2019-2020年高中物理第三章磁场3.4安培力习题课无答案新人教版选修
人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》
人教版高中物理选修3-1部分知识点
内部资料
第三章《磁场》
一、磁现象和磁场
1)磁体分为天然磁石和人造磁体。磁体吸引铁质物体的性质叫做磁性。磁体磁性最强的区域叫做磁极。同名磁极相互排斥;异名磁极相互吸引。
2)电流的磁效应
奥斯特发现,电流能使磁针偏转,因此,电流就等效成磁体。
3)磁场
①磁场与电场一样,都是看不见摸不着,客观存在的物质。电流和磁体的周围都存在磁场。 ②磁体与磁体之间、磁体与电流之间,以及电流与电流之间的相互作用,是通过磁场发生的。 ③地球的磁场
地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个夹角,这就是地磁偏角。地理南极附近是地磁北极;地理北极附近是地磁南极。
二、磁感应强度B
1)物理意义:磁感应强度B 为矢量,它是描述磁场强弱的物理量。
2)方向:小磁针静止时N 极所指的方向或者小磁针N 极的受力方向规定为该点的磁感应强度的方向。
3)大小:IL
F B ,单位:特斯拉(T ) 条件:磁场B 的方向与电流I 的方向垂直。 其中:IL 为电流元,F 为电流元受到的磁场力。
三、几种常见的磁场
1)磁感线
为了形象地描述磁场,曲线上每一点的切线方向都是该点的磁感应强度B 的方向。
2)安培定则(右手螺旋定则)
①第一种描述:对于直线电流,右手握住导线,1、拇指指向电流的方向;2、弯曲的四指指向磁感线的方向。直线电流的磁感线都是以电流为轴的同心圆,越远离电流磁场越弱。
②第二种描述:对于环形电流,1、弯曲的四指指向环形电流的方向;2、拇指指向环内部的磁感线方向。环形电流内部的磁场恰好与外部的磁场反向。
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试题(含答案)
第三章《磁场》测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.电场强度是表征电场的力的性质的物理量,在磁场中也存在类似的物理量,它是()A.磁通量B.磁感应强度C.洛仑兹力D.磁通量变化率
2.下列用来定量描述磁场强弱和方向的是()
A.磁感应强度B.磁通量C.安培力D.磁感线
3.如图所示,一个可以自由运动的通电线圈套在一条形磁铁正中并与其同轴放置,则线圈将().
A.不动,扩张趋势B.向左移动,扩张趋势
C.向右移动,收缩趋势D.不动,收缩趋势
4.如图,在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120 ,此时悬线的张力为F.若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是()
A
B
C
D
5.为了降低潜艇噪音,可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图,推进器内部充满海水,前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空
间内存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T ,方向竖直向下。若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103
A ,方向如图。则下列判断正确的是( )
A .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为5.0×103
N
B .推进器对潜艇规供向右的驱动为,大小为5.0×103N
C .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103N
D .推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为4.0×103N
6.下列有关磁感线的说法中,正确的是( )
人教版高二物理选修3-1第三章 磁场 3.4通电导线在磁场中受到的力巩固作业 word版含解析答案
人教版选修3-1第三章磁场通电导线在磁场中受到的力巩固作业
一、选择题
1.一根劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态,当弹簧通以电流时,弹簧将()
A.保持原长
B.收缩
C.伸长
D.不能确定
2.如图所示四种情况中,匀强磁场磁感应强度大小相等,载流导体长度相同,通过的电流也相同,导体受到的磁场力最大,且方向沿着纸面的情况是()
A.甲、乙
B.甲、丙
C.乙、丁
D.乙、丙
3.如图所示,矩形abcd线框与竖直放置的长直导线MN在同一竖直平面内,ab边与MN平行,MN和线框中通有的电流分别是I和I',则MN受到的安培力的方向为()
A.水平向右
B.水平向左
C.竖直向上
D.竖直向下
4.如图所示,长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。当在该导线中通以大小为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小和方向(平行于纸面)为()
A.BIl竖直向下
B.BIl竖直向上
C.2BIl竖直向下
D.2BIl竖直向上
5. (多选)如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b 和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线中电流方向垂直纸面向里,每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法正确的是()
A.导线a所受合力方向水平向右
B.导线c所受合力方向水平向右
