PAGEPAGE14通電導線在磁場中受到的力課后篇鞏固提升基礎鞏固1.把一小段通電直導線放入磁場中,導線受到安培力的作用,關于安培力的方向,下列說法正確的是()A.安培力的方向肯定跟磁感應強度的方向相同B.安培力的方向肯定跟磁感應強度的方向垂直,但不肯定跟電流方向垂直C.安培力的方向肯定跟電流方向垂直,但不肯定跟磁感應強度的方向垂直D.安培力的方向既跟磁感應強度的方向垂直,又跟電流方向垂直解析安培力的方向既垂直于磁場方向,又垂直于電流的方向,即垂直于磁場與電流所確定的平面,但電流方向與磁場方向不肯定垂直。答案D2.(多選)把通有電流I、長度為L的直導線放在磁感應強度為B的勻強磁場中,下列關于安培力大小的說法正確的是()A.可能為0 B.肯定為BILC.可能小于BIL D.可能大于BIL解析導線與磁場方向平行時,導線受到的安培力為0,A對;當導線與磁場方向垂直時,導線受到的安培力最大為BIL,C對,B、D錯。答案AC3.右圖是“探究影響通電導體在磁場中受力因素”的試驗示意圖。三塊相同蹄形磁鐵并列放置在水平桌面上,導體棒用圖中輕而松軟的細導線1、2、3、4懸掛起來,它們之中的隨意兩根與導體棒和電源構成回路。認為導體棒所在位置旁邊為勻強磁場,最初導線1、4接在直流電源上,電源沒有在圖中畫出。關于接通電源時可能出現(xiàn)的試驗現(xiàn)象,下列敘述正確的是()A.變更電流方向同時變更磁場方向,導體棒搖擺方向?qū)兏麭.僅變更電流方向或者僅變更磁場方向,導體棒搖擺方向肯定變更C.增大電流的同時變更接入導體棒上的細導線長度,接通電源時,導體棒搖擺幅度肯定增大D.僅拿掉中間的磁鐵,導體棒搖擺幅度不變解析由F=BIL和左手定則可知,僅變更電流方向或者僅變更磁場方向,F的方向肯定變更,即導體棒搖擺方向肯定變更,而兩者同時變更時,F方向不變,則導體棒搖擺方向不變,故B正確,A錯誤;當I增大,但L減小時,F大小不肯定變更,C錯誤;僅拿掉中間的磁鐵,意味著導體棒受力長度減小,則F應減小,則導體棒搖擺幅度肯定變更,D錯誤。答案B4.在赤道上空,有一條沿東西方向水平架設的導線,當導線中的自由電子自西向東沿導線做定向移動時,導線受到地磁場的作用力的方向為()A.向北 B.向南 C.向上 D.向下解析導線中的自由電子自西向東沿導線定向移動時,形成的電流自東向西。赤道上空地磁場方向由南水平指向北,由左手定則可推斷導線受到的安培力方向向下。故D正確。答案D5.下圖為某同學設計的探討磁場對通電金屬棒作用的試驗裝置。當閉合開關時,有電流通過金屬棒,視察到金屬棒向左運動,則下列說法正確的是()A.此時通過金屬棒的電流是由電源經(jīng)b流向aB.若調(diào)換U形磁鐵的磁極,則金屬棒仍向左運動C.若調(diào)換流經(jīng)金屬棒的電流方向,則金屬棒仍向左運動D.若同時調(diào)換U形磁鐵的磁極和流經(jīng)金屬棒的電流方向,則金屬棒仍向左運動答案D6.如圖所示,導線框中電流為I,導線框垂直于磁場放置,磁感應強度為B,AK與CD相距為d,則MN所受安培力大小()A.F=BIdB.F=BIdsinθC.F=BIdD.F=BIdcosθ解析題中磁場和電流垂直,θ角僅是導線框與金屬桿MN間夾角,不是電流與磁場的夾角。答案C7.如圖所示,長為2l的直導線折成邊長相等、夾角為60°的V形,并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B。當在該導線中通以大小為I的電流時,該V形通電導線受到的安培力大小為()A.0 B.0.5BIlC.BIl D.2BIl解析V形通電導線的等效長度為圖中虛線部分,所以F=BIl,故選C。答案C8.(多選)如圖所示,紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)中通有電流I,圓環(huán)圓心為O、半徑為R,P、Q為圓環(huán)上兩點,且OP垂直于OQ,磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直于紙面對里,則()A.整個圓環(huán)受到的安培力大小為2πBIRB.整個圓環(huán)受到的安培力大小為0C.圓弧PQ受到的安培力大小為BIRD.圓弧PQ受到的安培力大小為2BIR解析依據(jù)左手定則可知,整個圓環(huán)關于圓心對稱的兩部分受到的安培力等大反向,受到的合力為0,選項A錯,B對;圓弧PQ受到的安培力大小等于直線段PQ受到的安培力大小,為2BIR,選項C錯,D對。