粤教版1.5 奥斯特实验的启示练习题及答案解析

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2018版物理粤教版新课堂同步选修1-1文档：第1章第5节

第五节奥斯特实验的启示[先填空]1820年丹麦科学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，说明电流能够产生磁场．它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在某种联系．[再判断]1．奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”．(√)2．电流的磁效应揭示了电和磁的联系．(√)[后思考]能不能说电流的磁效应是奥斯特发明的？【提示】不能．因为电流的磁效应是一种自然现象，只能说是奥斯特发现了电流的磁效应．1．直线电流的磁场安培定则：用右手握住通电直导线，使伸直拇指的方向与电流的方向一致，则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向，如图1-5-1所示．图1-5-12．环形电流的磁场安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形载流导线中心轴线上磁感线的方向，如图1-5-2所示．图1-5-23．通电螺线管的磁场安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流的方向一致，则拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．也就是说，拇指指向通电螺线管的北极．如图1-5-3所示．图1-5-31.1820年，奥斯特发现，把一根导线平行地放在磁针的上方(如图154 所示)，给导线通电时，磁针发生了偏转，就好像磁针受到磁铁的作用一样．这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应．以下哪种情况比较正确地反映了奥斯特实验？实际做一下进行验证．()【导学号：75392031】电流能使磁针偏转图1-5-4A．电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B．电流流向由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边C．电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边D．电流流向由西向东时，其下方的小磁针N极偏向北边【解析】为使小磁针能产生明显的偏转，实验时应使电流流向沿南北方向，B、D选项错误．当电流流向由南向北时，由安培定则判断其下方的磁场方向由东向西，故小磁针N极指向西边，A选项错误，C选项正确．【答案】 C2．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是()A．磁铁是磁场的唯一来源B．磁感线是从磁体的北极出发到南极终止C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向通电螺线管磁场的北极D．两磁感线空隙处不存在磁场【解析】由电流的磁效应可知电流也能产生磁场，A错；由磁感线的特性可知B、D错；由通电螺线管磁场的分布可知C正确．【答案】 C[先填空]1．安培力的定义：磁场对通电导体的作用力称为安培力．2．实验表明，如图1-5-5所示，通电导体所受的安培力的大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向的导体长度有关．磁场越强，导体中电流强度越大，通电导体在磁场中垂直磁场方向的长度越长，通电导体所受的安培力就越大．图1-5-5[再判断]1．安培力的大小只跟磁感应强度、电流大小和导体长度有关．(×)2．当电流与磁场平行时，电流不受安培力．(√)[后思考]在废旧钢铁收购场，我们经常看见磁性起吊机能吊起成吨的钢铁，磁性起吊机是用永久性磁铁做成的吗？若不是，那是什么做成的呢？【提示】磁性起吊机用电磁铁来吊起重物，在通电导体的周围存在着磁场，当我们接通电源，它便提起钢铁碎片；当起重机把碎片搬到适当的位置，再切断电源，碎片就从电磁铁上掉下来．若用永久性磁铁，则钢铁始终被吸住，无法达到搬运的目的．1．安培力的决定因素有两个：一个是放入磁场中的一段导体的IL的乘积，另一个是磁场本身，即磁场的磁感应强度B.2．通过实验归纳得出，电流方向跟磁场垂直时，电流受到的安培力最大为F＝BIL，平行放置时安培力为0.3．一般情况下，电流受到的安培力介于零和最大值之间．所以F＝BIL只适用于电流与磁场方向垂直的情况．3.如图1-5-6所示，质量为m的导体棒ab静止在水平导轨上，导轨宽度为L.已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余电阻不计．磁场方向垂直导体棒斜向上，与水平面间的夹角为θ，磁感应强度为B.求轨道对导体棒的支持力和摩擦力．图1-5-6【解析】棒的受力分析图如图所示．由闭合电路欧姆定律有：I ＝E R ＋r由安培力公式有：F ＝BIL 由共点力平衡条件有： F sin θ＝f F N ＋F cos θ＝mg 联立以上各式可解得：f ＝EBL sin θR ＋rF N ＝mg －EBL cos θR ＋r.【答案】 mg －EBL cos θR ＋r EBL sin θR ＋r4．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( ) 【导学号：75392032】 A ．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B ．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C ．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D ．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关【解析】磁场中某点的磁感应强度方向和大小由磁场本身决定，磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映，安培力的大小不仅与B 、I 、l 有关，还与导体的放法有关．【答案】 D[先填空]安培力的方向：用左手定则来判断，伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向．[再判断]1．当通电直导线垂直于磁感应强度方向时，安培力的方向和磁感应强度方向相同．(×)2．已知磁场方向和电流方向，判定安培力的方向用左手；若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手．(×)3．只要电流的方向不与磁场平行，电流就会受到安培力．(√)[后思考]安培力的方向与通电直导线方向、磁感应强度的方向有什么关系？【提示】与导线方向、磁感应强度方向都垂直．安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直．三个方向之间的关系可以用左手定则来判定．1．由左手定则可判定F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直，即安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面．在判断时，首先确定磁场与电流所决定的平面，从而判断出安培力的方向．2．若已知B、I方向，安培力的方向唯一确定；但若已知B(或I)与安培力的方向，I(或B)的方向不唯一．3．注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．5．如图1-5-7所示，其中A、B图已知电流和其所受磁场力的方向，试判断图中的磁场方向．C、D图已知磁场和它对电流作用力的方向，试判断图中的电流方向．(我们用“×”表示方向垂直纸面向里，用“·”表示方向垂直纸面向外)图1-5-7【解析】根据左手定则，导线在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直，还要与导线中的电流方向垂直，即垂直于磁感线与电流所决定的平面．【答案】A图磁场方向垂直纸面向外；B图磁场方向在纸面内垂直F向下；C、D图电流方向均垂直于纸面向里．6.如图1-5-8所示，一通电直导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向是()【导学号：75392033】图1-5-8A．向上B．向下C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外【解析】由左手定则知，选项C正确．【答案】 C左手定则反映的是电流方向、磁场方向和安培力方向三者之间的关系，而安培定则反映的是电流方向与它产生的磁场方向之间的关系，注意区分．。

高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示1课时作业粤教版选修1_9

学习资料汇编五、奥斯特实验的启示一、选择题1.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图所示，那么这束带电粒子可能是[ ]A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．问左飞行的负离子束2.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有 [ ]A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果3.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，[ ]A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用4. 在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是[ ]5. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确[ ]A．两环静止不动 B．两环互相靠近C．两环互相远离 D．两环同时向左运动6. 关于安培力的方向，下列说法正确的是 [ ]A．安培力F的方向不总是垂直于由I与B所构成的平面\parB．安培力F的方向由I的方向和B的方向共同决定C．如果I和B其中一个量的方向变为原来方向的反方向；则安培力F的方向也变为原来方向的反方向D．若I和B两个量的方向都变为原来方向的反方向，则安培力F的方向不变7. 如图所示, 空间各处都有匀强磁场, 将一导线AO放在XOY面上通以电流I, 导线与OX夹角为45°．已知AO导线受的磁场力方向沿Z轴的负方向．若将此导线改放在OZ轴上，并通以沿ZO方向的电流，这时导线受的磁场力方向沿X轴正向，则磁场方向可能是[ ]A．沿X轴正方向 B．沿Y轴正方向C．沿Z轴正方向 D．与AO不垂直二、填空题8. 接触的磁体间的相互作用力，是通过____而发生的.发现电流磁效应的实验是由物理学家________完成的.9. 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．10. 如图，通电导线ab紧靠着竖直导轨恰能匀速下滑，已知ab和导轨间的摩擦系数为0.50，匀强磁场方向竖直向上，ab质量为0.010kg，则通过ab的电流方向为______，ab受的磁场力为__________(g取10m/s2)三、计算题11．如图所示，ab，cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，棒沿导轨作匀速运动；当棒中电流增加到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感强度的大小；参考答案一、选择题1．BC 2．AB 3．A 4．C 5．B 6．BCD 7.BD二、填空题8. 磁场，奥斯特9.10. b→a；0.2N三、计算题11. 1.2T敬请批评指正。