C.导线c所受合力方向水平向左
D.导线b所受合力为零
6.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中,关于B的大小的变化,说法正确的是()
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(含答案)
《磁场》检测题
一、单选题
1.如图所示,导线框中电流为I ,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B ,AB 与CD 相距为
d ,则MN 所受安培力大小为( )
A .F =BId
B .F =
sin BId
C .F =BId sin θ
D .F =BId cos θ
2.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子(正电子质量和电量与电子大小相等,电性相反)分别以相同速度沿与x 轴成60°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )
A .1∶2
B .2∶1
C .1
D .1∶1
3.如图,一质子以速度v 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转则
A .若电子以相同速度v 射入该区域,将会发生偏转
B .若质子的速度v ′<v ,它将向下偏转而做类似的平抛运动
C .若质子的速度v ′>v ,它将向上偏转,其运动轨迹是圆弧线
D .无论何种带电粒子(不计重力),只要都以速度v 射入都不会发生偏转
4.如图,半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,半径OC 与OB 夹角为60°.一电
子以速率v 从A 点沿直径AB 方向射入磁场,从C 点射出。电子质量为m 、电荷量为e ,不计电子重力,下列说法正确的是( )
A .磁场方向垂直纸面向里 B
.磁感应强度大小为
3eR
C
.电子在磁场中的运动时间为
3R
v
D .若电子速率变为3
v
,仍要从C 点射出,磁感应强度大小应变为原来的3倍
5.如图所示,两根长直通电导线互相平行,电流方向相同。它们的截面处于一个等边三角形
ABC 的A 和B 处,且A 、B 两点处于同一水平面上。两通电电线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则C 处磁场的总磁感应强度的大小和方向是( )
人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题
人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题
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《安培力》典型例题及习题
例1
如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过图示方向电流()时,导线的运动情况是(从上往下看)
A.顺时针方向转动,同时下降
B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降
D.逆时针方向转动,同时上升
解析
根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力,B端受垂直纸面向外的安培力,故导线逆时针转动;假设导线自图示位置转过90°,由左手定则可知,导线AB受竖直向下安培力作用;导线下降,故导线在逆时针转动的同时向下运动,
所以本题答案应选C。
例2 如图所示,倾角为的光滑斜面上,
有一长为L,质量为m的通电导线,导线中的电流强度为I,电流方向垂直纸面向外.在图中加一匀强磁场,可使导线平衡,试求:最小的磁感应强度B是多少?方向如何?
解析
导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡,由力学知识可知,当第三个力(安培力)F与垂直时,F有最小值,如图,即安培力方向平行于斜面向上,
又因为当导体棒与磁感应强度垂直时,安培力最大,故本题所求
最小磁感应强度,方向为垂直斜面向下.
习题精选
1、下列说法正确的是()
A.磁场中某处磁感强度的大小,等于长为L,通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值
B.一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用,则该处的磁感应强度为零
高中物理第三章《第4节-通电导线在磁场中受到的力》新人教版选修
[变式训练] 如图所示,将通电直导线AB用丝线悬挂在电 磁铁的正上方,直导线可自由转动,则接通开关K的瞬间( )
A.A端向上运动,B端向下运动,悬线张力不变 B.A端向下运动,B端向上运动,悬线张力不变 C.A端向纸外运动,B端向纸内运动,悬线张力变小 D.A端向纸内运动,B端向纸外运动,悬线张力变大
3. 特点 两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱,使极靴与圆柱间的磁 场都沿半径方向,保持线圈转动时,安培力的大小不受磁场影响, 线圈所受安培力的方向始终与线圈平面垂直,线圈平面都与磁场 方向平行 ,如图所示,表盘刻度均匀.
想一想 用磁电式电流表测量电流时,通电线圈的四条边是 否都受到安培力的作用?
(1)判断通电线圈等在磁场中的转动情况,要寻找具有对称 关系的电流元.
(2)利用特殊位置法要注意利用通电导体所在位置的磁场特 殊点的方向.
2. 安培力作用下的物体平衡 (1)有安培力参与的物体平衡,此平衡与前面所讲的物体平 衡一样,也是利用物体平衡条件解题.只是多了一个安培力而 已. (2)与闭合电路欧姆定律相结合的题目.主要应用: ①闭合电路欧姆定律; ②求安培力公式F=BIL; ③物体平衡条件.