答案BD實力提升1.如圖所示,一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面對里)垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L,且∠abc=∠bcd=135°。流經(jīng)導線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力()A.方向沿紙面對上,大小為(2+1)ILBB.方向沿紙面對上,大小為(2-1)ILBC.方向沿紙面對下,大小為(2+1)ILBD.方向沿紙面對下,大小為(2-1)ILB解析將導線分為三段直導線,依據(jù)左手定則分別推斷出各段所受安培力的方向,依據(jù)F=ILB計算出安培力的大小,再求合力。導線所受合力F合=ILB+2BILsin45°=(2+1)ILB,方向沿紙面對上。答案A2.在xOy水平面中有一通電直導線與y軸平行,導線中電流方向如圖所示,該區(qū)域有勻強磁場,通電導線所受磁場力的方向與Oz軸正方向相同,該磁場的磁感應強度的方向是()A.沿x軸負方向且肯定沿x軸負方向B.肯定沿y軸負方向C.可能沿z軸正方向D.可能沿x軸負方向答案D3.如圖所示,電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成。當電源接通后,磁場對流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用,使炮彈獲得極大的放射速度。下列各俯視圖中正確表示磁場B方向的是()解析由左手定則可知,圖A示磁感應強度方向使炮彈受到的安培力向后,圖B示磁感應強度方向使炮彈受到的安培力向前,圖C示磁感應強度方向使炮彈受到的安培力為零,圖D示磁感應強度方向使炮彈受的安培力為零,只有B符合實際。答案B4.如圖所示,D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導線,電流方向垂直于紙面對里。在開關S閉合后,導線D所受磁場力的方向是()A.向上 B.向下 C.向左 D.向右解析由右手螺旋定則,軟鐵芯在導線處的磁場方向向左,由左手定則,導線D受到的磁場力方向向上,選項A正確。答案A5.物理老師在課上做了一個“旋轉(zhuǎn)的液體”試驗,試驗裝置如圖所示:裝有導電液的玻璃器皿放在上端為S極的蹄形磁鐵的磁場中,器皿中心的圓柱形電極與電源負極相連,內(nèi)壁邊緣的圓環(huán)形電極與電源正極相連。接通電源后液體旋轉(zhuǎn)起來。關于這個試驗,以下說法正確的是()A.液體中電流由邊緣流向中心:從上往下俯視,液體逆時針旋轉(zhuǎn)B.液體中電流由邊緣流向中心:從上往下俯視,液體順時針旋轉(zhuǎn)C.液體中電流由中心流向邊緣:從上往下俯視,液體逆時針旋轉(zhuǎn)D.液體中電流由中心流向邊緣:從上往下俯視,液體順時針旋轉(zhuǎn)答案A6.如圖所示,三根通電長直導線P、Q、R相互平行且通過正三角形的三個頂點,三條導線中通入的電流大小相等,方向垂直紙面對里;通過直導線產(chǎn)生磁場的磁感應強度B=kIr,I為通電導線的電流大小,r為距通電導線的垂直距離,k為常量;則通電導線R受到的磁場力的方向是(A.垂直R,指向y軸負方向B.垂直R,指向y軸正方向C.垂直R,指向x軸正方向D.垂直R,指向x軸負方向答案A7.如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構示意圖,蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場勻稱輻向分布,如圖乙所示,邊長為L的正方形線圈中通以電流I,線圈中的某一條a導線電流方向垂直紙面對外,b導線電流方向垂直紙面對里,a、b兩條導線所在處的磁感應強度大小均為B,則()A.該磁場是勻強磁場B.該線圈的磁通量為BL2C.a導線受到的安培力方向向下D.b導線受到的安培力大小為BIL解析該磁場明顯不是勻強磁場,勻強磁場應當是一系列平行的磁感線,方向相同,故A錯誤;線圈與磁感線平行,故磁通量為零,故B錯誤;a導線電流向外,磁場向右,依據(jù)左手定則,安培力向上,故C錯誤;導線b始終與磁感線垂直,故受到的安培力大小始終為ILB,故D正確。答案D8.在磁場中的同一位置,先后引入長度相等的直導線a和b,a、b導線的方向均與磁場方向垂直,但兩導線中的電流不同,因此所受到的力也不相同