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高中物理选择性必修第二册课后习题 第1章 磁场对电流的作用 1.安培力

高中物理选择性必修第二册课后习题 第1章  磁场对电流的作用 1.安培力

1.安培力课后训练巩固提升一、基础巩固1.把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法正确的是( )A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向垂直D.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直,又垂直于电流方向,即垂直于磁场与电流所决定的平面,但电流方向与磁场方向不一定垂直。

2.一段通电直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,如图所示,导线中电流方向由左指向右。

当导线以其中点O为轴顺时针转过90°的过程中,导线受到的安培力( )A.大小不变,方向不变B.由0增至最大,方向时刻变C.由最大减小至0,方向不变D.由0增至最大,方向不变,电流方向与磁感线方向相同,导线不受安培力;当导线转过一个小角度,电流方向与磁感线不再平行,于是导线受到安培力;当导线转过90°时,电流方向与磁感线垂直,此时导线受到的安培力最大。

用左手定则可以判断安培力的方向始终不变。

所以选项D正确。

3.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,导体棒MN放到导线框上,与CD夹角为θ,则MN所受安培力大小为( )A.F=BIdB.F=BIdsinθC.F=BIdD.F=BIdcosθsinθ。

B垂直,F=BI dsinθ4.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为( )A.0B.0.5BIlC.BIlD.2BIl形通电导线的等效长度为图中虚线部分,所以F=BIl,故选C。

5.如图所示,通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行。

《第一章 安培力与洛伦兹力》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_人教版_2024-2025学年

《第一章 安培力与洛伦兹力》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_人教版_2024-2025学年

《第一章安培力与洛伦兹力》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、一电子以速度v垂直进入均匀磁场中,磁场的磁感应强度为B。

忽略重力作用,此电子将作何种轨迹运动?A、匀速直线运动B、匀速圆周运动C、加速直线运动D、加速圆周运动2、洛伦兹力不会改变带电粒子的什么?A、速度大小B、运动方向C、动量大小D、动能3、一质量为0.2kg的金属小球以5m/s的速度垂直穿入到磁场中,磁场均匀,方向垂直纸面向外,磁感应强度为0.8T。

若金属小球进入磁场后,做圆周运动,则该金属小球进入磁场时受到的洛伦兹力大小为多少?4、一个电荷量为+2C的粒子以3×10^4 m/s的速度垂直进入磁感应强度为0.5T的均匀磁场中,求粒子在磁场中受到的洛伦兹力的大小和方向。

5、一束质子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,其动量大小为p,则该质子在磁场中运动的最大半径R为:A. p/(2vB)B. p/vBC. 2p/vBD. 2p/(2vB)6、在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个半径为r的圆形回路,当回路中的电流I变化时,回路中的磁通量Φ的变化率为:A. B²r²IB. BI²rC. BIr²D. B²rI7、通电导线受到的安培力方向可以与磁场方向垂直,也可以不垂直。

如果通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向完全垂直,则该通电导线:A. 受力方向与电流方向平行B. 受力方向与一小段电流强度和导线长度的乘积垂直C. 受力方向与一小段电流强度和导线长度的乘积平行D. 受力方向与磁场方向平行二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、在磁场中,以下哪些情况会产生安培力?()A、导体中没有电流通过B、导体中有电流,导体与磁场方向平行C、导体中有电流,导体与磁场方向垂直D、导体中有电流,导体在磁场中的角度任意2、一束带电粒子垂直进入一个垂直于其运动方向的均匀磁场,下列说法正确的是()。

安培力练习题及答案全新

安培力练习题及答案全新

安培力练习题1、如图1所示,放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab ,当通有由b 向a 的电流时,受到的安培力方向向右,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由a 向b ,则导体棒受到的安培力方向为 .(选填“向左”、“向右”)2、如图2所示,在同一水平面内宽为2m 的两导轨互相平行,并处在竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6kg 的金属棒放在导轨上,当金属棒中的电流为2A 时,金属棒做匀速运动;当金属棒中的电流增加到8A 时,金属棒获得2m/s 2的加速度,则磁场的磁感应强度大小为 T 。

3、如图3所示,“U ”形导轨宽L ,与水平面夹角为α,垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B.一根质量为m 、长也是L 的金属棒搭在导轨上,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,回路中的电流强度为I ,这时金属棒保持水平静止但有下滑趋势,则金属棒受到的摩擦力的大小为_________.4、如图4,在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将 ( ) A .向上偏转 B .向下偏转 C .向纸内偏转 D .向纸外偏转5、如图5,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ,电流I 方向从M 到N ,绳子的拉力均为F 。

为使F =0,可能达到要求的方法是 ( ) A .加水平向右的磁场 B .加水平向左的磁场C .加垂直纸面向里的磁场D .加垂直纸面向外的磁场图1 图2 图3图4图56、如图6所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向下 D.竖直向上7、如图7,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。