[解析] 利用 F=ILB 可以计算安培力的大小. 方法一:AB 段所受的安培力大小 FAB=ILB,方向向右, BC 段所受的安培力大小 FBC=ILB,方向向上,所以该导线所受 安培力为这两个力的合力,如图所示,F= 2ILB,方向沿∠ABC 的角平分线向上. 方法二:把导线 ABC 等效成直导线 AC,则等效长度 AC= 2L,故安培力 F=BI· 2L= 2ILB,方向垂直于 AC,即沿∠ ABC 的角平分线向上. [答案] 2ILB 方向沿∠ABC 的角平分线向上
2020年高中物理 第三章 磁场《磁场对通电导线的作用力》学案(无答案)新人教版选修3-1
3.4 《磁场对通电导线的作用力》学案
【课标要求】
1.知道什么是安培力,会推导安培力的计算公式F=BILsinθ。
2.知道左手定则的内容,并会用它判断安培力的方向。
3.了解磁电式电流表的工作原理。
【重点难点】
1.安培力的大小计算和方向的判定。
2.空间想象能力的培养(实物图、正视图、侧视图、俯视图)。
【课前预习】
1.安培力
磁场对的作用力通常称为安培力。
2.安培力的方向
(1)判定通电导线在磁场中受力方向用:伸开左手,使拇指与其余
四个手指________,并且都与手掌在同一个________;让磁感线从掌心进入,
并使四指指向________,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培
力的方向。如图1所示:
(2)安培力的方向总是既与磁场方向________,又与电流方向________,
也就是说安培力的方向总是垂直于________所决定的平面.
图1 (3)左手定则涉及三个物理量的方向,涉及三维空间,解题时多将三维图
形用侧视图、俯视图和剖面图等二维图形表达,学习时应能将二维图形想像成三维
图形。
3.安培力的大小
(1) 通电导线与磁场方向平行时:F=________;
(2) 通电导线与磁场方向垂直时:F=________;
(3) 通电导线与磁场方向成θ角:F=________。
4.磁电式电流表
(1)蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地________分布的(如图3-4-3所示),不管通电线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线_______。线圈所处的磁感应强度的大小都______。
(2)工作原理:
2019-2020学年高中物理 第三章 磁场 第四节 安培力的应用学案 粤教版选修3-1
第四节安培力的应用
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道直流电动机、磁电式电表的基本构造及工作原理.2.进一步熟练掌握安培力公式及方向的判断.
科学思维:会用电流元法、特殊位置法、等效法、结论法、转化法分析导体在安培力作用下的运动和平衡问题.
一、直流电动机
1.定义:电动机是利用安培力使通电线圈转动,将电能转化为机械能的重要装置.
2.分类:电动机有直流电动机和交流电动机,交流电动机又分为单相交流电动机和三相交流电动机.
3.原理:如图1所示,当电流通过线圈时,右边线框受到的安培力方向向下,左边线框受到向上的安培力,在安培力作用下线框转动起来.
图1
4.直流电动机突出的优点是可以通过改变输入电压调节其转速,而交流电动机的调速就不太方便.
二、磁电式电表
1.构造:磁电式电流表是在强蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套有一个可以转动的铝框,在铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针,线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上,被测电流经过这两个弹簧流入线圈.
2.原理:通电线圈在磁场中受到安培力而偏转.线圈偏转的角度越大,被测电流就越大.
3.特点:如图2所示,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的,通电线圈不管转到什么角度,线圈的平面都跟磁感线平行.当电流通过线圈的时候,线圈上跟铁芯轴线平行的两边受到的安培力产生力矩,使线圈发生转动.同时,螺旋弹簧被扭转,产生一个阻碍线圈转动的力矩,其大小随线圈转动角度的增大而增大.直至上述两个力矩相平衡时,线圈才会停下来.
图2
判断下列说法的正误.
2019-2020年高中物理第三章磁场3.1磁现象和磁场检测新人教版
2019-2020年高中物理第三章磁场3.1磁现象和磁场检测新人教版
1.下列物体中,周围一定不存在磁场的有( )
A.地球
B.通电直导线
C.磁铁附近的铁棒
D.静止的静电金属球
【解析】地球和通电直导线周围都存在磁场.铁棒放在磁铁附近会被磁化,磁化后的铁棒周围也有磁场,静止的带电小球,由于其中的电荷不定向运动,所以其周围不存在磁场,故选D.
【答案】D
2.(多选)关于宇宙中的天体的磁场,下列说法正确的是( )
A.宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场
B.宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场
C.指南针在任何天体上都能像地球上一样正常工作
D.指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作
【解析】宇宙中有许多天体都有磁场,但有的天体上的磁场和地磁场不同,不是全球性的磁场,因此指南针不能正常使用.故选A、D.
