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是

A．静止不动

B．向纸外平动

C．N极向纸外，S极向纸内转动

D．N极向纸内，S极向纸外转动

12．如图所示，MNP是纸面内一根弯曲的导线。将其放置在与其垂直的匀强磁场中，导线中通以大小为Ⅰ的恒定电流，则该导线受到的安培力大小与磁感应强度的关系正确的是（　　）

A． B．

C． D．

13．如图，闭合圆环由一段粗细均匀的电阻丝构成，圆环半径为 L，圆心为 O，P、Q 在圆环上，∠POQ=90°，圆环处在垂直于圆面的匀强磁场中，磁场磁感应强度为 B，两根导线一端分别连接 P、Q两点，另一端分别与直流电源正负极相连，已知圆环的电阻为 4r，电源的电动势为 E，内阻为，则圆环受到的安培力的大小为（       ）

A． B． C． D．

14．如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，若仅改变下列一个条件，能够使夹角变小的是（　　）

A．减小金属棒的质量

B．增大磁感应强度

C．减小金属棒中的电流

D．增大两等长轻质细线的长度

15．如图所示，两根长直导线a和b平行放置，分别通有大小为I、2I的电流，电流方向相反，此时导线a受到的磁场力大小为F。当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线a受到的磁场力为零，则此时b受到的磁场力大小为（　　）

A． B．F C． D．3F

二、填空题（共4题）

16．匀强磁场里，有一根长1.2 m的通电导线，导线中的电流为5 A，这根导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为1.8 N，则磁感应强度的大小为________．

17．如图所示，已知导体棒中通有电流I，导体棒长度为L，磁场磁感应强度为B，当导体棒按下面几种方式放置时，写出导体棒所受安培力的大小．

F=________            F=_________            F=________          F=________

18．如图所示，平行轨道和上有一辆平板小车，车上有一个通电线框，图中虚线框A、B、C、D、E等是磁场区域，内有垂直纸面向里或向外的磁场。

(1)要使小车在图示位置时受到向右的推力，此时A、B部分的磁场方向如何_____________。

A．向里、向外       B．向里、向里       C．向外、向里       D．向外、向外

(2)小车经过B、C位置时，如果仍要使小车受到向右的推力，B、C两处的磁场方向应如何_____________？

(3)怎样改变磁场方向才能使小车始终受到推力_____________？

(4)根据以上结论，你能联想到什么生活实例呢_____________？

19．某学习小组做“探究通电导体在磁场中受力”的实验，实验装置如图所示。三个相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上，一根质量为m的导体棒用1、2.3、4四根轻细等间距导线悬挂起来，其中任意两根导线均可与导体棒和电源构成回路。现忽略边缘效应把导线1、4接在直流电源上。

（1）关于接通电源时可能出现的实验现象，正确的说法是__________。

A．若仅改变电流或磁场方向，导体棒摆动方向将改变

B．同时改变电流和磁场方向，导体棒摆动方向将改变

C．若去掉中间的蹄形磁铁，导体棒摆动幅度一定减小

D．若把导线2、4接在直流电源上并增大电流，导体棒摆动的幅度一定比导线接1、4时的大

（2）把导线1、3接在直流电源上，测得导线2，3间的长度为L，通过导体的电流为I，导体棒偏离竖直方向的角度为。则蹄形磁铁磁极间的磁感应强度为__________。

三、综合题（共4题）

20．在与水平方向成θ角的倾斜光滑导轨上放一质量为m的导体棒ab（导轨宽度为L,导轨和棒的电阻不计），电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻阻值为R，整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，如图所示．

（1）求释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向．

（2）求导体棒由静止释放瞬间的加速度的大小．

21．如图所示，水平导体棒AB被两根竖直细线悬挂，置于垂直纸面向里的匀强磁场中，已知磁场的磁感应强度B＝0.5T，导体棒长L＝1m，质量m＝0.4kg，重力加速度g＝10m/s2，在导体棒中通入恒定电流，求

(1)细线中拉力刚好为0时电流I的大小和方向；

(2)保持电流I的方向不变，大小变为I′＝3A时，细线中的拉力T的大小。

22．粗细均匀的直导线的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，恰好处在水平位置（如下图）。已知的质量为，的长度，沿水平方向与垂直的匀强磁场的磁感应强度（取）

（1）要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，中应沿什么方向、通过多大的电流？

（2）如导线中有方向从a到b、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了，求弹簧的劲度系数；

（3）当由b到a方向通过0.2A的电流时，两根弹簧被拉长多少？

23．请标出图中所示情形下通电直导线I（不是I0）   所受磁场力F的方向。

参考答案：

1．D

2．B

3．B

4．D

5．A

6．C

7．A

8．B

9．B

10．C

11．C

12．D

13．D

14．C

15．B

16．0.3 T

17．     BIL；      BIL；     BIL；     0

18．     A     B处磁场应向里，C出磁场方向向外     使线圈前部分一直处在方向向里的磁场里，使线圈的后部分一直处在方向向外的磁场里     磁悬浮列车

19．     AC    

20．（1），方向水平向右（2）a=mg（R+r）sinθ-BLEcosθ/m(R+r)

21．(1)8A；电流向右；(2)1.25N

22．（1）电流方向应由a到b；0.4A；（2）24.5N/m；（3）0.003m

23．