安培力洛伦兹力测试题及答案

安培力洛伦兹力测试题及答案

安培力及洛伦兹力测试题一、选择题1.安培的分子环流假设,可用来解释()A .两通电导体间有相互作用的原因C.永久磁铁产生磁场的原因B.通电线圈产生磁场的原因D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因2.如图 1 所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向电流,则()方固外的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D.磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用3.有电子、质子、氘核、氚核,以同样速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都作匀速圆周运动,则轨道半径最大的粒子是()A .氘核B .氚核C.电子 D .质子4.两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中.设这两个电子的运动轨道半径,T1、 T2 是它们的运动周期,则()A .r1 =r2, T1≠T2B . r1≠ r2,T1 ≠ T2C. r1=r2 ,T1= T2D. r1≠ r2,T1 = T2r1、 r2 为5.在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核.该核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图 2 中 a、b 所示.由图可以判定()A .该核发生的是α 衰变B .该核发生的是β 衰变C.磁场方向一定是垂直纸面向里D.磁场方向向里还是向外不能判定6.如图 3 有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的()A .速度B .质量C.电荷D.荷质比7.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁如图4 所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从开始自 A 点沿曲线 ACB 运动,到达 B 点时速度为零, C 点是场,静止运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是()A .这离子必带正电荷B .A 点和 B 点位于同一高度C.离子在 C 点时速度最大D .离子到达 B 点后,将沿原曲线返回 A 点8.如图 5 所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内),有一离子恰能沿直线飞过此区域(不计离子重力)()A .若离子带正电, E 方向应向下B.若离子带负电, E 方向应向上C.若离子带正电, E 方向应向上D.不管离子带何种电, E 方向都向下9.一根通有电流I 的直铜棒用软导线挂在如图 6 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MN 与线圈轴线均处10.如图 7 所示,一金属直杆MN 两端接有导线,悬挂于线圈上方,于竖直平面内,为使MN 垂直纸面向外运动,可以()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11.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12.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13.一质子及一α 粒子,同时垂直射入同一匀强磁场中.(1)若两者由静止经同一电势差加速的,则旋转半径之比为______;( 2)若两者以相同的动进入磁场中,则旋转半径之比为______ ;( 3)若两者以相同的动能进入磁场中,则旋转半径之比为______;( 4)若两者以相同速度进入磁场,则旋转半径之比为______.14.两块长5d,相距 d 的水平平行金属板,板间有垂直于纸面的匀强磁场.一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度 v 从左端各处飞入(图 8).为了不使任何电子飞出,板间磁感应强度的最小值为 ______.15.如图9 所示,M 、N 为水平位置的两块平行金属板,板间距离为U.当带电量为d,两板间电势差为q、质量为m 的正离子流以速度V0 沿水平方向从两板左端的中央O 点处射入,因受电场力作用,离子作曲线运动,偏向M 板(重力忽略不计).今在两板间加一匀强磁场,使从中央O 处射入的正离流在两板间作直线运动.则磁场的方向是 ______,磁感应强度 B = ______.16.如图 10 所示,质量为 m,带电量为 +q 的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度 v 飞入.已知两板间距为 d,磁感强度为 B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计).今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上.当粒子落到极板上时的动能为 ______.17.如图 11 所示,绝缘光滑的斜面倾角为θ,匀强磁场 B 方向与斜面垂直,如果一个质量为 m,带电量为 -q 的小球 A 在斜面上作匀速圆周运动,则必须加一最小的场强为______ 的匀强电场.18.三个带等量正电荷的粒子a、 b、 c(所受重力不计)以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中,轨迹如图12,则可知它们的质量初动量大小次序为______.ma、mb、 mc 大小次序为______,入射时的19.一初速为零的带电粒子,经过电压为场中,已知带电粒子的质量是m,电量是半径为 ______.U 的电场加速后垂直进入磁感强度为q,则带电粒子所受的洛仑兹力为B 的匀强磁______,轨道三、计算题20.如图 13 在 x 轴的上方( y≥ 0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强度为 B .在原点 O 有一个离子源向 x 轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为 q 的正离子,速率都为 v,对那些在 xy 平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大x= ______,最大 y= ______.21.以速率 v 垂直于屏 S 经过小孔 O 射入存在着匀强磁场的真空室中,如图 14 所示,磁感强度 B 的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于纸面向里.求离子进入磁场后到达屏S 上时的位置与O 点的距离?答案一、选择题1.CD 2.A 3 .B 4. D 5.BD 6.AD7. ABC 8. AD 9. AC 10. ABD 11. B 12 .BD 二、填空题三、计算题21.(1) 2mv/qB。

安培力专练答案

安培力专练答案

安培力专练答案1.【答案】BC A.根据右手定则分析可知,在导线产生的磁场方向相同,且两导线与导线距离最近,则受安培力最大,故A错误;B.和做比较,、在处产生磁场会抵消,、在处产生磁场会叠加,则受安培力最小,故B正确;C.根据右手定则分析可知,处磁场方向垂直竖直面向里,由左手定则判断,安培力向左,故C正确;D.反向则可知所受的安培力方向相反,故D错误;故选BC。

2.【答案】导线的粗细相同、材料相同,由电阻定律可知:导线越长,电阻越大,由可知:导线电流最小,而导线电流最大,四段导线的有效长度都相同,由知,段受到的安培力最大,而段受到的安培力最小,由左手定则可知,它们的安培力的方向均相同,故AD 正确,BC错误。

故选AD。

3.【答案】【解析】解析:选C若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流,由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内,导电圆环有收缩的趋势,导电圆环所受安培力方向竖直向上,导电圆环所受安培力的大小为,、、D正确.4.【答案】要求所加磁场的磁感强度最小,应使棒平衡时所受的安培力有最小值。

由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向线不变,由力的矢量三角形可知,安培力的最小值为安培力与绳子的拉力垂直,即:。

有:,得:,由左手定则知所加磁场的方向平行悬线向上。

故D正确,ABC错误。

故选:。

5.答案:D如图所示,导线在S极上端时导线所受安培力方向斜向左上方,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场力斜向右下方,磁铁有向右的运动趋势,则磁铁受到的摩擦力水平向左;同理当导线在N极上端时,导线所受安培力方向斜向右上方,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场力斜向左下方,磁铁有向左的运动趋势,则磁铁受到的摩擦力水平向右;由以上分析可知,磁铁受到的摩擦力先向左后向右,正上方时为零,故摩擦力先减小后增大.磁铁受到的磁场力始终有向下的分力,所以支持力始终大于重力.故ABC错误,D正确;故选:D.6.【答案】A、设半圆的半径为,则、两点间的距离为,导线中电流在点产生的磁场的磁感应强度大小为,同理,其在点产生的磁场的磁感应强度大小为,则,选项A错误B、对导线受力分析可知,导线受重力、安培力和弹力的作用,其受力分析如图所示:设、两导线间的距离为,由力的矢量三角形与几何三角形相似可得,解得,,选项B错误;C、由于两导线之间的距离d越来越小,故两导线之间的安培力F也越来越小,选项C错误;D、当导线b在A处时,导线b受到的安培力大小为,当导线b在D处时,导线b受到的安培力大小为,故有,解得,选项D正确。

高考物理知识点二轮复习练:安培力(word版含答案)

高考物理知识点二轮复习练:安培力(word版含答案)

安倍力一、选择题(共15题)1.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形团合回路,虚线M N右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面,回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直,从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论不正确的是()A.感应电流方向不变B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势最大值E=Bav D.感应电动势平均值1=4E Bav2.小明在课后用铜丝自制了一个“心”形的线圈,他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上,强磁铁的N 朝上,S极朝下,然后把制成的线圈如图所示放在电池上,顶端搁在电池的正极,下部分和磁铁接触,忽略各接触面上的摩擦力,从上往下看,则()A.线圈不会转B.线圈做顺时针转动C.线圈做逆时针转动D.转动方向无法判断3.电磁炮是一种新式兵器,炮弹的出射速度可达当前海军舰炮的3倍以上,其原理是利用磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。

