1.1磁场对通电导线的作用力-2021-2022学年高二物理课后分类练（人教版2019选择性必修第二册）

1.1　磁场对通电导线的作用力 一、单项选择题 1．如图所示，在水平匀强磁场中，用两根相同的细导线水平悬挂粗细均匀的直导体棒MN，棒中通以从M到N的电流I，此时绳子受力是F。为使F＝0，可采用下列方法中的 (　　) A．把电流增大到某一值 B．把电流减小到某一值 C．使电流反向 D．使磁场反向 A　[对导体棒受力分析，根据左手定则，安培力向上。欲使绳子受力为0，安培力方向不变，大小增加。根据安培力计算公式F＝BIL，需增加电流大小，故A正确，B、C、D错误。] 2．三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线悬挂在磁铁两极间，分别将2、3和1、4接到电源上，两次通过直导线的电流相同，这一操作探究的是 (　　) A．电流大小对安培力的影响 B．通电导线长度对安培力的影响 C．磁感应强度大小对安培力的影响 D．磁感应强度大小和通电导线长度对安培力的影响 B　[采用控制变量法来探究影响安培力大小的因素，电流和磁场强度不变，只改变导线的长度，故探究的是通电导线长度对安培力的影响，故B正确。] 3．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是 (　　) A．安培力的方向可以不垂直于直导线 B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C．将通电直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 D．将通电直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的倍 B　[由左手定则知，安培力的方向垂直于B、I，即垂直于B于I所在的平面，故A错误，B正确；从中点折成直角后，导线的有效长度不等于导线长度一半，故C错误；若开始直导线与磁场方向平行，则安培力是零，将通电直导线从中点折成直角，安培力的大小不是原来的倍，故D错误。] 4.如图，闭合圆环由一段粗细均匀的电阻丝构成，圆环半径为L，圆心为O，P、Q在圆环上，∠POQ＝90°，圆环处在垂直于圆面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.两根导线的一端分别连接P、Q两点，另一端分别与直流电源正负极相连，已知圆环的电阻为4r，电源的电动势为E，内阻为，则圆环受到的安培力的大小为(　　) D [优弧PQ的电阻为3r,劣弧PQ的电阻为r,两部分并联在电路中,流过优弧PQ的电流由P到Q,流过劣弧的电流由P到Q,电流分别为,,将优、劣弧等效为直导线PQ,所受安培力为,,所以合力为,故D正确。] 5.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则关于导线ab受磁场力后的运动情况，下列说法正确的是(　　) A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 D [通电螺线管的磁感线如图所示，则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，小磁针应为逆时针转动；当导体转过90°时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动．即为a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近通电螺线管，故D正确，ABC错误； 故选：D] 二、多项选择题 6．如图所示，把柔软的铝箔条折成天桥状并用胶纸粘牢两端固定在桌面上，使蹄形磁铁横跨过“天桥”，当电池与铝箔接通时(　　) A．铝箔条中部向下方运动 B．铝箔条中部向上方运动 C．蹄形磁铁对桌面的压力增大 D．蹄形磁铁对桌面的压力减小 BC　[由题意可知，通过“天桥”的电流方向由外向内，而磁场方向由N到S极，根据左手定则可知，箔条中部受到的安培力向上，铝箔条中部向上方运动；故A错误，B正确；箔条受到磁铁的安培力向上，根据牛顿第三定律可知箔条对磁铁的磁力向下，则蹄形磁铁对桌面的压力增大，故C正确，D错误。] 7. 光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为0.5 m，匀强磁场方向如图所示，大小为0.5 T．质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属水平轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时，金属细杆可以沿轨道向右由静止开始运动．已知MN＝OP＝1 m，则下列说法中正确的是(　　) A．金属细杆开始运动时的加速度大小为10 m/s2 B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/s C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10 m/s2 D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N 【答案】AD 【解析】.金属细杆在水平方向受到安培力作用，安培力大小F安＝BIL＝0.5×2×0.5 N＝0.5 N，金属细杆开始运动时的加速度大小为a＝＝10 m/s2，选项正确；