[配套k12学习]高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示1课时作业粤教版选修1_1

五、奥斯特实验的启示一、选择题1.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图所示，那么这束带电粒子可能是[ ]A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．问左飞行的负离子束2.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有 [ ]A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果3.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，[ ]A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用4. 在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是[ ]5. 如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确[ ]A．两环静止不动 B．两环互相靠近C．两环互相远离 D．两环同时向左运动6. 关于安培力的方向，下列说法正确的是 [ ]A．安培力F的方向不总是垂直于由I与B所构成的平面\parB．安培力F的方向由I的方向和B的方向共同决定C．如果I和B其中一个量的方向变为原来方向的反方向；则安培力F的方向也变为原来方向的反方向D．若I和B两个量的方向都变为原来方向的反方向，则安培力F的方向不变7. 如图所示, 空间各处都有匀强磁场, 将一导线AO放在XOY面上通以电流I, 导线与OX夹角为45°．已知AO导线受的磁场力方向沿Z轴的负方向．若将此导线改放在OZ轴上，并通以沿ZO方向的电流，这时导线受的磁场力方向沿X轴正向，则磁场方向可能是[ ]A．沿X轴正方向 B．沿Y轴正方向C．沿Z轴正方向 D．与AO不垂直二、填空题8. 接触的磁体间的相互作用力，是通过____而发生的.发现电流磁效应的实验是由物理学家________完成的.9. 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．10. 如图，通电导线ab紧靠着竖直导轨恰能匀速下滑，已知ab和导轨间的摩擦系数为0.50，匀强磁场方向竖直向上，ab质量为0.010kg，则通过ab的电流方向为______，ab受的磁场力为__________(g取10m/s2)三、计算题11．如图所示，ab，cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，棒沿导轨作匀速运动；当棒中电流增加到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感强度的大小；参考答案一、选择题1．BC 2．AB 3．A 4．C 5．B 6．BCD 7.BD二、填空题8. 磁场，奥斯特9.10. b→a；0.2N三、计算题11. 1.2T。

2021-2022学年粤教版物理选修1-1课后习题：第5课时奥斯特实验的启示 Word版含解析

课时训练5奥斯特试验的启示基础夯实1.发觉电流磁效应的科学家是()A.库仑B.奥斯特C.法拉第D.安培答案:B2.奥斯特试验表明白()A.导线具有磁性B.小磁针放在导线下方就会发生偏转C.电流的四周存在磁场D.电流的磁场方向跟电流的方向有关答案:C3.某通电直导线产生的磁场方向如图所示,则该直导线中电流的方向()A.向上B.向下C.可能向上也可能向下D.无法推断解析:由安培定则可得电流的方向向上.答案:A4.关于通电直导线四周磁场的磁感线分布,下列示意图正确的是() (导学号51110058)解析:依据右手螺旋定则推断,A对.答案:A5.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则()A.小磁针保持不动B.小磁针的N极将向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面对里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面对外转动解析:导线下方,纸面内磁场的方向是垂直纸面对里,N极的受力方向与磁场方向全都,小磁针的N极将垂直于纸面对里转动,C对.答案:C6.与磁场方向垂直的通电直导线,它受到的磁场作用力的方向是()A.跟电流方向垂直,跟磁场方向垂直B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.跟电流方向平行,跟磁场方向垂直D.跟磁场方向相同解析:由左手定则可知通电直导线受到安培力的方向跟电流方向垂直,也跟磁场方向垂直,选项A正确.答案:A7.如图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是()A.向上B.向下C.垂直纸面对里D.垂直纸面对外解析:用左手定则推断,C对.答案:C8.如图所示,在匀强磁场中有一通电直导线,电流方向垂直纸面对里,则直导线受到安培力的方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右解析:电流的方向是垂直纸面对里,依据左手定则可知,C对.答案:C9.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示,其中正确的是()(导学号51110059)解析:由左手定则可知只有选项D正确.答案:D10.一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以如图所示的电流后,该直导线所受安培力的方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右解析:运用左手定则推断,D对.答案:D11.如图所示,环形导线中通有顺时针方向的电流I,则该环形导线中心处的磁场方向为()A.水平向右B.水平向左C.垂直于纸面对里D.垂直于纸面对外解析:用右手螺旋定则推断,C对.答案:C12.发电机和电动机的创造使人类步入电气化时代.其中电动机依据的物理原理是()A.磁场对电流的作用B.磁铁间的相互作用C.惯性定律D.万有引力定律解析:电动机是利用安培力作为动力的一种机器,所以A对.答案:A13.某同学利用如图所示装置争辩磁与电的关系,请认真观看图中的装置、操作和现象,然后归纳得出初步结论.比较甲、乙两图可知:;比较甲、丙两图可知:.答案:通电导体四周有磁场通电导体四周的磁场方向与电流方向有关14.依据图中各状况的电流方向,指出通电导线所受到的磁场力方向.解析:由左手定则可得(a)图中磁场力的方向竖直向上;(b)图中磁场力的方向垂直导线斜向下;(c)图中磁场力的方向水平向右;(d)图中电流方向与磁场方向平行,不受磁场力.答案:(a)竖直向上(b)垂直导线斜向下(c)水平向右(d)不受磁场力作用力量提升15.如图所示,在“争辩影响通电导体棒所受磁场力的因素”试验中,要使导体棒摇摆幅度增大,以下操作中可行的是()A.削减磁铁的数量B.更换成磁性较弱的磁铁C.转变导体棒中的电流方向D.增大导体棒中的电流解析:安培力的大小与B、I、L以及B与L的夹角等因素有关,增大B、I都可能增大安培力,导致导体棒摇摆幅度增大,所以A、B错,D对;转变导体棒中的电流方向,会转变安培力的方向,但不会转变安培力的大小,导体棒摇摆幅度不会增大,C错.答案:D16.如图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确表示I和F方向的是()解析:由左手定则可知选项A是正确的.答案:A17.如图所示,将一根长L=2 m的直导线,水平放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面对外,导线与磁场方向垂直.若要使导线受到方向向上且大小F=4 N的安培力的作用,应当在导线中通入多大的电流?电流的方向如何?(导学号51110060)解析:由F=BIL知,I=A=0.5 A,依据安培定则可以判定电流的方向从右到左.答案:5 A从右到左。

高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示(2)课时作业粤教版选修11

五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，（）A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用２、如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁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３、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有（）A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是：A．奥斯特首先发现了电流的磁效应；B．安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法；C．安培首先提出了分子电子假说；D．安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。

