2024-2025學(xué)年高中物理課堂同步系列二每日一題通電導(dǎo)線在磁場中受到的力二含解析新人教版選修3-1

PAGEPAGE1通電導(dǎo)線在磁場中受到的力（二）高考頻度：★☆☆☆☆ 難易程度：★★☆☆☆一段通電導(dǎo)線平行于磁場方向放入勻強磁場中，導(dǎo)線上的電流方向由左向右，如圖所示。在導(dǎo)線以其中心點為軸逆時針轉(zhuǎn)動90°的過程中，導(dǎo)線受到的安培力A．大小不變，方向不變B．由零增大到最大，方向時刻變C．由最大減小到零，方向不變D．由零增大到最大，方向不變【參考答案】D【試題解析】設(shè)電流與磁場的夾角為θ，導(dǎo)體棒受的安培力為：F=BILsinθ，其中θ從0增大到90°，sinθ由0增加到1，故可知安培力由零漸漸增大，依據(jù)左手定則，安培力垂直與電方向流和磁場方向構(gòu)成的平面，始終不變，故ABC錯誤，D正確?！緦W(xué)問補給】安培力作用下物體的平衡與加速分析有安培力參加的物體平衡和加速問題，應(yīng)用的主要規(guī)律是平衡條件和牛頓其次定律，只是在對物體受力分析時要留意分析安培力。（1）安培力作用下物體的平衡問題，解題步驟和共點力的平衡問題相像，一般是：①先進(jìn)行受力分析，畫出受力分析圖；②依據(jù)共點力平衡條件列出平衡方程求解。分析過程中不要漏掉安培力。（2）安培力作用下的加速問題與動力學(xué)一樣，關(guān)鍵是做好受力分析，然后依據(jù)牛頓其次定律求出加速度，最終利用運動學(xué)公式求解。（3）常見的還有安培力與閉合電路歐姆定律相結(jié)合的題目，解答時主要應(yīng)用的學(xué)問有：①閉合電路歐姆定律；②安培力的公式F=BIL及左手定則；③物體的平衡條件、牛頓其次定律、運動學(xué)公式。（2024·浙江杭州學(xué)軍高三模擬）高大建筑上都有始終立的避雷針，用以把聚集在云層中的電荷導(dǎo)入大地。在赤道某地兩建筑上空，有一團(tuán)帶負(fù)電的烏云經(jīng)過其正上方時，發(fā)生放電現(xiàn)象，如圖所示。則此過程中地磁場對避雷針的作用力的方向是A．向東 B．向南C．向西 D．向北如圖所示，在勻強磁場區(qū)域中有一光滑斜面體，在斜面體上放了一根長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖方向的電流后，導(dǎo)線恰好能保持靜止，則磁感應(yīng)強度B滿意A．，方向水平向左B．，方向垂直紙面對外C．，方向沿斜面對上D．，方向豎直向下（2024·遼寧省阜新縣其次高級中學(xué)高二月考）在地球赤道上空，沿東西方向水平放置一根通以由西向東電流的直導(dǎo)線，則此導(dǎo)線受到的安培力方向A．豎直向上B．豎直向下C．由南向北D．由西向東將閉合通電導(dǎo)線圓環(huán)平行于紙面緩慢地豎直向下放入水平方向垂直紙面對里的勻強磁場中，如圖所示，則在通電圓環(huán)從剛進(jìn)入到完全進(jìn)入磁場的過程中，所受的安培力的大小A．漸漸增大B．漸漸變小C．先增大后減小D．先減小后增大（2024·新疆哈密地區(qū)高二月考）如圖，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩根絕緣細(xì)線懸掛于O、O′，并處于勻強磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向的夾角為θ。則磁感應(yīng)強度的方向和大小可能為A．z正向，tanθB．y正向，C．z負(fù)向，tanθD．沿懸線向上，sinθ（2024·山東省濟(jì)南第一中學(xué)高二學(xué)考）如圖所示，固定的水平金屬導(dǎo)軌間距L=2m。處在磁感應(yīng)強度B=4×l0-2T的豎直向上的勻強磁場中，導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)軌放置，并始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知電源的電動勢E=6V，內(nèi)電阻r=0.5Ω，電阻R=4.5Ω，其他電阻忽視不計。閉合開關(guān)S，待電流穩(wěn)定后，試求：（1）導(dǎo)體棒中的電流；（2）導(dǎo)體棒受到的安培力的大小和方向?！緟⒖即鸢浮緾當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過避雷針上方時，避雷針起先放電形成瞬間電流，負(fù)電電荷從上而下通過避雷針，所以電流的方向為從下而上，磁場的方向從南向北，依據(jù)左手定則，安培力的方向向西。故選C?！久麕燑c睛】左手定則的內(nèi)容是：伸開左手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向?！久麕燑c睛】解決本題的關(guān)鍵駕馭左手定則，在赤道的上方磁場的方向從南向北，依據(jù)左手定則，推斷安培力的方向。C通電圓環(huán)受到的安培力大小，其中I、B分別為所通電流大小、磁感應(yīng)強度大小，L指有效長度，它等于圓環(huán)所截邊界線的長度。由于L先增大后減小，故安培力先增大后減小，C正確；ABD錯誤。BC磁感應(yīng)強度方向為z的正向，依據(jù)左手定則可知，直導(dǎo)線所受安培力的方向沿y負(fù)方向，直【名師點睛】此題是對物體