高中物理 第3章 打開電磁學的大門 第1節(jié) 磁場中的通電導線學業(yè)達標測評 魯科版選修1-1

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磁場中的通電導線(建議用時：45分鐘)1關于磁感應強度，下列說法中正確的是() 【導學號：31870022】A由B可知，B與F成正比，與Il成反比B由B可知，一小段通電導線在某處不受磁場力，則說明該處一定無磁場C通電導線在磁場中受力越大，說明磁場越強D磁感應強度的方向就是小磁針北極受力的方向【解析】磁場中某點的磁感應強度B是客現(xiàn)存在的，與是否放通電導線，通電導線受力的大小無關，所以選項A、C均錯當電流方向與磁場方向平行時，磁場對電流無作用力，但磁場卻存在，所以選項B錯磁感應強度的方向就是小磁針靜止時N極的指向，而不是通電導線的受力方向【答案】D2在如圖中，標出了磁場B的方向、通電直導線中電流I的方向，以及通電直導線所受磁場力F的方向，其中正確的是()【解析】由左手定則判斷可知C正確【答案】C3各地地磁場磁感應強度(水平分量)Bx有所不同，可以在相關手冊上查到下表給出我國幾個城市的Bx值.地名北京廣州上海武漢Bx/104 T0.2890.3750.3330.343現(xiàn)將同一根通電直導線分別在以上四地豎直放置，則使導線受磁場力最大的是()A北京B廣州C上海 D武漢【解析】由安培力公式FBIL可知，同一根通電直導線豎直放置時，地磁場磁感應強度水平分量Bx越大，導線所受安培力越大，故導線在廣州所受磁場力最大，B正確【答案】B4如圖319所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直，給導線通以垂直紙面向里的電流，用FN表示磁鐵對桌面的壓力，用F表示桌面對磁鐵的摩擦力，導線中通電后與通電前相比較()圖319AFN減小，F(xiàn)0BFN減小，F(xiàn)0CFN增大，F(xiàn)0 DFN增大，F(xiàn)0【解析】如圖所示，畫出一條通過電流I處的磁感線，電流I處的磁場方向水平向左由左手定則知電流I受安培力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律知，電流對磁鐵的作用力方向豎直向下，所以磁鐵對桌面壓力增大由于磁鐵沒有相對于桌面的運動趨勢，故桌面對磁鐵無摩擦力作用【答案】C5關于磁電式電流計，下列說法正確的是()A電流計的工作原理是安培力對通電線框的轉(zhuǎn)動作用B電流計的工作原理是安培力對通電線框的加速作用C電流計指針偏轉(zhuǎn)的角度與所通電流的大小成正比D電流計指針偏轉(zhuǎn)的角度與所通電流的大小成反比【解析】電流計的工作原理是通電線圈在磁場中受到安培力的作用，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)動電流越大，線框受到的安培力越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，故A、C正確，B、D不正確【答案】AC6通電矩形導線框abcd與無限長通電直導線MN在同一平面內(nèi)，ab與MN平行，電流方向如圖3110所示關于MN的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是()圖3110A線框有兩條邊所受的安培力方向相同B線框有兩條邊所受的安培力大小相同C線框所受安培力的合力朝左Dcd邊不受安培力的作用【解析】先判定導線框所在處的磁場方向垂直紙面向里如圖所示，且離導線MN越近，磁場越強；越遠，磁場越弱，由此可判定bc邊和ad邊所受安培力大小相等，方向相反，ab邊所受安培力比cd邊大，即FabFcd，方向相反，由此可判定線框所受安培力的合力向左故B、C選項正確【答案】BC7有一小段通電導線，長為1 cm，電流為5 A，把它置于磁場中某點，受到的磁場力為0.1 N，則該點的磁感應強度B一定是()AB2 T BB2 TCB2 T D以上情況都有可能【解析】如果通電導線是垂直磁場方向放置的，此時所受磁場力最大，F(xiàn)0.1 N，則該點磁感應強度為B T2 T如果通電導線不是垂直磁場方向放置的，則受到的磁場力小于垂直放置時受的力，垂直放置時受力將大于0.1 N，由定義式可知，B將大于2 T應選C.【答案】C8如圖3111所示，一導體棒放置在處于勻強磁場中的兩條平行金屬導軌上，并與金屬導軌組成閉合回路當回路中通有電流時，導體棒受到安培力作用要使安培力增大，可采用的方法有()圖3111A增大磁感應強度B減小磁感應強度C增大電流D減小電流【解析】由FBILsin 知，安培力大小與磁感應強度B、電流I和導體與磁場方向的夾角有關，且隨B、I的增大而增大【答案】AC9在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖3112所示過c點的導線所受安培力的方向()圖3112A與ab邊平行，豎直向上B與ab邊平行，豎直向下C與ab邊垂直，指向左邊D與ab邊垂直，指向右邊【解析】根據(jù)同向電流相互吸引知，c處電流受a、b電流的安培力分別沿ca和cb方向，這兩個力大小相等，故c處導線受這兩個安培力的合力向左與ab垂直【答案】C10節(jié)日里，大街小巷，彩燈閃爍，很是好看某校學生王亮學習了安培力后，與興趣小組成員制作了彩燈閃爍裝置把一根柔軟的螺旋彈簧豎直懸掛起來，使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸，并使它與小彩燈泡、電池、開關、導線組成如圖3113所示電路閉合開關后，彩燈不停地閃爍起來請你分析一下彩燈的閃爍原理圖3113【解析】閉合開關后，彈簧通電彩燈亮，彈簧可看作多個同向電流圓線圈，每個圓線圈受其他線圈的安培力，相互吸引而縱向收縮、變短，下端離開水銀面而斷電，彩燈不亮安培力消失，在重力作用下，彈簧下端又接觸水銀面通電，彩燈再亮，彈簧再收縮，如此反復下去彩燈就能不停地閃爍起來【答案】見解析11在磁感應強度是4.0102 T的勻強磁場里，有一條與磁場方向垂直，長8 cm的通電導線ab(如圖3114所示)，通電導線ab所受的安培力是1.0102 N，方向垂直紙面指向外，求導線中電流的大小和方向圖3114【解析】根據(jù)左手定則，可以判斷導線中的電流的方向由b指向a.利用安培力的計算公式可得：I A3.1 A.【答案】I3.1 A方向由b指向a12在赤道上，地磁場可看成是沿南北方向的勻強磁場，磁感應強度的大小是0.50104T.如果赤道上有一根沿東西方向的直導線，長為100 m，載有從東向西的電流50 A，地磁場對這根導線的作用力有多大？方向如何？【解析】因電流和磁場方向垂直，所以FBIL0.5010450100 N0.25 N由左手定則知安培力方向向下【答案】0.25 N方向向下