5、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有（）A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场6、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，不可以的是（）A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端7、带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（）A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向均不变C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能、动量均不变8、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极二、填空题9、安培力的方向由判定，方法是：伸开，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的的方向。

高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示课后智能检测粤教版选修

第五节奥斯特实验的启示1．关于通电直导线所受安培力F，磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系．下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必定均保持垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【解析】由安培力的特点知B正确．【答案】 B2．(2013·扬州学业水平模拟测试)如图156所示，关于奥斯特实验的意义，下列说法中正确的是( )图156A．发现电流的热效应，从而揭示电流做功的本质B．指出磁场对电流的作用力，为后人进而发明电动机奠定基础C．发现电磁感应现象，为后人进而发明发电机奠定基础D．发现通电导体周围存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来【解析】奥斯特实验发现通电导体周围存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来。

【答案】 D3．摩擦产生静电，会给人们生活带来许多麻烦，甚至对人的生命构成危害．一些高大的建筑物都装有避雷针就是为了防止雷电的危害．假设在赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力方向为( )A．正南B．正东C．正西D．正北【解析】当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，在避雷针上端产生的感应电荷是负电荷，它会通过针尖逐渐放出，比较缓慢地中和云层所带的正电荷，即避雷针中电流向下．赤道上空的磁感线由南向北，据左手定则可判断地磁场对避雷针的作用力方向指向正东．【答案】 B4. (2015·广东学业水平测试)如图157所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ 放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2.关于力的方向，下列判断正确的是( )图157A．F1、F2都向下B．F1、F2都向上C．F1向下，F2向上D．F1向上，F2向下【解析】由左手定则可以判断，MN所受安培力F1的方向竖直向上，PQ所受安培力F2的方向竖直向下，D正确．【答案】 D5．(多选)质量为M的金属闭合矩形线框abcd，用细软的绝缘丝线悬挂起来，矩形线框abcd的下半部分处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，线框中通有方向为abcda的电流，如图158所示．此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可( )图158A．适当增大磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流强度D．使电流反向【解析】由左手定则知，导线bc受向上的安培力F，对线框受力分析知，悬线拉力T ＝Mg－F，要使拉力T等于零，应增大导线bc受到的安培力F.因安培力的大小随磁感应强度的大小、电流的大小与导体长度的增大而增大，故AC正确，若使磁场反向或使电流反向，则bc受的磁场力向下，拉力不可能为零，故B、D均错．【答案】AC6．(多选)(2015·湖南衡阳检测)如图159所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是( )图159A．这个力F是通过磁场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上【解析】磁体间、电流间、磁体与电流间的作用力都是通过磁场产生的，所以A是对的；力的作用是相互的，任何一个力都有施力物体和受力物体，导线在蹄形磁铁间受到的这个力也不例外，它的施力物体是蹄形磁铁，受力物体是通电导线，所以这个力的反作用力作用于蹄形磁铁上，B、C是错的，D是对的．【答案】AD7．某班的一物理实验小组为探究电与磁的关系进行了一次实验探究，他们选用的器材有干电池组、导线、小灯泡、电流表、开关等，他们将上述器材串联，并利用支架把电路中的一根导线竖直放置，在竖直导线四周的水平平台上放置了许多很小的小磁针．然后闭合开关，观察到小灯泡发光，小磁针发生了偏转．请回答下列问题：(1)在电路中连接小灯泡的主要目的是__________________________(选填“知道电路是否接通”或“避免电路发生短路”)．(2)通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个_______________________________________________________________________________.(3)改变导线的电流方向，则小磁针的偏转方向____________________．小磁针环绕导线形成的图形仍是一个________．(4)通电竖直导线的小磁针发生偏转，表明电流能够产生________．(5)如果竖直导线中的电流方向由下向上时，它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向．那么，竖直导线中的电流方向由上向下看时，导线周围的小磁针北极的环绕方向是________．(6)该实验探究设计实际上是丹麦科学家________发现电流磁效应的实验过程．【解析】(1)因导线、电流表电阻太小，应在电路中串联一个限流电阻，避免电路发生短路．本电路中小灯泡就是替代限流电阻的．(2)通电导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，所以小磁针环绕导线形成一个圆圈．(3)改变导线中的电流方向，则小磁针周围的圆形磁感线的方向随之改变，因此小磁针偏转方向改变，但仍然是一个圆圈．(4)通电导线附近的小磁针发生偏转，说明电流能够产生磁场．(5)通电直导线周围的磁场的磁感线的方向与电流方向有关，电流方向改变时其磁感线方向也改变．电流方向由上向下看时，导线周围的小磁针北极的环绕方向变为顺时针方向．(6)该实验探究设计实际上是奥斯特发现电流磁效应的实验过程．【答案】(1)避免电路发生短路(2)圆圈(3)发生改变圆圈(4)磁场(5)顺时针方向(6)奥斯特8．如图1510所示，把一根轻弹簧竖直地悬挂起来，使它的下端刚刚跟导电液体接触，给弹簧通入电流时会发生的现象是____________，原因是_____________．图1510【解析】弹簧中通入电流时，弹簧各线圈中电流方向相同，线圈之间相互吸引，使弹簧收缩，则下端和导电液体脱离，电路断开，因电流消失，线圈之间相互作用消失，因而弹簧恢复原来形状，电路又被接通，这个过程反复出现，使得弹簧上下振动．【答案】见解析9．在磁场方向(用B表示)、电流方向(I)、安培力方向(F)三者中已知其中的两个的情况下，试根据图1511中各情况确定第三者的方向．图1511【解析】(a)电流垂直纸面向里(b)磁场方向垂直力F斜向下(c)力F水平向左(d)F＝0【答案】见解析10．如图1512所示，在水平向右的匀强磁场中，放入矩形线框abcd，线框可绕其中心轴线自由转动，若线框中通入图中所示电流．试判断此时线框的转动方向．(从上向下看)图1512【解析】据左手定则，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向．则大拇指所指的方向即通电导线所受安培力方向．由此可判断此时：ab边受安培力方向垂直纸面向里，dc边受安培力方向垂直纸面向外，而ad边和bc边平行磁场方向，所以此时不受安培力作用，因此线框ab边向里转，cd边向外转，即从上向下看线框顺时针转动．【答案】从上向下看顺时针转动．。

物理粤教版教材高二年级选修1-1第5节奥斯特实验的启示课堂练习2

高中物理粤教版教材高二年级选修1-1第一章第5节《奥斯特实验的启示》课堂练习21、关于通电直导线所受安培力F ，磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系，下列说法正确的是( B)A.F 、B 、IB.F 必定垂直于B 、I ，但B 不一定垂直于IC.B 必定垂直于F 、I ，但F 不一定垂直于ID.I 必定垂直于F 、B ，但F 不一定垂直于B2、下列说法中正确的是( D )A.磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I 、长为l 的一小段导线放在该处时所受磁场力F 与I 、lB.C.一小段通电导线放在磁场中Ａ处时受磁场力比放在Ｂ处大，则Ａ处磁感应强度比Ｂ处的D. 小磁针N 极所受磁场力方向就是该处磁感应强度的方向3、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图1 —5—1所示，如果直导线可以自由地运动且通以由a 到b 的电流，则判断导线ab 受磁场力后的运动情况( D) A.图1—5—1B.C.从上向D.4、下列说法错误．．的是( C )A.电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B.一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的磁场力一定为零C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零D.电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零5、有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在Z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿（ A ）A、y轴正方向B、y轴负方向C、Z轴正方向D、Z轴负方向6、某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，由此可知通电直导线的电流方向是（ A）A.自东向西B.自南向北C.自西向东D.自北向南。

