练习8磁场对通电导体的作用-2020-2021学年【补习教材·寒假作业】高二物理（人教版）

练习8磁场对通电导体的作用 1.如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小为(　　) A．F＝BId B．F＝BIdsin θ C．F＝eq \f(BId,sin θ) D．F＝BIdcos θ 【答案】C 【解析】导线与B垂直，F＝eq \f(BId,sin θ). 2．一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将(　　) A．保持原长　　　　　　 B．收缩 C．伸长 D．不能确定 【答案】B 【解析】弹簧通电时，同向电流相吸，使得弹簧缩短，故B正确。 3、如图所示四种情况中，匀强磁场磁感应强度大小相等，载流导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是(　　) A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丁 D．乙、丙 【答案】C 【解析】对于甲图，磁场力F＝BILcos 30°，方向垂直纸面向里；对于乙图，磁场力F＝BIL，方向沿纸面向下；对于丙图，磁场力F＝0；对于丁图，磁场力F＝BIL，方向垂直导体沿纸面斜向上，所以，答案为C。 4、如图所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是(从上往下看)(　　) A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 【答案】C 【解析】根据如图甲所示的导线所处的特殊位置判断其转动情况．将导线AB从N、S极的中间分成两段，AO、OB段所处的磁场方向如图所示，由左手定则可知AO段受安培力的方向垂直于纸面向外，OB段受安培力的方向垂直于纸面向里，可见从上向下看，导线AB将绕O点逆时针转动． 再根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况．如图乙所示，导线AB此时受安培力的方向竖直向下，导线将向下运动．综合上述由两个特殊位置的判断可知，当导线不在上述的特殊位置时，所受安培力使导线AB逆时针转动的同时还要向下运动，故选项C正确． 5、将长1 m的导线abc从中点b折成如图6所示的形状，放于B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场方向垂直。若在导线abc中通入I＝25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为(　　) A.eq \f(\r(3),2) N B.eq \r(3) N C.1 N D.2 N 【答案】B 【解析】导线abc的有效长度等于线段ac的长度，由几何知识知Lac＝eq \f(\r(3),2) m，故整个导线所受的安培力大小F＝ILacB＝25×eq \f(\r(3),2)×0.08 N＝eq \r(3) N，故选B。 6、（多选）如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x轴正方向的电流I，导线保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ.则磁感应强度的方向和大小可能是(　　) A．沿z轴正方向，eq \f(mg,IL)tan θ B．沿y轴正方向，eq \f(mg,IL) C．沿z轴负方向，eq \f(mg,IL)tan θ D．沿悬线向上，eq \f(mg,IL)sin θ 【答案】BC 【解析】对导线受力分析：作侧视图，如图所示，导线受竖直向下的重力，安培力的方向不确定，在悬线右上侧的一个范围内．隐含条件：悬线可能不受力．重要规律：左手定则与F＝ILB.由左手定则可知，磁场方向不能沿z轴正方向，也不能沿悬线向上．当磁场沿z轴负方向时，有ILB＝mgtan θ，解得B＝eq \f(mg,IL)tan θ，选项C正确．当磁场沿y轴正方向时，有ILB＝mg，解得B＝eq \f(mg,IL)，选项B正确． 7、长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态；若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值I1 ∶I2 应为(　　) A．cos θ B.eq \f(1,cos θ) C．sin θ D.eq \f(1,sin θ) 【答案】B 【解析】若磁场方向竖直向上，则安培力沿水平方向，由平衡条件可得：mgtan θ＝BI1L；若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上。由平衡条件可得：mgsin θ＝BI2L，则I1∶I2＝1∶cos θ，故B正确。 　 8、(多选)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通电电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为(　　) A.B＝eq \f(mgsin α,IL)，方向垂直于斜面向下 B.B＝eq \f(mgsin α,IL)，方向垂直于斜面向