《高中物理 第三章《第4節(jié) 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力》課時(shí)精練 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第三章《第4節(jié) 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力》課時(shí)精練 新人教版選修3-1(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、高中物理 第三章《第4節(jié) 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力》課時(shí)精練 新人教版選修3-1
知識(shí)點(diǎn)
基礎(chǔ)
中檔
稍難
安培力方向
1、3
8、9
11
安培力大小
10
安培力的應(yīng)用
2、4、6、12
7
磁電式電流表
5
C.豎直向下 D.豎直向上
答案:C
解析:由安培定則判定通電螺線管上方磁場(chǎng)方向水平向右,再由左手定則判定通電直導(dǎo)線所受安培力的方向是豎直向下,C對(duì).
7. 直導(dǎo)線AB與圓線圈的平面垂直且隔有一小段距離,直導(dǎo)線固定,線圈可以自由運(yùn)動(dòng).當(dāng)通有如圖所示的電流時(shí)(同時(shí)通電),從左向右看,線圈將( )
A.順時(shí)針轉(zhuǎn)
2、動(dòng),同時(shí)靠近直導(dǎo)線AB
B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)離開直導(dǎo)線AB
C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近直導(dǎo)線AB
D.不動(dòng)
答案:C
解析:先用安培定則判斷出導(dǎo)線AB右側(cè)的磁場(chǎng)方向向里,因此,線圈內(nèi)側(cè)受力向下,外側(cè)受力向上,從左向右看應(yīng)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng);在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,AB與線圈左側(cè)吸引,與線圈右側(cè)排斥,由于線圈左側(cè)離AB較近,則引力大于斥力,所以線圈靠近導(dǎo)線AB.故選項(xiàng)C正確.
8. [xx·海南高考](多選)圖中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用、電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌,L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿.當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b,導(dǎo)軌兩端e、f,分別接到兩個(gè)不同的直流電源上
3、時(shí),L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng).下列說法正確的是( )
A.若a接正極,b接負(fù)極,e接正極,f接負(fù)極,則L向右滑動(dòng)
B.若a接正極,b接負(fù)極,e接負(fù)極,f接正極,則L向右滑動(dòng)
C.若a接負(fù)極,b接正極,e接正極,f接負(fù)極,則L向左滑動(dòng)
D.若a接負(fù)極,b接正極,e接負(fù)極,f接正極,則L向左滑動(dòng)
答案:BD
解析:若a接正極,b接負(fù)極,則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向上的磁場(chǎng),e接正極,f接負(fù)極,L中將通有向外的電流,根據(jù)左手定則可知L向左運(yùn)動(dòng),A錯(cuò);若a接正極,b接負(fù)極,則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向上的磁場(chǎng),e接負(fù)極,f接正極,L中將通有向里的電流,根據(jù)左手定則可知L向右運(yùn)動(dòng),B正
4、確;若a接負(fù)極,b接正極,則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向下的磁場(chǎng),e接正極,f接負(fù)極,L中將通有向外的電流,根據(jù)左手定則可知L向右運(yùn)動(dòng),C錯(cuò);若a接負(fù)極,b接正極,則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向下的磁場(chǎng),e接負(fù)極,f接正極,L中將通有向里的電流,根據(jù)左手定則可知L向左運(yùn)動(dòng),D正確.
9. 如圖所示,兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導(dǎo)線M和N,通有同向等值電流;沿紙面與直導(dǎo)線M、N等距放置另一根可自由移動(dòng)的通電導(dǎo)線ab,則通電導(dǎo)線ab在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的情況是( )
A.沿紙面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B.沿紙面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里
D.a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里,b端轉(zhuǎn)向紙外
5、答案:D
解析:根據(jù)長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的分布規(guī)律和矢量合成法則,可以判斷兩電流M、N連線上方處磁場(chǎng)方向水平向右,ab上半段所受安培力垂直于紙面向里,兩電流M、N連線下方處磁場(chǎng)方向水平向左,ab下半段所受安培力垂直于紙面向外,所以a端轉(zhuǎn)向紙里,b端轉(zhuǎn)向紙外,選項(xiàng)D正確.
10. [xx·天津高考]如圖所示,金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,棒中通以由M到N的電流,平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個(gè)條件,θ角的相應(yīng)變化情況是( )
A.棒中的電流變大,θ角變大
B.兩懸線等長(zhǎng)變短,θ角變小
C.金屬棒質(zhì)量變大,θ角變大
D.磁感應(yīng)
6、強(qiáng)度變大,θ角變小
答案:A
解析:金屬棒的受力情況如圖所示,則有tanθ==.當(dāng)棒中的電流I變大或者磁感應(yīng)強(qiáng)度B變大時(shí),因?yàn)橹亓Σ蛔儯驭冉菚?huì)變大,選項(xiàng)A對(duì)、D錯(cuò);兩懸線等長(zhǎng)變短對(duì)θ角沒有影響,選項(xiàng)B錯(cuò);當(dāng)金屬棒的質(zhì)量m變大時(shí),θ角變小,選項(xiàng)C錯(cuò).
11. 把一通電直導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方,導(dǎo)線可以自由移動(dòng),當(dāng)導(dǎo)線中通過如圖所示方向的電流I時(shí),試判斷導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況.
答案:由上向下看導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向下運(yùn)動(dòng)
解析:根據(jù)圖甲所示的導(dǎo)線所處的特殊位置判斷其轉(zhuǎn)動(dòng)情況.將導(dǎo)線AB從N、S極的中間O分成兩段,AO、BO段所處的磁場(chǎng)方向如圖甲所示,由左手定則可得AO段受
7、安培力的方向垂直紙面向外,BO段受安培力的方向垂直紙面向里,可見從上向下看,導(dǎo)線AB將繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).再根據(jù)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時(shí)的特殊位置判斷其上下運(yùn)動(dòng)情況.如圖乙所示,導(dǎo)線AB此時(shí)受安培力的方向豎直向下,導(dǎo)線將向下運(yùn)動(dòng).由上述兩個(gè)特殊位置的判斷可知,當(dāng)導(dǎo)線不在上述的特殊位置時(shí),所受安培力使AB逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向下運(yùn)動(dòng).
12. [xx·淮安高二檢測(cè)]如圖所示,質(zhì)量m=0.1 kg的導(dǎo)體棒靜止于傾角為30°的斜面上,導(dǎo)體棒長(zhǎng)度L=0.5 m.通入垂直紙面向里的電流,電流大小I=2 A,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.求:(取g=10 m/s2)
(1)導(dǎo)體棒所受安培力的大小和方向;
(2)導(dǎo)體棒所受靜摩擦力的大小和方向.
答案:(1)0.5 N 水平向右 (2)0.067 N 沿斜面向上
解析:解決此題的關(guān)鍵是分析導(dǎo)體棒的受力情況,明確各力的方向和大小.
(1)安培力F安=ILB=2×0.5×0.5 N=0.5 N,
由左手定則可知安培力的方向水平向右.
(2)建立如圖坐標(biāo)系,分解重力和安培力.在x軸方向上,設(shè)導(dǎo)體棒受的靜摩擦力大小為Ff,方向沿斜面向下.
在x軸方向上有:
mgsinθ+Ff=F安·cosθ,
解得Ff=-0.067 N
負(fù)號(hào)說明靜摩擦力的方向與假設(shè)的方向相反,即沿斜面向上.