2020-2021高二物理粤教版1-1教师用书：第1章第5节奥斯特实验的启示含解析

2020-2021学年高二物理粤教版选修1-1教师用书：第1章第5节奥斯特实验的启示含解析第五节奥斯特实验的启示[学习目标] 1.了解奥斯特发现电流磁效应的历程．2.会判断安培力的方向．(重点、难点)3.知道影响安培力大小的因素．（难点）一、奥斯特的发现1820年丹麦科学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，说明电流能够产生磁场．它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在某种联系．二、安培力的大小1．安培力的定义:磁场对通电导体的作用力称为安培力．2．实验表明,如图所示，通电导体所受的安培力的大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直于磁场方向的导体长度有关．磁场越强，导体中电流强度越大,通电导体在磁场中垂直于磁场方向的长度越长,通电导体所受的安培力就越大．三、安培力的方向安培力的方向：用左手定则来判断，伸开左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向．1．思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”）(1）奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”．（√)(2)电流的磁效应揭示了电和磁的联系．（√)(3）安培力的大小只跟磁感应强度、电流大小和导体长度有关．（×)(4)当电流与磁场平行时,电流不受安培力．(√）(5）当通电直导线垂直于磁感应强度的方向时，安培力的方向和磁感应强度方向相同．(×）(6)已知磁场方向和电流方向，判定安培力的方向用左手；若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手．（×）（7)只要电流的方向不与磁场平行,电流就会受到安培力．（√）［提示]（3）安培力的大小与磁场中垂直于磁场方向的导体长度有关．(5)安培力方向垂直于磁场方向．（6）已知磁场方向和安培力方向，判定电流方向用左手．2．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(）A．磁铁是磁场的唯一来源B．磁感线是从磁体的北极出发到南极终止C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向通电螺线管磁场的北极D．两磁感线空隙处不存在磁场C［由电流的磁效应可知电流也能产生磁场，A错误;由磁感线的特性可知B、D错误;由通电螺线管磁场的分布可知C正确．］3．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（)A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C．放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关D[磁场中某点的磁感应强度的方向和大小由磁场本身决定,磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映，安培力的大小不仅与B、I、l有关，还与导体的放法有关．］4．如图所示，其中A、B图已知电流和其所受安培力的方向，试判断图中的磁场方向．C、D图已知磁场和它对电流作用力的方向,试判断图中的电流方向．（我们用“×"表示方向垂直纸面向里，用“·”表示方向垂直纸面向外)［解析］根据左手定则,导线在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直，还要与导线中的电流方向垂直，即垂直于磁感线与电流所决定的平面．［答案]A图磁场方向垂直纸面向外;B图磁场方向在纸面内垂直F斜向下；C、D图电流方向均垂直于纸面向里.安培定则的应用1．直线电流的磁场安培定则：用右手握住通电直导线，使伸直拇指的方向与电流的方向一致,则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向，如图所示．2．环形电流的磁场安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形载流导线中心轴线上磁感线的方向，如图所示．3．通电螺线管的磁场安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流的方向一致，则拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．也就是说，拇指指向通电螺线管的北极．如图所示．【例1】(多选）如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，此时小磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（）A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的电子束D．向左飞行的电子束思路点拨:①粒子可能带正电,也可能带负电．②小磁针的S极向纸内偏转，说明该处磁场方向向外．BC［小磁针的S极向纸内偏转,说明此处磁场向外，根据安培定则可知电流方向从b向a，选项B、C正确．］运动的带电粒子的电性、粒子运动方向、磁场方向可以相互判断，只要知道其中任两个量，利用安培定则，可以判断第三个量．[跟进训练］1．如图所示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将如何偏转（)A．沿顺时针方向转动B．沿逆时针方向转动C．N极转向纸内，S极转向纸外D．N极转向纸外,S极转向纸内C［由安培定则知，环形电流内部磁场方向垂直纸面向里，故N极转向纸内，C选项正确．]安培力的大小1．安培力的决定因素有两个:一个是放入磁场中的一段导体的IL的乘积，另一个是磁场本身,即磁场的磁感应强度B。

高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示(2)课时作业粤教版选修11

2018秋高中物理粤教版选修1-1课件：1.5奥斯特实验的启示 Word版含解析

解析:由安培定则可知,垂直纸面向里的直线电流的磁场方向为顺时针方向,D项错误;垂直纸面向外的直线电流的磁场方向为逆时针方向,B项错误;又因为离直线电流越远的地方磁场越弱,磁感线越稀疏,A项正确,C项错误. 答案:A
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2.1820年,有一次,奥斯特在大学讲课,他在结束时把连接电池的导线放在一个和小磁针平行的位置上,磁针立即产生了一种不可思议的现象,就是这个现象揭示了电和磁的联系,后人称这个实验为实验. 将一根与电源、开关相连接的直导线用支架架高,沿南北方向水平放置.将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,观察到通电时小磁针发生偏转,说明通电后导体周围的空间对小磁针产生了磁场力的作用,由此我们可以得出通电导线和磁体一样,周围也存在着 .这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,这个现象称为电流的 .
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4.三种常用的直线电流磁场的特点及不同画法比较. 磁感线为同心圆,非匀强磁场,距导线越远处磁场越弱,画法如图所示.
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【例1】如图所示,垂直纸面向外的直线电流周围的磁场,其磁感线分布和方向哪个是正确的( )
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一、奥斯特的发现 1.奥斯特发现了电流的磁效应,说明电流能够产生磁场. 2.由教科书第16页的图1-5-2我们可以看出:当导线中通以竖直向下的电流时,小磁针的N极指向呈顺时针排列;当导线中通以竖直向上的电流时,小磁针的N极指向呈逆时针排列.这种排列正好符合安培定则. 3.通电直导线周围的磁场的判定方法:用右手握住直导线,让伸直的大拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.

精选2019-2020年粤教版物理选修1-1[第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示]习题精选[含答案解析]第十七篇

精选2019-2020年粤教版物理选修1-1[第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示]习题精选[含答案解析]第十七篇第1题【单选题】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( )A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用．B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用．C、磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用．D、磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用．【答案】：【解析】：第2题【单选题】如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将( )A、吸引B、排斥C、保持静止D、边吸引边转动【答案】：【解析】：第3题【单选题】如下叙述是有关安培力的说法，则正确的是( )A、安培力的方向既垂直电流方向，又垂直磁感应强度方向B、将通电导体置于磁场中，导体必将受到安培力的作用C、将通电导体置于与磁感线平行时，增大电流强度，则安培力也随着增大D、将通电导体置于与磁感线垂直时，导体可能不受安培力的作用【答案】：【解析】：第4题【单选题】显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第5题【单选题】如图所示，一根长为L的金属细杆通有电流时，水平静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上。