图为电磁炮的示意图,两根间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内,质量为m的金属炮弹垂直于MN、PQ放在轨道上,距轨道右端的距离为d,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,闭合开关后,恒流源输出的电流恒为I,炮弹由静止开始加速距离d 后脱离导轨高速射出,不计导轨及导体棒ab的电阻,不计空气阻力,则此过程中恒流源输出的最大功率为A B C D4.如图所示,垂直穿过纸面的三根导线a,b和c分别位于等边三角形的三个顶点,通有大小为I、I和2I的恒定电流,方向如图。

导线c所受安培力的方向()A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,指向左边D.与ab边垂直,指向右边5.一根长为0.2m、通有2A电流的通电导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,则其受到的安培力的大小可能是()A.0.5N B.0.4N C.0.3N D.0.1N6.下列说法正确的是()A.由UEd=可知,电场强度E与电场力F成正比,与试探电荷q成反比B.若匀强电场中A、B两点间沿着电场线方向的距离为d,且两点间电势差为U,则该电场的场强一定为UEd=C.将长度为L、电流强度为I的通电直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线所受的安培力一定为F=BILD.将面积为S的矩形线框,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,通过线框的磁通量一定为Φ=BS7.关于静电力、安培力与洛伦兹力,下列说法正确的是()A.电荷放入静电场中一定受静电力,正电荷所受静电力的方向与该处电场强度方向相同B.通电导线放入磁场中一定受安培力,安培力的方向与该处磁场方向垂直C.电荷放入磁场中一定受洛伦兹力,洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直D.电场力可以做正功、负功或者不做功,安培力和洛伦兹力永不做功8.利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素,导线垂直匀强磁场方向放置。

安培力(带详细答案)

安培力(带详细答案)

磁场与安培力考点一对磁感应强度的理解1、理解磁感应强度的三点注意事项(1)磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式B=FIL认为B与F成正比,与IL成反比。

(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入,如果平行磁场放入,则所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零。

(3)磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向,也是自由转动的小磁针静止时N极的指向。

2、磁感应强度B与电场强度E的比较3、地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强,赤道处磁场最弱。

(2)地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。

(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近,距离地球表面相等的各点,地磁场的强弱程度相同,且方向水平。

1、(多选)(2015·全国卷Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一。

关于指南针,下列说法正确的是()A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转2、(2014·全国卷Ⅰ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A .安培力的方向可以不垂直于直导线B .安培力的方向总是垂直于磁场的方向C .安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D .将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半3、如图所示,一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。

ab 、bc 和cd 段的长度均为L ,且Ⅰabc =Ⅰbcd =135°。

流经导线的电流为I ,方向如图中箭头所示。

判断导线abcd 所受到的磁场的作用力的合力,下列说法正确的是( )A.方向沿纸面向上,大小为(2+1)ILBB .方向沿纸面向上,大小为(2-1)ILBC .方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILBD .方向沿纸面向下,大小为(2-1)ILB考点二 安培定则的应用与磁场的叠加1、常见磁体的磁感线2、电流的磁场及安培定则安培定则 磁感线 磁场特点直线电流的磁场无磁极、非匀强磁场,且距导线越远磁场越弱 环形电流的磁场 环形电流的两侧分别是N 极和S 极,且离圆环中心越远磁场越弱通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场,管外为非匀强磁场 3、磁场的叠加:磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形定则。

高中物理选修3-1 安培力的应用 专题练习(含解析)

高中物理选修3-1  安培力的应用 专题练习(含解析)

