粵教物理選修3133探究安培力同步測(cè)試

1、3.3 探究安培力 每課一練（粵教版選修3-1）一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法，正確的是()A通電導(dǎo)體不受磁場(chǎng)力作用的地方一定沒(méi)有磁場(chǎng)B將I、L相同的通電導(dǎo)體放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的不同位置，受安培力一定相同C磁感線指向磁感應(yīng)強(qiáng)度減小的方向D以上說(shuō)法都不正確解析：由FBILsin，當(dāng)IB時(shí)，F(xiàn)0，此時(shí)通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力，但導(dǎo)線處有磁場(chǎng)，故A錯(cuò)；如果I、L相同，放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中因放置角度不同，安培力也可能不同，故B不對(duì)；在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿磁感線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，故C錯(cuò)，正確答案為D.答案：D2如圖3­3­13所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的范圍

2、內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線圈的磁通量為()圖3­3­13ABR2 BBr2CnBR2 DnBr2解析：BS中S指磁感線垂直穿過(guò)的面積，所以B·r2，B正確答案：B3在磁場(chǎng)中的同一位置，先后引入長(zhǎng)度相等的直導(dǎo)線a和b， a、b導(dǎo)線的方向均與磁場(chǎng)方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受到的力也不相同下圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線所受到的力F與通過(guò)導(dǎo)線的電流I的關(guān)系a、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個(gè)點(diǎn)下列四幅圖中正確的是()解析：兩條相同的導(dǎo)線通入不同的電流先后放在磁場(chǎng)中的同一點(diǎn)，并且電流方向都與磁場(chǎng)方向垂直由于磁場(chǎng)方向是

3、不變的，故導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是確定的根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B，當(dāng)L確定時(shí)，F(xiàn)I時(shí)，則F­I圖象應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，故C答案：C4如圖3­3­14所示，一根通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在以導(dǎo)線為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，若a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則下列說(shuō)法中正確的是()圖3­3­14A直導(dǎo)線中電流方向是垂直紙面向外Bc點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0Cd點(diǎn)實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的 T，方向斜向下，與B夾角為45°D以上說(shuō)法均不正確解析：因a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.可知通電直導(dǎo)線在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1 T

4、方向與B相反由安培定則可知導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里且在abcd圓周上產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向沿切線方向由矢量合成知C正確答案：C二、雙項(xiàng)選擇題5一根長(zhǎng)為0.2 m、電流為2 A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到磁場(chǎng)力的大小可能是()A0.4 N B0.3 NC0.2 N D0.1 N解析：據(jù)安培力的定義，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電電流I方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)力有最大值為FBIL0.5×2×0.2 N0.2 N當(dāng)兩方向平行時(shí)，磁場(chǎng)力有最小值為0 N隨著二者方向夾角的不同，磁場(chǎng)力大小可能在0.2 N與0 N之間取值答案：CD6停在十層的電梯底板上放有兩塊相同的條

5、形磁鐵，磁鐵的極性如圖3­3­15所示開(kāi)始時(shí)兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)()圖3­3­15A若電梯突然向下開(kāi)動(dòng)(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起B(yǎng)若電梯突然向下開(kāi)動(dòng)(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來(lái)位置C若電梯突然向上開(kāi)動(dòng)，并停在二十層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起D若電梯突然向上開(kāi)動(dòng)，并停在二十層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來(lái)位置解析：兩塊磁鐵原來(lái)靜止，則磁鐵所受靜摩擦力大于或等于磁鐵間的吸引力，當(dāng)電梯突然向下開(kāi)動(dòng)，由于失重，最大靜摩擦力會(huì)減小，當(dāng)最大靜摩擦力減小到小于磁鐵間的吸引力時(shí)，兩磁鐵

