人教版物理选修3-1课时作业(十九)

课时作业(十九)通电导线在磁场中受到的力

一、单项选择题

1．一根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；当分别加上方向竖直向上、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()

解析：根据左手定则可判断出A图中导线所受安培力为零，B图中导线所

受安培力垂直纸面向里，C、D图中导线所受安培力向右，由导线受力以后的弯曲方向与受力方向的关系可知，D图正确．

答案：D

2．如图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电导线，电流方向垂直纸面向里．在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是()

A．向上B．向下

C．向左D．向右

解析：由右手螺旋定则，软铁芯在导线处到磁场方向向左，由左手定则，导

线D受到的磁场力方向向上，选项A正确．

答案：A

3．如图所示的各图中，磁场的磁感应强度大小相同，导线两端点距离均相等，导线中电流均相等，则各图中有关导线所受的安培力的大小的判断正确的是()

A．d图最大B．b图最大

用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示，当两导线环中通入方向相同的电流

静止．现在空间中加上竖直向下的匀强磁场，导体棒仍静止不动，则

A．导体棒受到的合力一定增大

B．导体棒一定受4个力的作用

C．导体棒对斜面的压力一定增大

D．导体棒所受的摩擦力一定增大

解析：

分析导体棒的受力情况：导体棒在匀强磁场中受到重力mg、安培力F和斜面的支持力F N，摩擦力未知，且静止．若mg sinθ＝BIL cosθ，则导体棒不受摩擦力；若mg sinθ>BIL cosθ，则导体棒受4个力，摩擦力向上，且可能增大；若mg sinθ

答案：C

二、多项选择题

7.

在xOy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交，导线中电流方向如图所示．该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同．该磁场的方向可能是()

A．沿z轴正方向

B．沿y轴负方向

C．沿x轴负方向

D．沿z轴负方向

解析：由左手定则可判断磁场方向与xOy平面平行，可能沿y轴负方向，可能沿x轴负方向，选项B、C正确．

答案：BC

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，受到磁场力的大小可能是()

A．0.4 N B．0.2 N

C．0.1 N D．0 N

解析：据安培力的定义，当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时，磁场力有最大值为F＝BIL＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N．当两方向平行时，磁场力有最小值为0 N．随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在0.2 N与0 N之间取值．答案：BCD

9.

如图所示，纸面内的金属圆环中通有电流I，圆环圆心为

OQ，磁感应强度大小为

．整个圆环受到的安培力大小为2πBIR

．整个圆环受到的安培力大小为0

线圈平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示，在图乙中．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外

如图所示，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽

，水平放在导轨上．当回路总电流为

好能静止．求竖直向上的磁感应强度B的大小．

sinθ

如图，一长为10 cm的金属棒

簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为

向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为

已知开关断开时两弹簧的伸长量为

m＝0.01 kg.

答案：安培力的方向竖直向下金属棒的质量为0.01 kg