安培力的应用专题练习一、选择题考点一安培力作用下导体的运动1.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触,并使它组成如图1所示的电路图.当开关S接通后,将看到的现象是()图1A.弹簧向上收缩B.弹簧被拉长C.弹簧上下跳动D.弹簧仍静止不动答案C解析因为通电后,弹簧中每一圈的电流都是同向的,互相吸引,弹簧就缩短,电路就断开了,一断开没电流了,弹簧就又掉下来接通电路……如此通断通断,就上下跳动.2.固定导线c垂直纸面,可动导线ab通以如图2所示方向的电流,用测力计悬挂在导线c 的上方,导线c中通以如图所示的电流时,以下判断正确的是()图2A.导线a端转向纸外,同时测力计读数减小B.导线a端转向纸外,同时测力计读数增大C.导线a端转向纸里,同时测力计读数减小D.导线a端转向纸里,同时测力计读数增大答案B解析导线c中电流产生的磁场在右边平行纸面斜向左上,在左边平行纸面斜向左下,在ab左右两边各取一小电流元,根据左手定则,左边的电流元所受的安培力方向向外,右边的电流元所受安培力方向向里,知ab导线逆时针方向(从上向下看)转动.当ab导线转过90°后,两导线电流为同向电流,相互吸引,导致测力计的读数变大,故B正确,A、C、D 错误.3.如图3所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面.当线圈内通以图示方向的电流(从右向左看沿逆时针方向)后,线圈的运动情况是()图3A.线圈向左运动B.线圈向右运动C.从上往下看顺时针转动D.从上往下看逆时针转动答案A解析将环形电流等效成小磁针,如图所示,根据异名磁极相互吸引知,线圈将向左运动,也可将左侧条形磁铁等效成环形电流,根据结论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”也可判断出线圈向左运动,选A.4.通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内,L1是固定的,L2可绕垂直纸面的固定光滑转轴O转动(O为L2的中心),各自的电流方向如图4所示.下列哪种情况将会发生()图4A.因L2不受磁场力的作用,故L2不动B.因L2上、下两部分所受的磁场力平衡,故L2不动C.L2绕轴O按顺时针方向转动D.L2绕轴O按逆时针方向转动答案D解析由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外,且离导线L1的距离越远的地方,磁感应强度越弱,导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右,由于O点的下方磁场较强,则安培力较大,因此L2绕轴O按逆时针方向转动,D选项对.考点二安培力作用下的平衡5.如图5所示,一重为G1的通电圆环置于水平桌面上,圆环中电流方向为顺时针方向(从上往下看),在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁,磁铁的中心轴线通过圆环中心,磁铁的上端为N极,下端为S极,磁铁自身的重力为G2.则关于圆环对桌面的压力F和磁铁对轻绳的拉力F′的大小,下列关系中正确的是()图5A.F>G1,F′>G2B.F<G1,F′>G2C.F<G1,F′<G2D.F>G1,F′<G2答案D解析顺时针方向的环形电流可以等效为一个竖直放置的小磁针,由安培定则可知,小磁针的N极向下,S极向上,故与磁铁之间的相互作用力为斥力,所以圆环对桌面的压力F将大于圆环的重力G1,磁铁对轻绳的拉力F′将小于磁铁的重力G2,选项D正确.6.(多选)质量为m的金属细杆置于倾角为θ的光滑导轨上,导轨的宽度为d,若给细杆通以如图A、B、C、D所示的电流时,可能使杆静止在导轨上的是()答案AC解析A图中金属杆受重力、沿导轨向上的安培力和支持力,若重力沿导轨向下的分力与安培力相等,则二力平衡,故A正确.B图中金属杆受重力和导轨的支持力,二力不可能平衡,故B 错误.C 图中金属杆受重力、竖直向上的安培力和支持力,若重力与安培力相等,则二力平衡,不受支持力即可达到平衡,故C 正确.D 图中金属杆受重力、水平向左的安培力和支持力,三个力不可能达到平衡,故D 错误.7.(多选)如图6所示,一根通电的直导体棒放在倾斜的粗糙斜面上,置于图示方向的匀强磁场中,处于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )图6A .一直增大B .先减小后增大C .先增大后减小D .始终为零答案 AB解析 若F 安<mg sin α,因安培力向上,则摩擦力向上,当F 安增大时,F f 减小到零,再向下增大;若F 安>mg sin α,摩擦力向下,随F 安增大而一直增大;若F 安=mg sin α,摩擦力为零,随F 安增大摩擦力向下一直增大.故选A 、B.8. (多选)如图7,质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ′,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x 轴正方向的电流I ,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )图7A .z 轴正方向,mg ILtan θ B .y 轴正方向,mg IL C .z 轴负方向,mg ILtan θ D .沿悬线向下,mg ILsin θ 答案 BCD解析 磁感应强度方向为z 轴正方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y 负方向,直导线不能平衡,所以A 错误;磁感应强度方向为y 轴正方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿z 轴正方向,根据平衡条件,当BIL 刚好等于mg 时,线的拉力为零,所以B =mg IL,所以B 正确; 磁感应强度方向为z 轴负方向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y 轴正方向,根据平衡条件BIL cos θ=mg sin θ,所以B =mg ILtan θ,所以C 正确; 磁感应强度方向沿悬线向下,根据左手定则,直导线所受安培力方向垂直于线斜向上,根据平衡条件:F =mg sin θ,得:B =mg sin θIL,故D 正确. 9.一条形磁铁静止在斜面上,固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图8所示.若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力F f 的变化情况分别是( )图8A .F 增大,F f 减小B .F 减小,F f 增大C .F 与F f 都增大D .F 与F f 都减小答案 C解析 题图中电流与磁体间的磁场力为引力,若将磁极位置对调则相互作用力为斥力,再由受力分析可知选项C 正确.10.(多选)在同一光滑斜面上放同一导体棒,图9所示是两种情况的剖面图.它们所处空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上,两次导体棒A 分别通有电流I 1和I 2,都处于静止平衡.已知斜面的倾角为θ,则( )图9A .I 1∶I 2=cos θ∶1B .I 1∶I 2=1∶1C .导体棒A 所受安培力大小之比F 1∶F 2=sin θ∶cos θD .斜面对导体棒A 的弹力大小之比F N1∶F N2=cos 2 θ∶1答案 AD解析 分别对导体棒受力分析,如图,利用平衡条件即可求解第一种情况:F 1=BI 1L =mg sin θ,F N1=mg cos θ解得:I 1=mg sin θBL 第二种情况:F 2=BI 2L =mg tan θ,F N2=mg cos θ解得:I 2=mg tan θBL所以F 1F 2=BI 1L BI 2L =I 1I 2=sin θtan θ=cos θ,F N1F N2=cos θ1cos θ=cos 2 θ 可见,A 、D 正确,B 、C 错误.二、非选择题11.(安培力作用下的平衡)如图10所示,两平行金属导轨间的距离L =0.4 m ,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B =0.5 T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E =4.5 V 、内阻r =0.5 Ω的直流电源.现把一个质量m =0.04 kg 的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R 0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g 取10 m/s 2.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:图10(1)通过导体棒的电流;(2)导体棒受到的安培力大小;(3)导体棒受到的摩擦力大小.答案 (1)1.5 A (2)0.3 N (3)0.06 N解析 (1)根据闭合电路欧姆定律I =E R 0+r=1.5 A. (2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.3 N.(3)导体棒受力分析如图,将重力正交分解F1=mg sin 37°=0.24 N,F1<F安,根据平衡条件,mg sin 37°+F f=F安,解得F f=0.06 N.12. (安培力作用下的运动)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机,如图11是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为B,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等,某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I.图11(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向;(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率.答案(1)nBIL方向水平向右(2)nBIL v解析(1)线圈前后两边所受安培力的合力为零,线圈所受的安培力即为右边所受的安培力,由安培力公式得F=nBIL①由左手定则知方向水平向右(2)安培力的功率为P=F·v②联立①②式解得P=nBIL v13.(安培力与牛顿第二定律的结合)如图12所示,两根平行、光滑的斜金属导轨相距L=0.1 m,与水平面间的夹角为θ=37°,有一根质量为m=0.01 kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上,匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B=0.2 T,当杆中通以从b到a的电流时,杆可静止在导轨上,取g=10 m/s2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图12(1)求此时通过ab 杆的电流;(2)若保持其他条件不变,只是突然把磁场方向改为竖直向上,求此时杆的加速度. 答案 (1)3 A (2)1.2 m/s 2,方向沿导轨向下解析 (1)杆静止在导轨上,受力平衡,杆受到重力、导轨的支持力以及安培力,根据平衡条件得:BIL =mg sin θ,解得:I =mg sin θBL =0.01×10×0.60.2×0.1A =3 A. (2)若把磁场方向改为竖直向上,对杆受力分析,根据牛顿第二定律得:F 合=mg sin θ-BIL cos θ=mg sin θ-mg sin θcos θ=ma解得:a =g sin θ-g sin θcos θ=(10×0.6-10×0.6×0.8) m /s 2=1.2 m/s 2,方向沿导轨向下.。

2024年高考物理:高中物理与安培力有关的综合题

2024年高考物理:高中物理与安培力有关的综合题

2024年高考物理:高中物理与安培力有关的综合题一、安培力作用下的平衡问题例1、如图1所示,在磁感应强度B=1.0T,方向竖直向下的匀强磁场中,有一个与水平面成角的导电滑轨,滑轨上放一个可以自由转动的金属杆ab。