【答案】AD
3.指南针能指南北是因为( )
A.指南针有吸引铁的性质
B.指南针被地磁场磁化了
C.指南针受到地磁场的作用
D.地球是一个球体
【解析】地磁场的方向在地球表面大体上是由南到北,故指南针的小磁针受地磁力是南北方向,故指针指向南北.C对.
【答案】C
4.(多选)以下说法正确的是( )
A.只有两个磁铁相互接触时,才能发生相互作用
B.把一根条形磁铁从中间折断,则被分开的两部分只有N极或S极
C.极光现象与地球的磁场有关
D.人们代步的电动自行车中应存在磁体
【答案】CD
5.将一个小磁针放在地球的北半球上空(非北极点上空),那么小磁针的N极将( )
A.水平指向北方B.斜向下指向北方
C.斜向上指向北方D.指向西北方向
第3章 习题课 安培力的应用
例2 如图3所示,用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂
在c、d两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电流I后,两悬线偏
离竖直方向θ角而处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的磁场
的最小磁感应强度的大小、方向为 答案 解析
mg A. Il tan
θ,竖直向上
mg B. Il tan
针对训练1 直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离,直导线
固定,线圈可以自由运动.当通过如图2所示的电流时(同时通电),从左
向右看,线圈将 答案 解析
A.顺时针转动,同时靠近直导线AB
B.顺时针转动,同时离开直导线AB
√C.逆时针转动,同时靠近直导线AB
D.不动 图2
二、安培力作用下导体的平衡
线框的边长为L,线框下边与直导线平行,且到直导
线的距离也为L.已知在长直导线的磁场中距长直导线r
图11
处的磁感应强度大小为B=k I (k为常量),线框的质量 r
为m,则剪断细线的瞬间,线框的加速度为 答案 解析
A.0
B.kmI2+g
Biblioteka Baidu
C.kmI2-g
√D.2kIm2+g
12345
本课结束
√A.金属棒中的电流变大,θ角变大
B.两悬线等长变短,θ角变小 C.金属棒质量变大,θ角变大 D.磁感应强度变大,θ角变小
人教版物理选修3-1第三章《磁场》测试题(word含答案)
B.洛伦兹力对粒子做正功
C.粒子在磁场中运动的轨道半径是 2.61 ×10 -2 m D.粒子做匀速圆周运动的周期是 3.28 ×10 -7 s
19 .在物理学中常用比值法定义物理量.下列说法中正确的是(
)
F
A.用 E
定义电场强度
q
F
B
.用 a
定义加速度
m
C.用 C
S
定义电容器的电容
4πkd
F
D .用 B
金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与
导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法, 使摩擦对实验结果的影响可忽略不计
请你按要求回答问题。
( 1)帮助该同学完成实验设计。 请你用低压直流电源 ( )、滑动变阻器 (
)、
电流表( A)、开关(
)设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的
作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板
MN上的 A 点.测得 O、A 两点
间的距离为 L.不计粒子重力.
( 1)试判断 P、 Q间的磁场方向;
( 2)求粒子做匀速直线运动的速度大小 v;
( 3)求粒子的电荷量与质量之比
q
.