6、會(huì)相互靠近而碰在一起，故A對(duì)B錯(cuò)；若電梯向上開(kāi)動(dòng)，當(dāng)電梯在最后減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁鐵同樣處于失重狀態(tài)，故C對(duì)D錯(cuò)答案：AC7兩根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流分別為I1和I2，電流的方向如圖3­3­16所示在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、b在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是()圖3­3­16Aa點(diǎn) Bb點(diǎn) Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)解析：由安培定則可判知，電流I1、I2分別在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大小有可能相等，合磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為0，而c、d兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度

7、不可能為0.答案：AB8質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖3­3­17所示下面的四個(gè)側(cè)視圖中，標(biāo)出了四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中桿ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是()圖3­3­17解析：對(duì)A、B、C、D四種情況受力分析，只有A、B正確答案：AB9如圖3­3­18所示，一邊長(zhǎng)為h的正方形線圈A，其中電流I大小和方向(逆時(shí)針)均保持不變，用兩條長(zhǎng)度恒為h的絕緣細(xì)繩靜止懸掛于水平長(zhǎng)直導(dǎo)線CD的正下方當(dāng)導(dǎo)線CD中無(wú)電流時(shí)，兩細(xì)繩中張力均為T(mén)；當(dāng)通過(guò)CD

8、的電流為i時(shí)，兩細(xì)繩中張力均降到T(01)；而當(dāng)CD上的電流為i時(shí)，兩細(xì)繩中張力恰好為零已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比由此可知，CD中的電流方向、CD中兩次通入的電流大小之比分別為()圖3­3­18A電流方向向左B電流方向向右C電流大小之比1D電流大小之比1解析：當(dāng)無(wú)電流時(shí)，繩子的拉力等于線圈重力的，當(dāng)通過(guò)電流i時(shí)，繩子受力減小說(shuō)明受到的安培力的方向向上，可判斷CD中的電流方向向左；由于線圈的上邊是下邊距離導(dǎo)線CD的距離的一半，所以受到的力是下邊的二倍，設(shè)下邊受力為F，則F2Tmg，當(dāng)通過(guò)的電流為i時(shí)，繩子沒(méi)有張力，設(shè)此時(shí)下邊受力為F，

9、則此時(shí)Fmg，整理可得結(jié)論答案：AD三、非選擇題10通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖3­3­19所示的電流時(shí)，通電直導(dǎo)線 A受到水平向_的安培力作用當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向_圖3­3­19解析：由圖可知，直導(dǎo)線A位于導(dǎo)線環(huán)B產(chǎn)生的垂直向里的磁場(chǎng)中，根據(jù)左手定則，可判斷導(dǎo)線A受到的安培力方向向右當(dāng)A、B中的電流方向改變時(shí)，A導(dǎo)線處于導(dǎo)線B產(chǎn)生垂直向外的磁場(chǎng)中，同時(shí)導(dǎo)線A的電流方向改變，依據(jù)左手定則可以判定，A受安培力仍水平向右答案：右右11如圖3­3­

10、;20所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)鋁棒用兩根勁度系數(shù)為k的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中當(dāng)電流I方向向右時(shí)，兩根彈簧縮短；當(dāng)I的方向向左時(shí)，兩彈簧伸長(zhǎng)，并且相對(duì)于平衡位置伸長(zhǎng)、縮短的長(zhǎng)度都是l，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？圖3­3­20解析：不通電流時(shí)，鋁棒受力平衡有mg2kx；彈簧縮短時(shí)，有mg2k(xl)BIL；彈簧伸長(zhǎng)時(shí) ，有mgBIL2k(xl)；可解得B.答案：12質(zhì)量為m0.02 kg的通電細(xì)桿ab放置于傾角為的37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d0.2 m，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖3­3­21所示現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動(dòng)，通過(guò)ab桿的電流范圍為多少圖3­3­21解析：本題考查包括安培力在內(nèi)的受力分析，可根據(jù)平衡條件列式求解桿ab 中的電流為a到b，所受的安培力方向平行于導(dǎo)軌向上當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下；當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng)力為最大值F1，此時(shí)通過(guò)ab的電流最大為Imax；同理，當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為F