已知接在滑轨中的电源电动势,内阻不计,ab杆长L=0.5m,质量m=0.2kg,杆与平行滑轨间的动摩擦因数;不计滑轨与ab杆的电阻,取,。

求:接在滑轨上的变阻器R的阻值在什么范围内变化时,可以使ab杆在滑轨上保持静止?图1解析:ab杆保持静止,可分为正好不下滑及正好不上滑两种情况。

受力图如图2、图3所示。

ab杆正好不下滑时,设变阻器的电阻为,通过杆的电流,杆所受安培力,此外杆还受重力mg,轨道的支持力和摩擦力,受力分析如图2所示。

由平衡条件有由以上二式解得图2当金属棒正好不上滑时,设变阻器的电阻为,通过杆的电流为,杆所受安培力,杆还受重力mg,轨道支持力和摩擦力,受力分析如图3所示。

由平衡条件有联立以上二式解得故要使金属杆ab静止,应满足图3二、安培力作用下的动力学问题例2、如图4所示,在同一水平面上的两导轨ab和cd相互平行,并处在竖直向上的匀强磁场中。

一根质量为、有效长度L=2m的金属棒放在导轨上。

当金属棒中电流为时,金属棒做匀速运动;当金属棒中电流增加到时,金属棒获得的加速度,则磁场的磁感应强度B为多少?图4解析:由左手定则可知,金属棒所受的安培力方向为水平方向。

当金属棒做匀速运动时有当金属棒做加速运动时有联立以上两式解得三、安培力与动量、能量的综合题例3、如图5所示,金属棒MN的质量,放在宽度为摩擦力不计的两根水平平行的金属导轨上。

磁感应强度B=0.5T,方向竖直向上。

电容,电源电动势E=16V,导轨离地面的高度,单刀双掷开关先掷向1,然后掷向2,金属棒MN被抛到地面上,落地点距抛出点的距离S=0.064m。

问电容两端的电压还有多大?图5解析:金属棒MN被抛出时,具有水平初速度,由平抛运动知识可知,棒下落的时间,棒的水平初速度设磁场力作用的时间为,由动量定理有而通过金属棒的电荷量所以这部分电荷量是电容器通过金属棒放电的电荷量,电容器原来所带电荷量为电容器放电后剩余的电荷量为所以电容器放电后两极间的电压为例4、在磁感应强度B=0.08T,方向竖直向下的匀强磁场中,一根长度,质量m=24g的金属横杆水平地悬挂在两根长度均为L=12cm的轻细导线上,电路中通以如图6所示方向的电流,电流强度保持为2.5A不变,横杆在悬线偏离竖直位置处由静止开始摆下,求横杆通过最低位置时的瞬时速度大小?()图6解析:此问题结合摆模型,解题关键是受力分析,尤其是安培力,一定要知道其方向,即其和磁感应强度B又和通电导线垂直,根据左手定则知安培力总是水平的,受力分析的侧面图如图7。

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题:第一章 习题课 安培力的应用(课后习题)【含答案及解析】

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第一章安培力与洛伦兹力习题课:安培力的应用课后篇素养形成必备知识基础练1.固定导线c垂直纸面,可动导线ab通以如图方向的电流,用测力计悬挂在导线c的上方,导线c中通电时,以下判断正确的是()A.导线a端转向纸外,同时测力计读数减小B.导线a端转向纸外,同时测力计读数增大C.导线a端转向纸里,同时测力计读数减小D.导线a端转向纸里,同时测力计读数增大c产生的磁场在右边平行纸面斜向左上,在左边平行纸面斜向左下,在ab左右两边各取一电流元,根据左手定则,左边的电流元所受的安培力方向向外,右边的电流元所受安培力方向向内,知ab 导线逆时针方向(从上向下看)转动。

当ab导线转过90°时,两电流为同向电流,相互吸引,测力计的读数变大。

故B正确,A、C、D错误。

2.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来,在其附近放一条形磁铁,磁铁的轴线与圆环在同一个平面内,且通过圆环中心,如图所示,当圆环中通以顺时针方向的电流时,从上往下看()A.圆环顺时针转动,靠近磁铁B.圆环顺时针转动,远离磁铁C.圆环逆时针转动,靠近磁铁D.圆环逆时针转动,远离磁铁,N极在内,S极在外,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可得C项正确。

3.如图所示,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,电流方向如图所示。

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()A.竖直向上B.竖直向下C.水平向里D.水平向外,形成逆时针方向的电流,由安培定则得圆盘转动产生的磁场垂直分量的方向竖直向上,再由左手定则判断得通电直导线所受磁场力方向水平向里。

4.根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示,把待发炮弹(导体)放置在匀强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去,现要提高电磁炮的发射速度,你认为下列方案在理论上可行的是()A.减小电流I的值B.增大磁感应强度B的值C.减小磁感应强度B的值D.改变磁感应强度B的方向,使之与炮弹前进方向平行mv2,又知F=BIl,故,根据动能定理得Fs=12mv2,其中B为磁感应强度,I为电流,l为平行导轨宽度,s为导轨长度,要增大v,则需要增大I或BIls=12B,A、C错误,B正确;若改变磁感应强度B的方向,使之与炮弹前进方向平行,则安培力为零,D错误。

2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—磁场的描述 安培力(附答案解析)

2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—磁场的描述 安培力(附答案解析)

错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—磁场的描述安培力(附答案解析)1.把螺线管与电源连接,发现小磁针N极向螺线管偏转,静止时所指方向如图所示。

下列说法正确的是()A.螺线管左端接电源正极B.若将小磁针移到螺线管内部,小磁针N极所指方向不变C.若将小磁针移到螺线管左端,小磁针N极将转过180°D.若将小磁针移到螺线管正上方,小磁针N极所指方向不变2.(2023·江苏卷·2)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B。

L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中。

已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行。

该导线受到的安培力为()A.0 B.BIl C.2BIl D.5BIl3.(2021·广东卷·5)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线,若中心直导线通入电流I1,四根平行直导线均通入电流I2,I1≫I2,电流方向如图所示,下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是()4.(2021·全国甲卷·16)两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与O′Q 在一条直线上,PO′与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。

若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B5.(2023·广东广州市模拟)一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。

AB导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动,CD导体棒固定在正方体的下底面。

开始时两棒相互垂直并静止,两棒中点O1、O2连线在正方体的中轴线上。

安培力分类练习附答案)

安培力分类练习附答案)