m
24.一个静止在磁场中的 22688R(a 镭核),发生 α 衰变后转变为氡核 (元素符号为 Rn).已
高中物理(新人教版)必修第三册课后习题:磁场 磁感线(课后习题)【含答案及解析】
第十三章电磁感应与电磁波初步
1.磁场磁感线
合格考达标练
1.如图所示,某磁场的一条磁感线。其上有A、B两点,则()
A.A点的磁场一定强
B.B点的磁场一定强
C.因为磁感线是直线,故A、B两点的磁场一样强
D.条件不足,无法判断磁场强弱
2.(2021山东安丘学业水平考模拟)举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线,其全程共30 km,单向运行约8 min。磁悬浮列车底部装有电磁铁,轨道地面上则安装有
线圈。通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来。地面线圈的上端磁极极性
与列车上的电磁铁下端极性总保持()
A.相同
B.相反
C.不能确定
D.以上均不对
,减小摩擦阻力,地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力,相对的磁极极性应相同,A正确。
3.小磁针放置在匀强磁场中,小磁针静止时的指向正确的是()
N极的指向或小磁针N极受力的方向,故B正确,A、C、D错误。
4.(2021湖北武汉部分重点高中联考)为了解放双手,人们使用了如图所示的磁性手机支架,支架上的强磁铁与粘在手机背面的引磁片紧紧吸附在一起,使手机处于倾斜状态而保持静止。下列说法正确的是()
A.手机一共受到三个力的作用
B.磁性手机支架对手机的合力大于手机的重力
C.调整支架使手机与水平面夹角增大,手机受到的摩擦力减小
D.调整支架使手机与水平面夹角增大,支架对桌面的压力大小不变
,故A选项错误。磁性手机支架对手机的合力大小等于手机的重力,故B选项错误。调整支架使手机与水平面夹角增大,手机受到的摩擦力大小等于重力在斜面上的分力,当夹角变大时,摩擦力也会变大,故C选项错误。调整支架使手机与水平面夹角增大时,支架对桌面的压力始终等于支架和手机的重力,故D选项正确。
安培力习题课
a
R
30° b E r
变式 2:如图所示,在倾角为 30°的斜面上,放置
两条宽为 L=0.5m 的平行导轨,将电源、滑动变
阻器用导线连接在导轨上,在导轨上横放一根质量
为 m=0.2kg 的金属棒 ab,ab 棒与导轨的动摩擦
因数为 = 3 ,电源电动势 E=12V,内阻 r= 6
0.3Ω,磁场方向垂直轨道所在平面,B=0.8T.欲使
新平衡.由此可知(AB )
A、B的方向垂直纸面向里, 大小为(m1-m2)g/NIL
B、B的方向垂直纸面向里, 大小为mg/2nIL
C、B的方向垂直纸面向外, 大小为(m1-m2)g/nIL
D、B的方向垂直纸面向外, 大小为mg/2nIL
在倾角为α的光滑斜面上,置一通有电流I,长L,质量 为m的导体棒,如图所示,求: (1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强 度B的最小值和方向。 (2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强 磁场的磁感应强度B的大小和方向。
度 B=1/3T,通电后,棒向纸外偏转的最大 偏角 θ=37°,此铜棒中电流的大小为多少? 方向如何?
B
θ
如果,棒平衡在向外偏转370的位置呢?
例 5: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,如图表示这种电磁泵的结构,将导管 放在磁场中,当电流穿过导电液体时,这种液体即被驱动,问:
人教版高中物理选修3-1第三章《磁场》检测题(包含答案)
《磁场》检测题
一、单选题
1.如图所示,平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场,虚线下方有垂直纸面的匀强磁场,质子和α粒子分别从上板中心S点由静止开始运动,经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场,最后从a、b两点射出磁场(不计重力),下列说法正确的是
A.磁场方向垂直纸面向内
B.从a点离开的是α粒子
C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大
D.粒子从S出发到离开磁场,由b点离开的粒子所用时间较长
2.下列说法正确的是
A.麦克斯韦认为恒定磁场周围存在电场 B.奥斯特认为电流周围存在磁场
C.库仑提出用电场线来形象的描述电场 D.楞次首先发现了电磁感应现象
3.如图所示,长方形abcd的长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以e为圆心eb为半径的圆弧和以O为圆心Od为半径的圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(eb边界上无磁场)磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=2×10-3C 的带正电粒子以速度v=5×l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域,则下列判断正确的是()
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C .从Od 边射入的粒子,出射点分布在ab 边
D .从ad 边射人的粒子,出射点全部通过b 点
4.如图所示,在xOy 坐标系的第Ⅰ象限中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一带电粒子在x 轴上的A 点垂直于x 轴射入磁场,第一次入射速度为v ,且经时间t 1恰好在O 点反向射出磁场,
人教版 高中物理 选修3-1 第三章第四节 安培力(共47张PPT)
A.弹簧向上收缩
S
B.弹簧被拉长
C.弹簧上下振动
D.弹簧仍静止不动
5.特殊位置法:根据通电导体在特殊位置所受安培力 的方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置。
例、如图所示,蹄形磁铁固定,通电直导线AB可自由 运动,当导线中通以图示方向的电流时,俯视导体, 导体AB将(AB的重力不计)
A、逆时针转动,同时向下运动 B、顺时针转动,同时向下运动 C、顺时针转动,同时向上运动 D、逆时针转动,同时向上运动
N
S
A
如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央
的上方固定一根直导线MN,导线与磁场垂直,给导
线通以由N向M的电流,则(
A)
A. 磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用
[问题]该磁场是否匀强磁场? 该磁场并非匀强磁场
[问题]该磁场的特点?