斜面处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B匀强磁场中。

若电流和磁场的方向均不变，电流大小变为0.5I，磁感应强度大小变为4B，重力加速度为g。

则此时金属细杆( )A、电流流向垂直纸面向外B、受到的安培力大小为2 BILsinθC、对斜面压力大小变为原来的2倍D、将沿斜面加速向上，加速度大小为gsinθ【答案】：【解析】：第6题【单选题】如图所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2 ，关于力的方向，下列判断正确的是( )A、F1、F2都向下B、F1、F2都向上C、F1向下，F2都向上D、F1向上，F2都向下【答案】：【解析】：第7题【单选题】如图所示，在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒摆动幅度增大，以下操作中可行的是( )A、减少磁铁的数量B、更换成磁性较弱的磁铁C、改变导体棒中的电流方向D、增大导体棒中的电流强度【答案】：【解析】：第8题【解答题】一束粒子中有带正电荷的、带负电荷的以及不带电荷的粒子。

粤教版高中物理选修1-1第1章电与磁第五节奥斯特实验的启示(2)

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）第一章电与磁五、奥斯特实验的启示一、选择题1、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，（）A．磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B．磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C．磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用２、如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁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３、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有（）A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4、下列说法正确的是：A．奥斯特首先发现了电流的磁效应；B．安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法；C．安培首先提出了分子电子假说；D．安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用。

【随堂优化训练】高中物理第一章第五节奥斯特实验的启示课件粤教选修11

【例 2】(多选)关于磁场对通电直导线的作用力，下列说法中正确的是( )
A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，等于零 B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大 C．作用力的方向既垂直磁场方向，又垂直电流方向 D．通电直导线跟磁场方向不垂直时没有作用力解析：根据左手定则可以知道，磁场对通电直导线的作用力垂直于磁场方向与电流方向所在的平面，则既垂直磁场方向，又垂直电流方向，因此 C 选项正确．通电直导线跟磁场方向只要不平行，磁场对通电直导线就有作用力，因此 D 选项错误．答案：ABC
3 ．安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟 ____电__流__方__向__垂直．
4．伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向就是通电导线所受___安__培__力___的方向．
5．如图 1－5－1 所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面，导线和金属环中的电流如图所示，那么金属环所受安培力( B )
A．沿圆环半径向里
B．等于零 C．沿圆环半径向外 D．水平向左
图 1－5－1
知识点 1 奥斯特实验
1．把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了__偏__转___，说明电流周围能产生__磁__场___．
2．奥斯特实验把___电_____和____磁____联系起来．
丹麦科学家奥斯特的实验使人们认识到电与磁之间存在联
第五节奥斯特实验的启示
1．第一个发现电与磁之间存在某种联系的是___丹__麦____(填国家名)物理学家____奥__斯__特____，他在 1820 年做演示实验时发现：通电导线周围存在____磁__场______，这一发现对物理学的发展有划时代的意义．

2019-2020年高中选修1-1物理第五节奥斯特实验的启示粤教版拔高训练三十八

2019-2020年高中选修1-1物理第五节奥斯特实验的启示粤教版拔高训练三十八第1题【单选题】如图示，固定长直导线通以图示方向的电流，导线旁有一导线框，两者共面，框中通以顺时针方向的电流时，框的运动是( )A、绕OO′轴顺时针转动B、离开长直导线向右平动C、靠近长直导线向左平动D、向上或向下平动【答案】：【解析】：第2题【单选题】如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( )A、磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用B、磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C、磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D、磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用【答案】：【解析】：第3题【单选题】通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，下列器件或设备中根据这个原理设计和工作的是( )A、电容器B、变压器C、避雷针D、电动机【答案】：【解析】：第4题【单选题】如图所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是( )A、图甲中，导线通电后磁针发生偏转B、图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用C、图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近D、图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离【答案】：【解析】：第5题【单选题】如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是( )A、磁铁对桌面的压力增大B、磁铁对桌面的压力减小C、磁铁对桌面的压力不变D、磁铁对桌面有摩擦力【答案】：【解析】：第6题【单选题】如图所示通电闭合线框abc处在匀强磁场中，它受到磁场力的合力( )A、方向垂直于ab斜向上B、方向垂直于ac斜向上C、方向垂直于bc向下D、为零【答案】：【解析】：第7题【单选题】如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池轴心旋转起来．下列判断中正确的是( )A、线框能旋转起来，是因为电磁感应B、俯视观察，线框沿顺时针方向旋转C、电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率D、旋转达到稳定时，线框中电流比刚开始转动时的大【答案】：【解析】：第8题【单选题】如图所示，线框abcd在竖直面内可以绕固定的OO′轴转动．现通以abcda电流，要使它受到磁场力后，ab边向纸外转动，cd边向纸里转动，则所加的磁场方向可能是( )A、垂直纸面向外B、竖直向上C、竖直向下D、在OO′上方垂直纸面向里，在OO′下方垂直纸面向外【答案】：【解析】：第9题【单选题】地球有一个较强的磁场，由于地磁场的作用，可以使从太阳发出的高能粒子流在射向地面时发生偏转，因此起到保护地球上的生命免受高能粒子流伤害的作用．已知地球赤道上空地磁场的磁感线方向是由南向北的，从太阳喷射出带正电的粒子垂直与地面射向赤道，在地磁场的作用下，这些质子偏转方向是( )A、向东B、向南C、向西D、向北【答案】：【解析】：第10题【多选题】如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( )A、三个粒子都带正电荷B、c粒子速率最小C、c粒子在磁场中运动时间最短D、它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc【答案】：【解析】：第11题【多选题】如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN．现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度v，加速度a、摩擦力f随时间t变化的关系图像，可能正确的是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第12题【填空题】如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线竖直向上，电场强度E=6×10^4伏/米，匀强磁场的磁感线未在图中画出．一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2×10^5米/秒．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速直线运动，磁场中磁感线的方向是______，磁感应强度大小为______特。

2017_2018学年高中物理第一章电与磁第五节奥斯特实验的启示检测粤教版选修1_120170825 (2)