磁场对通电导线的作用力四类主要题型一.安培力大小和方向基础考察1.关于通电导线所受安培力F的方向,磁场B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是( ) A.F、B、I三者必须保持相互垂直B.F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直C.B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直 D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直2.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是( )A.线框有两条边所受的安培力方向相同 B.线框有两条边所受的安培力大小相等C.线框所受的安培力的合力方向向左 D.线框所受的安培力的合力方向向右3.在地球赤道上空,沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流,则此导线()A.受竖直向上的安培力 B.受竖直向下的安培力 C.受由南向北的安培力 D.受由西向东的安培力4.关于通电导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 ( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中,以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5. 一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图所示导线上电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在竖直平面内转过900的过程中,导线所受的安培力()A.大小不变,方向也不变 B.大小由零渐增大,方向随时改变C.大小由零渐增大,方向不变 D.大小由最大渐减小到零,方向不变6.在匀强磁场中,有一段5㎝的导线和磁场垂直,当导线通过的电流是1A时,受磁场的作用力是0.1N,那么磁感应强度B= T;现将导线长度增大为原来的3倍,通过电流减小为原来的一半,那么磁感应强度B= T,导线受到的安培力F= N。

二.有效长度的考察1.如下图,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流强度为I,磁感应强度为B,求各导线所受到的安培力.F A=_______ F B=_______ F C=_______F D=_______ F E=_______2.如图所示,长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为d,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,则AB所受的磁场力的大小为()A.BIL B.BIdcosθ C.BId/sinθ D.BIdsinθ3.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一段弯成直角的金属导线abc,且ab=bc=L0,通有电流I,磁场的磁感应强度为B,若要使该导线静止不动,在b点应该施加一个力F0,则F0的方向为________;B的大小为________.三.自由通电导线在磁场中的运动1.如图所示,长直导线通电为I1,通过通以电流I2环的中心且垂直环平面,当通以图示方向的电流I1、I2时,环所受安培力( )A.沿半径方向向里B.沿半径方向向外C.等于零D.水平向左 E.水平向右2.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A.水平向左B.水平向右C.竖直向下D.竖直向上3.如图所示,把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,当通以图示方向的电流时,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4.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内。

磁场对电流的作用(安培力)专题练习(有答案)

磁场对电流的作用(安培力)专题练习(有答案)

磁场对电流的作用(安培力)专题练习1、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5所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受到安培力作用后的运动情况为( )A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管2、如图所示,一条形磁铁静止在固定斜面上,上端为N极,下端为S极,其一条磁感线如图所示,垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线,它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)。

开始两根导线未通电流,斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为F N、F f,后来两根导线通图示方向大小相同的电流后,磁铁仍然静止,则与未通电时相比 ( )A.F N、F f均变大 B.F N不变,F f变小C.F N变大,F f不变 D.F N变小,F f不变3、通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内,L1是固定的,L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心),各自的电流方向如图所示.下列哪种情况将会发生( )A.因L2不受磁场力的作用,故L2不动B.因L2上、下两部分所受的磁场力平衡,故L2不动C.L2绕轴O按顺时针方向转动D.L2绕轴O按逆时针方向转动4、两个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如图6所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L1将( )A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.在纸面内平动5.如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后静止时 ( )A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右6、.欧姆最早是用小磁针测量电流的,他的具体做法是:在地磁场的作用下,小磁针处于水平静止状态,在其上方平行于小磁针放置一长直导线,当导线中通有电流时,小磁针会发生偏转,通过小磁针偏转的角度可测量导线中的电流。

《2. 安培力的应用》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_教科版_2024-2025学年

《2. 安培力的应用》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_教科版_2024-2025学年

《2. 安培力的应用》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、将一条形磁铁插入一个闭合电路的线圈中,不计内外电路的电阻,那么在条形磁铁插入线圈的过程中,电路中的电流方向为()。

A. 从北极到南极B. 从南极到北极C. 无电流产生D. 电流方向取决于插入速度2、两根平行放置的直导线通以相同方向的电流,它们之间()。

A. 产生吸引力B. 产生排斥力C. 无相互作用D. 无法确定3、在水平方向匀速拉动一根通有电流的直导线L,导线L与一根垂直于其所在平面且通有电流的平行导线N之间存在相互作用力。

为了使两导线间的相互作用力最小,以下哪个条件必须满足?()A. 导线L的电流方向应与导线N的电流方向相同B. 导线L的电流方向应与导线N的电流方向垂直C. 导线L、N的电流量应尽可能大D. 导线L、N的距离应尽可能大4、一个矩形线圈匝数为10匝,放置在垂直纸面向内(即线圈N极朝向读者)的匀强磁场中,磁场强度为0.5T。

线圈长度为0.1m,宽度为0.05m,当线圈从磁场中匀速拉出字段过程中,磁通量减少了0.05Wb。

那么,线圈拉出磁场的速度是多少?()A. 1m/sB. 2m/sC. 1.25m/sD. 1.5m/s5、在磁场中,一个电流为I的直导线垂直于磁场方向放置,已知磁感应强度为B,导线长度为L。

求导线所受的安培力大小。

选项:A. F = BILB. F = 2BILC. F = BI^2LD. F = (1/2)BIL6、一个矩形线圈在匀强磁场中,当线圈平面与磁场方向垂直时,线圈中感应电动势的大小为E。

若将线圈平面旋转到与磁场方向成θ角,此时线圈中感应电动势的大小变为E’。

则E’与E的关系是:选项:A. E’ = EB. E’ = EcosθC. E’ = EsinθD. E’ = 07、在匀强磁场中,一个矩形线框处于静止状态,线框平面与磁场方向垂直。

若该磁场的磁感应强度B逐渐增大,下列说法正确的是()。

高中物理选择性必修第二册课后习题 第1章 磁场对电流的作用 1.安培力

高中物理选择性必修第二册课后习题 第1章 磁场对电流的作用 1.安培力

第一章分层作业1 安培力A级必备知识基础练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、水平向右或垂直纸面向外的匀强磁场时,下列描述导线状态的四幅图正确的是( )2.关于通电导线所受安培力F的方向、磁场B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是( )A.F、B、I三者必须保持相互垂直B.F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直C.B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直3.在赤道上空水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,则此导线( )A.受到竖直向上的安培力B.受到竖直向下的安培力C.受到由南向北的安培力D.受到由西向东的安培力4.(浙江卷)利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素,导线垂直匀强磁场方向放置。

先保持导线通电部分的长度L不变,改变电流I的大小,然后保持电流I不变,改变导线通电部分的长度L,得到导线受到的力F分别与I和L的关系图像,则下列图像正确的是( )5.(多选)如图所示,有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80 A和100 A流向相同的电流,两导线构成的平面内有一点P,到两导线的距离相等。

下列说法正确的是( )A.两导线受到的安培力的关系为F b=1.25F aB.导线所受的安培力可以用F=ILB计算C.移走导线b前后,P点的磁场方向改变D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内,不存在磁感应强度为零的位置6.(多选)如图所示,长度L=10 cm的一段直导线ab,与磁场方向垂直放置在磁感应强度B=3×10-2T的匀强磁场中。