在以铁芯为中心的圆圈上,
各点的磁感应强度B的大小是相等的.
2、电流表的工作原理
1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的,不管 通电线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感应线平行,当 电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力, 这两个力产生的力矩使线圈发生转到,线圈转动使螺旋弹 簧被扭动,产生一个阻碍线圈转动的力矩,其大小
B1
B2
人教版高二物理选修3-1第三章 3.4通电导线在磁场中受到的力同步训练(包含答案)
人教版物理选修3-1 3.4通电导线在磁场中受到的力同步训练
一、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意)
1.如图,通电直导线与通电矩形线圈同在纸面内,线圈所受安培力的合力方向为()
A.向右B.向左C.向下D.向上
2.如图所示,条形磁铁压在水平的粗糙桌面上,它的正中间上方有一根长直导线L,导线中通有垂直于
纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流。若将直导线L沿竖直向上方向缓慢平移,远离条形磁铁,则在
这一过程中()
A.桌面受到的压力将增大B.桌面受到的压力将减小
C.桌面受到的摩擦力将增大D.桌面受到的摩擦力将减小
3.如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内.则
A.b点的磁感应强度为零
B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里
C.cd导线受到的安培力方向向右
D.同时改变了导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变
4.如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动和平动,当导线通入图示方向的电流I时,从上往下看,导线的运动情况是()
A.顺时针方向转动,同时下降
B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降
D.逆时针方向转动,同时上升
5.一电流表的原理如图所示。质量为m=20g的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k=2.0N/m。在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小B=0.20T,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ab,ab的长度为l=0.20m,bc的长度为L=0.05m,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(g=10m/s2)()
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2019-2020年高中物理第三章磁场3.4安培力习题课无答案新人教版
选修
1.如图所示,接通电键S后,用细线悬于O点且可自由转动的通电直导线ab将(从上向下
看)( )
A.a端向下,b端向上运动,悬线张力不变
B.b端向下,a端向上运动,悬线张力变小
C.逆时针转动,悬线张力变小
D.顺时针转动,悬线张力变大
2.如图5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,
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θ。如果仅改
变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是
A.棒中的电流变大,θ角变大 B.两悬线等长变短,θ角变小
C.金属棒质量变大,θ角变大 D.磁感应强度变大,θ角变小
3.画出下列各图中ab棒所受的安培力方向
4.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3A的电流时,受到60×10-2N的磁场力,则磁场的磁感强度是___ ___特;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是__ ___特;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是__ ____特.5.一矩形线圈面积S=10-2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角θ1=30°,穿过线圈的磁通量Ф=1×103Wb,则磁场的磁感强度B__ ____;若线圈平面和磁
场方向之间的夹角变为θ2=0°,则Ф=___ ___.
6.如图所示,用均匀粗细的电阻丝折成平面三角形框架abc,三边的
长度分别为3L、4L、5L,电阻丝L长度的电阻为r,框架a、c端
与一电动势为E、内阻不计的电源相连通,垂直于框架平面有磁感
应强度为B的匀强磁场,则框架受到的磁场力大小为。
7.如图所示,ab,cd为两根相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,一根质量为3.6 kg 金属棒,当通以5 A的电流时,金属棒沿导轨做匀速运动;当金属棒中电流增加到8 A时,金属棒获得2 m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感应强度的大小.
8.质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上,通过MN的电流为I,
匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图所示,
求MN所受的支持力和摩擦力的大小.
9.如图所示,在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源,在相距1 m的平行导轨上放一质量为m=0.3 kg的金属棒ab,通以从b→a,I=3 A的电流,磁场方向竖直向上,这时金属棒恰好静止.求:(1)匀强磁场磁感应强度的大小;(2)ab
棒对导轨的压力.(g=10 m/s2)
10.如图所示,两平行光滑导轨相距0.2m ,与水平面夹角为450,
金属棒MN质量为0.1kg,处在竖直向上磁感应强度为1T的匀
强磁场中,电源电动势为6V,内阻为1Ω,为使MN处于静止
状态,则电阻R应为多少?(其它电阻不计)
11.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,试求:
(1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感强度B的最小值和方向
(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加的匀强磁
场磁感强度最小值和方向。
*12.电磁轨道炮工作原理如图4所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I 成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是
A.只将轨道长度L变为原来的2倍
B.只将电流I增加至原来的2倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它不变