第五节奥斯特实验的启示1．如下图所示，把一条导线平行地放在小磁针的上方附近，当电流通过导线时，磁针会发生偏转，首先观察到这个实验现象的物理学家是()A．库仑B．楞次C．法拉第D．奥斯特解析：题述实验即为奥斯特实验．答案：D2．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的是()A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直解析：安培力方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即垂直于电流和磁场方向所确定的平面．答案：C3．(2014·广东学业水平考试)如下图所示，两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中．关于各自所受安培力的方向，下列说法正确的是()A．两者都向下B．两者都向上C．MN的向下，PQ的向上D．MN的向上，PQ的向下解析：两根通电金属杆MN和PQ平行放置在匀强磁场中，根据左手定则可知，MN所受安培力的方向向上，PQ所受安培力的方向向下，D正确．答案：D4．如下图所示，一通电直导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向是()A．向上B．向下C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外解析：安培力的方向用左手定则来判断，伸开左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁场垂直穿过手心，四个指头所指的方向与电流方向相同，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向．因此C选项正确．答案：C5．如下图所示，电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标示I和F方向的是()解析：由左手定则可判断A对．答案：A6．电流的磁效应揭示了电与磁的关系．若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流，则电流的磁感线分布正确的是()分析：在判断电流和电流激发磁场的磁感线方向时，要利用安培定则(或叫右手螺旋定则)，不要和电场线混淆．解析：根据安培定则可知，当电流方向向外时，所形成的磁感线为逆时针方向闭合的曲线，故A、B、C错误，D正确．答案：D7．(2015·广东学业水平考试)如下图所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2，关于力的方向，下列判断正确的是()A．F1、F2都向下B．F1、F2都向上C．F1向下，F2向上D．F1向上，F2向下答案：D8．在磁场中的通电导线()A．一定受到安培力的作用B．可能受到安培力的作用C．一定不受安培力的作用D．以上说法均不正确解析：电流与磁场间的夹角也会影响安培力的大小．当两者平行时，安培力等于零，此时不受安培力的作用，故B对．答案：B9．如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针．现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的影响，则下列说法正确的是()A．小磁针保持不动B．小磁针的N极向下转动C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动解析：根据右手螺旋定则，水平通电直导线下方的磁场垂直纸面向里，磁场方向与小磁针N极的受力方向相同，因此小磁针的N极将垂直于纸面向里转动，C选项正确．答案：C10．把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，若导线长为0.5 m，电流为4 A，磁场的磁感应强度为1×10－2 T，该导线受到的安培力大小为()A．2×10－3 N B．5×10－2 NC．2×10－2 N D．4×10－3 N解析：当B⊥I时，F＝BIL＝1×10－2×4×0.5 N＝2×10－2 N.答案：C11．(2013·广东学业水平考试)(多选)如右图所示，金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，与金属导轨组成闭合回路，当回路通有电流(电流方向如图中所示)时，关于金属棒受到安培力F的方向和大小，下列说法中正确的有()A．F方向向右B．F方向向左C．增大电流强度，F增大D．增大磁感应强度，F减少解析：由题图可知金属棒MN上的电流方向为由N到M，根据左手定则可判断安培力的方向为水平向右，A对，B错；由安培力公式F＝BIL知，增大电流强度和磁感应强度都可以使安培力F增大，C对，D错．答案：AC12．(多选)下列图示为通电直导线置于匀强磁场中的不同方式，其中导线能受到安培力作用的是()分析：本题比较简单，考查了通电导体在磁场中受安培力的条件，当通电导体电流方向与磁场方向不在同一方向上时，将受到安培力作用，安培力的方向可以通过左手定则进行判断．解析：A图中电流方向与磁场垂直，因此受安培力作用，故A正确；B图中电流方向与磁场方向相反，不受安培力作用，故B错误；C图中电流方向与磁场方向垂直，受到安培力作用，故C正确；D图中电流方向与磁场方向相同，不受安培力作用，故D错误．答案：AC点评：当通电导体中电流方向与磁场方向不共线时才受到安培力作用，这与电荷在电场中受电场力不同，在学习过程中可以类比学习．13．(多选)如图所示，匀强磁场中有一通电直导线，关于导线受到的安培力F，下列判断正确的有()A．F方向向上B．F与电流大小有关C．F与磁感应强度大小有关D．F与导线在磁场中的长度有关解析：如题图可知，通电导线与磁场垂直，由左手定则可知，安培力向下，故A错误；由F＝BIL可知，F与电流、磁感应强度、导线的长度有关，故B、C、D正确．答案：BCD。

第1章第5节奥斯特实验的启示

学、天文、数学、物理、化学等 .1806 年任哥本哈根大学物理
学教授，1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长．
图 1－5－1
安培定则判定通电直导线、环形电流、通电 2．可以用__________
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物理
必修1-1
二、安培力的方向安培力．通电 1．通电导线在磁场中受到的磁场力称为_________ 导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直．安培力的方向、电流的方向、磁感应强度的方向三者 ______ 左手定则来判定．间的关系可用________ 2．根据左手定则可以判断安培力的方向与电流方向、磁
C．B＝mgsin α/IL，方向竖直向下 D．B＝mgsin α/IL，方向水平向右
图 1－ 5 － 3
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解析
物理
必修1-1
根据电流方向和所给磁场方向的关系可以确定通
电导线所受安培力分别如下图所示，又因为导线还受重力 G 和支持力 FN，根据力的平衡知只有①③两种情况是可能的，其中 mg ①中 F＝mgsin α，B＝mgsin α/IL，③中 B＝ IL tan α，故 A 正确．
解析
根据左手定则，导线在磁场中受力的方向既要与磁
感线垂直，还要与导线中的电流方向垂直，且垂直于磁感线与电流所决定的平面．答案 A图磁场方向垂直纸面向外； B图磁场方向在纸面内垂直 F向下； C、 D 图电流方向均垂直于纸面向里； E图 a端
为电源负极．
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安培力与磁感应强度
物理
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物理
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物理
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高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示课后提能训练粤教版选修1-1-粤教版高二选修1-

第5节奥斯特实验的启示1．(2019年扬州名校联考)如图，在两平行直导线A、B中，通有方向一样的电流I.如此B导线受到磁场力的方向( )A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．向右D．向左【答案】D【解析】两导线通过的电流方向一样，根据安培定如此可知A导线在B处的磁场垂直纸面向里，根据左手定如此可知B受到的安培力向左，故D正确，A、B、C错误．2．有关磁感应强度的如下说法中，正确的答案是( )A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．假设有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，如此该点的磁感应强度一定为零C．假设有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，如此该处磁感应强度的大小一定是F ILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小【答案】A【解析】磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A是正确的；磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B＝FIL中只有B、F、L相互垂直才成立，所以选项B、C、D皆是错误的．3．(2019年广州名校模拟)一根容易形变的弹性导线，上下端固定，通有向上的电流．当没有磁场时，导线呈直线状态．当分别加上四种不同方向的匀强磁场后，导线形状表示正确的图为( )ABCD【答案】D【解析】A中，由左手定如此判得，安培力的方向垂直纸面向里，故A错误；B中，图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故B错误；C中，由左手定如此可得，安培力的方向水平向左，故C错误；D中，由左手定如此判得，安培力的方向水平向右，故D正确．4．(2019年惠州学业模拟)如下列图，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2，关于力的方向，如下判断正确的答案是( )A．F1、F2都向下B．F1、F2都向上C．F1向下，F2向上D．F1向上，F2向下【答案】D【解析】根据安培定如此可知MN受力向上，PQ受力向下．5．请在图中标出通电导线ab所受安培力的方向．【答案】(1)水平向左(2)垂直ab与竖直方向成α角向左斜上方(3)沿斜面向下(4)水平向左6．赤道上的地磁场可以看成沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.50×10－4 T．如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长为20 m，载有从东到西的电流30 A．地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？【答案】地磁场对这根导线的安培力大小为3×10－2 N，方向为指向地心．7．粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根一样的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如如下图所示)．ab的质量m＝10 g，ab的长度L＝60 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B＝0.4 T.(1)要使两根弹簧能处于自然状态，即不被拉长，也不被压缩，ab中应通过多大的电流？沿什么方向？(2)如导线中有从a到b方向的、大小为0.2 A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx ＝1 mm，求弹簧的劲度系数．(3)当由b到a方向通过0.2 A的电流时，两根弹簧被拉长多少？(取g＝9.6 m/s2＝9.6 N/kg)【答案】(1)a→b0.4 A (2)24 N/m (3)3 mm或0.003 m。

2017粤教版高中物理选修第一章第五节《奥斯特实验的启示》练习题1

第一章电和磁五、奥斯特实验的启示一、选择题1、一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图所示,那么这束带电粒子可能是[ ]A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C。

向右飞行的负离子束 D.问左飞行的负离子束2、通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有［］A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D。

线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果3、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流，[ ]A。

磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C。

磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用4、在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是 [ ]5、如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个相同的金属环M和N。

当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中,哪种说法正确［ ]A。

两环静止不动 B。

两环互相靠近C。

两环互相远离 D。

两环同时向左运动6、关于安培力的方向,下列说法正确的是 [ ]A.安培力F的方向不总是垂直于由I与B所构成的平面\parB.安培力F的方向由I的方向和B的方向共同决定C。

如果I和B其中一个量的方向变为原来方向的反方向；则安培力F的方向也变为原来方向的反方向D。

若I和B两个量的方向都变为原来方向的反方向，则安培力F的方向不变7、如图所示，空间各处都有匀强磁场，将一导线AO放在XOY面上通以电流I, 导线与OX夹角为45°.已知AO导线受的磁场力方向沿Z轴的负方向。

若将此导线改放在OZ轴上,并通以沿ZO方向的电流，这时导线受的磁场力方向沿X轴正向，则磁场方向可能是［］A.沿X轴正方向B.沿Y轴正方向C。

精品-2018_2019高中物理课时分层作业5奥斯特实验的启示粤教版选修1_1

课时分层作业(五) 奥斯特实验的启示[基础达标练](15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题7分) 1．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动．由此可知，通电直导线产生的磁场方向是( )B．自南向北A．自东向西C．自西向东D．自北向南D[通电前小磁针指南北，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反，故D正确. ]2．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方C[导线南北放置时，其正下方的磁场恰好沿东西方向，磁针偏转比较明显．] 3．小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图1513所示．则此时( )图1513A．导线A端接电池正极B．铁钉左端为电磁铁的N极C．铁钉内磁场方向向右D．漆包线内电流由A流向BC[小磁针静止时N极指向为该处磁场方向，根据通电螺线管磁场分布知，铁钉右端为电磁铁N极，左端为S极，再根据安培定则知C项正确．] 4．(多选)如图1514所示，金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，与金属导轨组成闭合回路，当回路通有电流(电流方向如图中所示)时，关于金属棒受到安培力F的方向和大小，下列说法中正确的有( )【导学号：71082027】图1514A．F方向向右B．F方向向左C．增大电流强度，F增大D．增大磁感应强度，F减小AC[根据左手定则知F的方向向右．增大电流强度或增大磁感应强度，都能使F增大．] 5．(多选)如图1515所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生偏转，以下说法正确的是( )图1515A．这个力F是通过磁场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上AD[磁体间、电流间、磁体与电流间的作用力都是通过磁场产生的，所以A是对的；力的作用是相互的，任何一个力都有施力物体和受力物体，导线在蹄形磁铁间受到的这个力也不例外，它的施力物体是蹄形磁铁，受力物体是通电导线，所以这个力的反作用力作用于蹄形磁铁上，B、C是错的，D是对的．] 6．在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5T.如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是( )B．2.5×10－5NA．4×10－8ND．4×10－2NC．9×10－4ND[磁场方向是南北方向，电流方向是东西方向，它们相互垂直，可以利用公式F＝BIL 来计算此安培力的大小，其大小为F＝BIL＝5×10－5×20×40 N＝4×10－2N.]二、非选择题(8分) 7．如图1516所示，在水平向右的匀强磁场中，放入矩形线框abcd，线框可绕其中心轴线自由转动，若线框中通入图中所示电流．试判断此时线框的转动方向．(从上向下看)图1516[解析]据左手定则，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，则大拇指所指的方向即通电导线所受安培力方向．由此可判断此时：ab边受安培力方向垂直纸面向里，dc边受安培力方向垂直纸面向外，而ad边和bc边平行磁场方向，所以此时不受安培力作用，因此线框ab边向里转，cd边向外转，即从上向下看线框顺时针转动．[答案]从上向下看顺时针转动[能力提升练](25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分) 1．1820年，奥斯特发现，把一根导线平行地放在磁针的上方(如图1517 所示)，给导线通电时，磁针发生了偏转，就好像磁针受到磁铁的作用一样．这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应．以下哪种情况比较正确地反映了奥斯特实验？实际做一下进行验证．( )电流能使磁针偏转图1517A．电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B．电流流向由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边C．电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边D．电流流向由西向东时，其下方的小磁针N极偏向北边C[为使小磁针能产生明显的偏转，实验时应使电流流向沿南北方向，B、D选项错误．当电流流向由南向北时，由安培定则判断其下方的磁场方向由东向西，故小磁针N极指向西边，A选项错误，C选项正确．] 2．摩擦产生静电，会给人们生活带来许多麻烦，甚至对人的生命构成危害．一些高大的建筑物都装有避雷针就是为了防止雷电的危害．假设在赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力方向为( )A．正南B．正东 C．正西D．正北B[当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，在避雷针上端产生的感应电荷是负电荷，它会通过针尖逐渐放出，比较缓慢地中和云层所带的正电荷，即避雷针中电流向下．赤道上空的磁感线由南向北，据左手定则可判断地磁场对避雷针的作用力方向指向正东．] 3．为了判断一个未知正负极的蓄电池极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图1518所示．用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是( )【导学号：71082028】图1518A．电源M端为正极B．电源N端为正极C．螺线管P端为S极D．螺线管内部磁感应强度方向由P指向QB[小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左，即螺线管P端为N极，Q端为S极，选项C错误；在螺线管的内部磁场方向由S极指向N极，所以螺线管内部磁感应强度方向由Q指向P，选项D错误；根据安培定则可知，在电源外部电流从N流向M，电源N端为正极，选项A错误，B正确．] 4．如图1519所示，两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将( )图1519B．相排斥A．相吸引D．边吸引边转动C．保持静止A[把环形电流等效成小磁针，由安培定则知左侧小磁针S极对着右侧小磁针N极，相互吸引，A正确．]二、非选择题(本题共2小题，共22分) 5．(10分)某班的一物理实验小组为探究电与磁的关系进行了一次实验探究，他们选用的器材有干电池组、导线、小灯泡、电流表、开关等，他们将上述器材串联，并利用支架把电路中的一根导线竖直放置，在竖直导线四周的水平平台上放置了许多很小的小磁针．然后闭合开关，观察到小灯泡发光，小磁针发生了偏转．请回答下列问题：(1)在电路中连接小灯泡的主要目的是________________________________(选填“知道电路是否接通”或“避免电路发生短路”)．(2)通电竖直导线周围的小磁针环绕导线形成一个______________________________________.(3)改变导线的电流方向，则小磁针的偏转方向____________________．小磁针环绕导线形成的图形仍是一个________．(4)通电竖直导线的小磁针发生偏转，表明电流能够产生________．(5)如果竖直导线中的电流方向由下向上时，它周围的小磁针北极的环绕方向是逆时针方向．那么，竖直导线中的电流方向由上向下时，导线周围的小磁针北极的环绕方向是________．(6)该实验探究设计实际上是丹麦科学家________发现电流磁效应的实验过程．[解析](1)因导线、电流表电阻太小，应在电路中串联一个限流电阻，避免电路发生短路．本电路中小灯泡就是替代限流电阻的．(2)通电导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，所以小磁针环绕导线形成一个圆圈．(3)改变导线中的电流方向，则小磁针周围的圆形磁感线的方向随之改变，因此小磁针偏转方向改变，但仍然是一个圆圈．(4)通电导线附近的小磁针发生偏转，说明电流能够产生磁场．(5)通电直导线周围的磁场的磁感线的方向与电流方向有关，电流方向改变时其磁感线方向也改变．电流方向由上向下时，导线周围的小磁针北极的环绕方向变为顺时针方向．(6)该实验探究设计实际上是奥斯特发现电流磁效应的实验过程．[答案](1)避免电路发生短路(2)圆圈(3)发生改变圆圈(4)磁场(5)顺时针方向(6)奥斯特6．(12分)如图1520所示，质量为m的导体棒ab静止在水平导轨上，导轨宽度为L.已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余电阻不计．磁场方向垂直导体棒斜向上，与水平面间的夹角为θ，磁感应强度为B.求轨道对导体棒的支持力和摩擦力的大小.图1520【导学号：71082029】[解析] 棒的受力分析图如图所示．由闭合电路欧姆定律有：I ＝E R ＋r 由安培力公式有：F ＝BIL 由共点力平衡条件有： F sin θ＝f F N＋F cos θ＝mg 联立以上各式可解得：f ＝EBLsinθR ＋rF N＝mg －EBLcos θR ＋r. [答案]mg －EBLcosθR ＋r EBLsin θR ＋r。