若在导线中通以I=10 A的电流,方向从b流向a,导线绕固定点O转动,已知l Oa=3l Ob,由图中位置在纸面内转动,则( )A.图示位置时,安培力大小为3×10-2 NB.由图示位置顺时针转过60°时,安培力大小为1.5×10-2 NC.由图示位置顺时针转过90°时,安培力大小为0D.由图示位置向纸面外转过90°时,安培力大小为07.(福建南平高二期末)用两根等长的绝缘细线悬吊一水平通电直导线MN,电流方向如图所示,已知导线的质量m=1 kg,长L=0.5 m,电流I=2 A,当在导线所在的空间中加一垂直纸面向里的匀强磁场且磁感应强度B=2 T时,导线处于静止状态。

《第一章 安培力与洛伦兹力》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_人教版_2024-2025学年

《第一章 安培力与洛伦兹力》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_人教版_2024-2025学年

《第一章安培力与洛伦兹力》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、题目:在磁场中,一个电荷量为q的带电粒子以速度v垂直进入,该磁场的磁感应强度为B,下列表述正确的是:A、粒子的运动轨迹为圆弧B、粒子的运动轨迹为直线C、粒子的动量会发生变化D、粒子的动量不会变化2、题目:一个电流为I的直导线放在磁感应强度为B的均匀磁场中,导线与磁场垂直。

若将该导线的长度减小为原来的1/2,则安培力的变化是:A、变为原来的1/2B、变为原来的1/4C、变为原来的2倍D、保持不变3、关于洛伦兹力,以下说法正确的是:A、洛伦兹力的方向总是垂直于速度和磁场方向确定的平面B、洛伦兹力的方向总是沿着速度和磁场方向的方向C、洛伦兹力的大小与粒子的电荷量成正比,与速度和磁场的强度成正比D、洛伦兹力做功,可以使粒子的动能发生变化4、一个电子以速度(v⃗)进入垂直于其运动方向的匀强磁场中,磁场方向为(B⃗⃗)。

以下说法正确的是:A、电子会受到洛伦兹力,且洛伦兹力的方向与电子运动方向一致B、电子会受到洛伦兹力,且洛伦兹力的方向与磁场方向一致C、电子会受到洛伦兹力,但是洛伦兹力不会改变电子的速度大小,只会改变其运动方向D、电子不会受到洛伦兹力,因为其在磁场中运动不会受力5、一束带电粒子垂直于磁场方向进入磁场,粒子在磁场中做匀速圆周运动。

下列说法正确的是()A、粒子的运动轨迹半径与粒子的速度成正比B、粒子的运动轨迹半径与粒子的电量成正比C、粒子的运动轨迹半径与粒子的质量成反比D、粒子的运动轨迹半径与粒子的速度和电量的乘积成正比6、一束质量为(m)、电量为(q)的带电粒子垂直于磁场方向进入磁场,下列说法正确的是()A、粒子在磁场中做匀速直线运动B、粒子在磁场中做匀速圆周运动C、粒子在磁场中做变速圆周运动D、粒子的运动轨迹半径与粒子的速度和电量的乘积成反比7、在磁场中,通电直导线受到的安培力方向符合哪一定则?A、奥斯特定律B、安培定律C、左手定则D、右手定则二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、下列关于安培力与洛伦兹力的描述中,正确的是()A、安培力是作用在静止带电粒子上的磁力B、洛伦兹力是作用在运动带电粒子上的磁场力C、安培力的大小与穿过导体的电流强度成正比,与导体的长度成反比D、洛伦兹力的大小与带电粒子的速度成正比,与磁场强度成反比E、安培力的方向由左手定则确定2、一个带正电荷的粒子以一定的速度进入磁场中,下列说法正确的是()A、如果粒子的速度垂直于磁场方向,那么粒子将做匀速圆周运动B、粒子的运动轨迹的半径与磁场的磁感应强度和粒子的速度成正比C、粒子的动能不变,因为洛伦兹力不做功D、如果粒子原来的速度方向和磁场方向相同,那么粒子将做匀速直线运动E、洛伦兹力的方向垂直于粒子的速度方向和磁场方向3、两个互相垂直的匀强磁场B₁和B₂,其中B₁=1T,方向沿x轴正方向,B₂=1T,方向沿y轴正方向。

高中安培力放向练习题及讲解

高中安培力放向练习题及讲解

高中安培力放向练习题及讲解### 高中物理:安培力方向练习题及讲解#### 练习题一题目:一根长直导线,通有电流 \( I \),处在一个均匀磁场\( \vec{B} \) 中。

求导线所受的安培力方向。

解答:根据右手定则,将右手的四指指向电流方向,大拇指指向导线所受安培力的方向。

当磁场方向垂直于电流方向时,安培力的方向垂直于电流和磁场方向形成的平面。

#### 练习题二题目:一个矩形线圈,通有电流 \( I \),置于一个均匀磁场\( \vec{B} \) 中,线圈平面与磁场方向垂直。

求线圈所受的安培力。

解答:当线圈平面与磁场方向垂直时,线圈所受的安培力等于线圈中所有导线所受安培力的矢量和。

由于线圈是闭合的,所有导线所受安培力的方向相同,因此线圈所受的总安培力为零。

#### 练习题三题目:一个环形电流,通有电流 \( I \),置于一个均匀磁场\( \vec{B} \) 中,磁场方向与环形电流平面平行。

求环形电流所受的安培力。

解答:当磁场方向与环形电流平面平行时,环形电流的每个小段导线所受的安培力方向不同,但大小相同。

由于对称性,这些力相互抵消,环形电流所受的总安培力为零。

#### 练习题四题目:一个倾斜放置的导线,通有电流 \( I \),处在一个垂直于导线方向的均匀磁场 \( \vec{B} \) 中。

求导线所受的安培力大小和方向。

解答:首先,将导线分解为与磁场方向平行和垂直的两个分量。

平行分量不会产生安培力,只有垂直分量会产生力。

安培力的大小 \( F \) 由 \( F = I L B \sin(\theta) \) 给出,其中 \( L \) 是导线长度,\( \theta \) 是导线与磁场方向的夹角。

安培力的方向根据右手定则确定。

#### 练习题五题目:一个倾斜放置的矩形线圈,通有电流 \( I \),处在一个垂直于线圈平面的均匀磁场 \( \vec{B} \) 中。

求线圈所受的安培力。

安培力习题附答案

安培力习题附答案

第16讲安培力❖基本知识1.左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。

把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心(手心对准N极,手背对准S极,四指指向电流方向(既正电荷运动的方向),则拇指的方向就是导体受力方向。

