2021届高三物理一轮复习电磁学磁场安培力安培力的大小专题练习

1 / 5
2021届高三物理一轮复习电磁学磁场安培力安培力的大小专题练习
一、填空题
1．手机已成为日常通讯工具，手机使用的电磁波波长比可见光波长_____(选填“长”或“短”)；家用交流电的有效值是220V ，其最大值是__________V ；一根长为0.1m ，电流为5A 的通电直导线，放在磁感应强度为0.2T 的匀强磁场中，且与磁场方向垂直，导线受到的安培力是_________N．
2．如图所示，相距为d 、倾角为α的光滑平行导轨（电源E 、内阻r 和电阻R 已知），处于竖直向上的匀强磁场B 中，一质量为m 的导体杆恰处于水平平衡状态，则该磁场的B 大小为________；当B 由竖直向上逐渐变成水平向左的过程中，为保持杆始终静止不动，则B 的大小应____________（填如何变化）
3．如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小B = 0.50T ，方向垂直纸面向里，有一条与磁场方向垂直的长度L =0.30m 的通电直导线，电流大小I = 2.0A ，方向如图所示。

则导线受到的安培力大小F =_________N 。

4．在磁感应强度为0.4T 的匀强磁场中，有一根与磁场方向垂直的、长为0.2m 的通电导线，当导线中的电流为2A 时，导线所受的安培力为__________N ．
5．如图所示，有一闭合三角形导线框ABC ，已知1m AB BC ==，放在磁感应强度
3T B =的匀强磁场中，磁场垂直于线框平面．若在线框中通以1A I =的电流，120ABC ︒∠=，则AB 与BC 所受安培力的合力大小为________N ，整个线框所受磁场力的合力大小为_______N ．
6．一根长10cm 的通电导线放在磁感强度为0.4T 的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，受到的磁场力为4×10-3N ，则导线中的电流为____A．将导线中电流减小为0，磁感强度为____T ，导线受到的磁场力为_______ 7．在磁感应强度为0.5T 的匀强磁场中，放置一根与磁场方向垂直的长度为0.4m 的通电直导线，导线中电流为1A ，则该导线所受安培力大小为________ N ；若让直导线与磁场方向平行，则该导线所受的安培力大小为________ N．
8．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”)。

9．如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ。

从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是____________金属棒下落过程中动能最大的时刻t=_____ 。

10．有一块电磁铁，在它的两极间的圆柱形区域内产生0.2T的匀强磁场，圆柱的横截面的半径为5.0cm.如图所示，一根载有20A电流的导线穿过这一区域，和圆柱轴线相交且垂直，则导线所受的磁场力大小为_______.如果这一根导线跟圆柱轴线垂直，且相距3.0cm，则导线所受的磁场力大小为_______.
11．如图所示的电路中，由均匀的电阻丝组成的等边三角形ABC导线框，垂直于匀强磁场放置。

将AB两点接入一节干电池的两端，AC和BC两边导线受到的总安培力为F，方向为_____。

若将AB边移走，其它
不变，则余下的导线受到的总安培力大小_____F（选填“＞”、“＝”或“＜”）
12．如图所示，在倾角为 的两条光滑铜导轨上接有电源，铜棒质量为m，导轨宽为l，磁感应强度方向与导轨平面垂直，电路的总电阻为R，当电源电动势为__________时铜棒能静止在导轨上．
13．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过2.0A的电流时，受到0.8N的安培力，磁场磁感应强度是________T；当通过的电流加倍时，磁感应强度是________T，导线受到的安培力大小为________N．
3 / 5
14．在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动的机械部分与这些液体相接触，常使用一种电磁泵，如图所示为这种电磁泵的结构．将导管放入磁场中，当电流通过导电液体时，这种液体即被驱动，如果导管截面积为a·h ，磁场宽度为l ，磁感应强度为B ，液体穿过磁场区域的电流为I ，则液体所受的驱动力为______， 驱动力造成的压强差为______．
15．如图所示．MN、PQ 为水平放置的平行导轨，通电导体棒 ab 垂直放置在导轨上． 已知导体棒质量为 1kg ，长为 2m．通过的电流恒定为 5A ，方向如图所示，导体棒与导轨 间的动摩擦因数为 0.75，重力加速度为 10m/s 2．若使导体棒水平向右匀速运动，要求轨道 内所加与导体棒 ab 垂直的匀强磁场最小，则磁场的方向与轨道平面的夹角是_____． 相应的磁感应强度大小为_____T．
二、解答题
16．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 ．0.5kg ，重力加速度g ．10m/s 2，当导体棒中通以从A 到B 的电流时
(1)判断导体棒所受安培力的方向；当电流I ．2A 时．求导体棒所受安培力的大小F ；
(2)导体棒中通过的电流I ′为多大时，细线中拉力刚好为0。

17．一根阻值12Ω的带绝缘皮金属导线绕成如图甲形状的闭合回路，大正方形边长0.4m ，小正方形边长0.2m ，共10匝．放在粗糙的水平桌面上，两正方形对角线间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，整个过程中线框始终未动．求闭合回路
（1）产生的感应电动势；
（2）电功率；
（3）第1s 末受到的摩擦力
18．如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图。

实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。

每次导体棒在场内同一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角为θ。

对该实验：
（1）下列说法正确的是___________
A．该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响
B．该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒对安培力的影响
C．若想增大θ，可以把磁铁的N级和S级对调
D．若想减小θ，可以把接入电路的导体棒从1、4换成2、3两端
（2）若把电流为I，且接通2、3时，导体棒受到的安培力记为F1，当电流减半且接通1、4时，导体棒受到的安培力为__________________。

1 / 5 参考答案
1．长
0.1 2．mg．R+r．tan α/Ed． 先变小再变大 3． 0.30 4．0.16 5．3 0 6． 0.1 0.4 0 7．0.2 0 8．安培 上 9．金属棒由静止下滑过程中加速度是先减后增最后为零，速度是先增后减最后为零 mg BLk μ 10．0.4N 0.32N 11．沿纸面垂直AB 指向C ＞ 12．sin mgR Bl θ
13．2 2 1.6 14．BIh
BI a 15．53°或 127°． 0.6． 16．(1)竖直向上；1.0 N ； (2)10 A 17．(1)1.2V (2)0.12W (3)1.70N 18．D 13
2F。