粤教版1.5 奥斯特实验的启示练习题及答案解析

1.5 奥斯特实验的启示同步练习同步测控1．(单选)在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方2．(单选)下列关于磁感应强度大小的说法正确的是( )A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关3．(双选)如图1－5－13所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其上方靠近左端固定一根与磁铁垂直的水平直导线，当导线中通过图示方向电流时( )图1－5－13A．磁铁对桌面的压力将减少B．磁铁对桌面的压力将增大C．磁铁将受到向左的摩擦力D．磁铁将受到向右的摩擦力4．(单选)(2021年益阳高二检测)在下列各图中，分别标出了磁场B的方向，电流I的方向和导线所受安培力的方向，其中正确的是( )图1－5－145．如图1－5－15所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是________极．如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向自a到b，则导体棒受到的安培力方向向________．图1－5－15课时训练一、单项选择题1．首先发现电流磁效应的科学家是( )A．安培B．奥斯特C．库仑 D．麦克斯韦2．关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是( ) A．电流方向反向时，导体受力方向改变B．磁场方向反向时，导体受力方向改变C．电流方向和磁场方向同时反向，导体的受力方向改变D．电流方向和磁场方向同时反向，导体的受力方向不变3．关于安培力、磁感应强度的说法正确的是()A．通电导线不受安培力作用的地方一定没有磁场B．将I、L相同的通电导线放在同一匀强磁场的不同地方，受安培力一定相同C．磁感线指向磁感应强度减小的方向D．以上说法都不正确4．如图1－5－16所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是( )图1－5－16A．竖直向上 B．竖直向下C．水平向里 D．水平向外5．磁场中某处的磁感线如图1－5－17所示，则( )图1－5－17A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小6．一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同位置，如图1－5－18所示，则( )图1－5－18A．乙情况下导线不受安培力B．乙、丙两种情况下导线都不受安培力C．丙情况下导线受的安培力大于甲情况下导线受的安培力D．甲、乙情况下，导线所受安培力大小相等7．一根很容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如图中箭头所示，当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )图1－5－198．如图1－5－20所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面，导线和金属环中的电流如图所示，那么金属环所受安培力( )图1－5－20A．沿圆环半径向里 B．等于零C．沿圆环半径向外 D．水平向左二、双项选择题9．一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图1－5－21所示，那么这束带电粒子可能是( )图1－5－21A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束10．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图1－5－22所示的匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有( )图1－5－22A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场三、非选择题11．在两条相互垂直而不接触的导线中，通以大小相等、方向如图1－5－23所示的电流，那么，在导线平面内两电流所产生的磁场在哪些区域内方向是一致的？图1－5－2312．有一自由的矩形导体线圈，通以电流I′.将其移入通以恒定电流I的长直导线的右侧．其边ab、cd跟长直导线AB在同一平面内且互相平行，如图1－5－24所示．试判断将该线圈从静止开始释放后的受力和运动情况(不计重力)．图1－5－24同步测控答案:1.解析:选C.把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转．如果电流产生的磁场与地磁场方向相同，那么就不会看到小磁针的偏转．2.解析:选D.因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，所以A选项错，D选项正确．因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错．对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零)，而C 选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错．3.解析:选BC.解决好本题，先研究通过导线的作用力，再利用牛顿第三定律作用力与反作用力的知识，分析条形磁铁的受力情况，如图所示．特别注意导线受到安培力的方向垂直于磁感线．4.解析:选C.本题考查判断安培力的方向，让四指指向电流方向，让磁感线垂直穿入手心，则大拇指所指的方向即是安培力的方向，只有C符合左手定则，故正确答案为C.5.解析:仅由左手定则即可判定．答案:N 右课时训练答案:1.答案:B2.解析:选C.由左手定则可知，只使其中一个反向，则受力方向一定变化，当两个都反向时，则不变化．3.解析:选D.通电导线虽放在磁场中，但与磁场方向平行时，不受安培力，所以A不对；如果I、L相同，在同一磁场中放置角度不同，安培力也不同，故B不对；在匀强磁场中，沿磁感线方向磁感应强度不变，故C不对．4.解析:选C.由于带负电的圆环顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．5.解析:选B.磁感线密集的地方磁感应强度大，而安培力的大小不仅与磁感应强度有关，而且跟导体放置方向有关，故B对．6.解析:选A.图示四种情况中，乙图中电流与磁场平行，故乙中导线所受安培力为零；甲、丙中导线都垂直磁场放置，故甲、丙中导线所受安培力最大，且大小一样；丁中导线与磁场成一夹角，其所受安培力小于甲、丙中导线所受安培力．7.解析:选D.A图中导线不受力，故它不会弯曲，A错；B图中导线受到垂直纸面向里的安培力，它不会向右弯曲，B错；C中导线受到水平向右的安培力，导线不会向左弯曲，C错；D中导线受到水平向右的安培力，故它向右弯曲，D对．8.解析:选B.根据安培定则可以确定，直导线产生的磁场与金属环中电流平行，故金属环不受安培力，B对．9.解析:选BC.若S极向里偏，则等效上方有自右向左的电流，所以有向左飞行的正离子束或向右飞行的负离子束，因为负离子向右运动，就等效于正离子向左运动．10.解析:选AC.由左手定则可知，导线受到向上的安培力，大小F＝BIL，则欲使悬线中张力为零，可适当增大磁场或增大电流．11.解析:在空间某区域有几个磁场同时存在时，则其合磁场是它们的矢量和，本题中Ⅰ、Ⅲ区域中两电流产生的磁场方向一致，Ⅱ、Ⅳ区域中两电流产生的磁场方向相反．答案:Ⅰ、Ⅲ区域12.解析:利用左手定则判断．由安培定则确定其磁感线的方向为垂直纸面向里，画出直线电流的磁场在矩形线圈所在处的磁感线分布，如右图所示．线圈的四条边所受安培力的方向由左手定则判定．其中F1与F3相互平衡，因ab边所在处的磁场比cd边所在处的强，故F4＞F2.由此可知矩形线圈abcd所受安培力的合力的方向向左，它将加速向左运动．答案:受力情况见解析图加速向左运动。

粤教版1.5 奥斯特实验的启示练习题及答案解析

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