2.电流元分析法:把整段电流等分为很多段直线电流元,先用左手定则判断出小段电流元受到的安培力的方向,再判断整段电流所受的安培力的合力方向,从而确定导体的运动方向。

3.特殊位置分析法:把通电导线转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向。

4.等效分析法:环形电流可以等效为小磁针;通电螺线管可以等效为多个环形电流或条形磁铁。

5.推论分析法:两通电导线平行时,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥;通电导线不相互平行时,有转到相互平行且方向相同的趋势。

❖基础题1、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向。

2、如图,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.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( )A.0 B.0.5BIL C.BIL D.2BIL 3、如图所示,匀强磁场中有一通以方向如图的稳恒电流的矩形线圈abcd,可绕其中心轴OO′转动,则在转动过程中( )A.ad和bc两边始终无磁场力作用B.cd、ba两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程中不断变化C.线框受的磁场力在转动过程中合力始终不为零D.ab、cd两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程中始终不变4、设电流计中的磁场为均匀辐向分布的磁场如图甲所示,图(乙)中abcd表示的是电流计中的通电线圈.ab=cd=1cm,ad=bc=0.9cm,共有50匝,线圈两边所在位置的磁感应强度为0.5 T。

已知线圈每偏转1°,弹簧产生的阻碍线圈偏转的力矩为2.5×10-8N·m。

求:(1)当线圈中通有0.6 mA的电流时,线圈偏转的角度;(2)当线圈转过90°时,该电流表中通过的电流。

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高二级物理科(理科)安培力习题训练20151228
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1、如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为l,通过的电4
流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求
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导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?
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2、在倾角为α的光滑斜轨上,置有一通有电流I,长为
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L,质量为m的导体棒,如图所示:
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(1)欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感强
a
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度B的最小值为多少?方向如何?
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(2)欲使棒静止在斜轨上,且对斜轨无压力,所加匀强磁场B的大小是多少?
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方向如何?
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3、如图,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,33
磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属
棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直。

电源电动
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势为ε,定值电阻为R,其余部分电阻不计。

则当电键调
闭合的瞬间,棒ab的加速度为多大?
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4、如图所示,导体杆ab质量为m,电阻为R,放在与水平面夹角为θ的倾斜金属47
导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电池内阻不计.问:
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(1)导体光滑时E为多大能使导体杆静止在导轨上?
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(2)若导体杆与导轨间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,51
要使杆静止在导轨上,E应为多大?
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5、如图所示,宽为l的金属框架和水平面夹角为α,并处于磁感应强度为B的匀67
强磁场中,磁场方向垂直于框架平面.导体棒ab的质量为m,长度为d置于金属框架68
上时将向下匀加速滑动,导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f.为使导体棒静止在69
框架上,将电动势为E,内阻不计的电源接入电路,若框架与导体棒的电阻不计,求70
需要接入的滑动变阻器R的阻值范围.
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高二级物理科(理科)安培力习题训练 参考答案 90
1、解:导体棒AC 受力如图所示,其中安培力大小为F BIL = ① 91
根据平衡条件得,水平方向sin f F F θ= ②
92 竖直方向cos N F F mg θ+= ③
93 由①②③联立,解得棒受到的支持力和摩擦力分别为 94 cos N F mg BIL θ=-;sin f F BIL θ= 95
由牛顿第三定律得,导轨受到AC 棒的压力和摩擦力分别为 96
'cos N N F F mg BIL θ==-;'sin f f F F BIL θ== 97
98
2、解:(1)导体棒在光滑斜轨上除受重力和支持力外,还受安培力的作用. 99
为使其静止在斜面上,最小安培力的100
方向应沿斜面向上,导体棒受力如图所示,由左手定则可知,磁场101
方向应垂直于斜面向上 由平衡条件可知:sin BIL mg α=
102 所以磁感强度的最小值为sin mg B IL α= 103
(2)通电导线静止在斜轨上,且对斜面无压力时,只受重力104
和安培力作用,故安培力应竖直向上,所加匀强磁场应水平向105
左,其受力情况如图所示
106
由平衡条件得:B IL mg '=
107 所以磁感应强度的大小为:mg B IL '= 108
109
3、解:棒受到的安培力大小为F BIL = ① 110
根据牛顿第二定律,得sin F ma α= ② 111
根据闭合电路欧姆定律,得I R ε
= ③
112 联立①②③式,得闭合瞬间棒的加速度为:sin B L a mR εα= 113
114
115
116
4、解:(1) 从b 向a 看,导体杆受力分析如图所示, 117
由平衡条件得tan F mg θ=安,又F BId =安,E IR =
118 联立以上各式,解得此时电动势为tan mgR E Bd θ= 119
(2)当导轨不光滑时,摩擦力有两种可能: 120
一种可能是E 较小,使F 安较小,导体杆有下滑趋势,摩擦力沿斜面向上,由平衡121
条件有: 122
沿斜面方向:sin cos f mg F F θθ=+安1
123 垂直于斜面方向:cos sin N F mg F θθ=+安1
124
又有f N F F μ=,1F BI d =安,11E I R =
125 联立以上各式,解得1(sin cos )(cos sin )mgR E Bd θμθθμθ-=
+ 126 另一种是E 较大,使F 安较大,导体杆有上滑趋势,摩擦力沿斜面向下,由平衡条127
件得: 128
沿斜面方向:sin cos f mg F F θθ+=安2
129 垂直于斜面方向:cos sin N F mg F θθ=+安 130 又有f N F F μ=,2F BI d =安2,22E I R =
131 联立以上各式,解得2(sin cos )(cos sin )
mgR E Bd θμθθμθ+=- 132 综上所述,电池电动势取值范围是:
(sin cos )(sin cos )(cos sin )(cos sin )mgR mgR E Bd Bd θμθθμθθμθθμθ-+≤≤+- 133 5、解:导体静止在斜面上,导体棒收到的安培力为F BId = ① 134 根据闭合电路欧姆定律,得E I R = ② 135
当R 最小时,导体棒受到的静摩擦力沿斜面向下,达到最大值f ,则由平衡条件,136
得 137
sin F mg f α=+ ③
138 联立以上①②③式,解得min sin BEd R mg f α=
+ ④ 139
当当R 最大时,导体棒受到的静摩擦力沿斜面向上,达到最大值f ,则由平衡条件,140
得 141
sin F mg f α=- ⑤
142 联立①②⑤式,解得max sin BEd R mg f
α=- 143 故需要接入的滑动变阻器R 的阻值范围
sin sin BEd BEd R mg f mg f αα≤≤+- 144。

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