课时分层作业 1 安培力及其应用-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册【名师导航】同步Word练习(鲁科版)

课时分层作业(一)　安培力及其应用 (建议用时：25分钟) 考点一　安培力的方向 1．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线(　　) A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力 C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向东的安培力 A　[赤道上空地磁场方向水平向北，由左手定则可确定该导线受到安培力方向竖直向上，A正确。] 2.如图所示，磁感应强度和通电导体中的电流方向均垂直纸面向里，则关于通电导体所受磁场力，下面判断正确的是(　　) A．磁场力垂直导体，方向向左 B．磁场力垂直导体，方向向右 C．磁场力垂直导体，方向向上 D．磁场力为零 D　[电流方向与磁场方向平行，通电导线所受磁场力为零，故选D。] 3．在如图所示的四个图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是(　　) D　[安培力的方向一定与直导线和磁场所决定的平面垂直，A、B均错误；由左手定则可判断C错误，D正确。] 考点二　安培力的大小 4.如图所示，水平面内一段通电直导线平行于匀强磁场放置，当导线以左端点为轴在水平平面内转过90°时(如图中虚线所示)，导线所受的安培力(　　) A．大小不变 B．大小由零逐渐增大到最大 C．大小由零先增大后减小 D．大小由最大逐渐减小到零 B　[B和I平行时，导线所受安培力为零，当B和I的夹角θ增大时，F安＝BIlsin θ，F安增大，当B和I垂直时，F安最大，选项B正确，A、C、D错误．] 5.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，则棒MN所受安培力大小(　　) A．F＝BId B．F＝BIdsin θ C．F＝ D．F＝BIdcos θ C　[棒MN在磁场中有效电流的长度L＝，C正确。]，则F＝BIl＝ 6.如图所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为(　　) A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2BIl C　[方法一：导线有效长度为2lsin 30°＝l，根据安培力公式，该V形通电导线受到的安培力大小为BIl。 方法二：由安培力大小公式F＝IlB知V形导线每边受力为IlB，方向如图所示，其合力大小为2Fsin 30°＝F＝IlB，C对。] 考点三　安培力作用下导体的运动 7.如图所示，在南北方向安放的长直导线的正上方用细线悬挂一条形小磁铁，当导线中通入图示的电流I后，下列说法正确的是(　　) A．磁铁N极向里转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力 B．磁铁N极向外转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力 C．磁铁N极向里转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力 D．磁铁N极向外转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力 C　[由条形磁铁的磁场分布，并由左手定则，可知导线左半部分受到安培力方向垂直纸面向外，右半部分安培力方向垂直纸面向里，由牛顿第三定律得磁铁左半部分受到安培力方向垂直纸面向里，右半部分安培力方向垂直纸面向外，因此条形磁铁N极向里转。当转过90°时导线受力竖直向上，则磁铁受力竖直向下，导致悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力，故C正确。] 8.如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现(　　) A．线圈向磁铁平移 B．线圈远离磁铁平移 C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁 D　[解法一：电流元法结合特殊位置法和等效法 线圈所在处的磁场向左，由左手定则可知线圈左侧受力向外，右侧受力向里，所以从上往下看，线圈逆时针转动，转过90°后将环形电流等效成小磁针，由安培定则知其N极向左，与条形磁体的关系为异名磁极相对，所以相互吸引。 解法二：等效法 将环形电流等效成小磁针，由安培定则知其N极向里，受到条形磁体作用后其N极要指向左侧且相互靠近。] 9.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时(　　) A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 C　[据左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，故由牛顿第三定律知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，则一方面使磁铁与桌面的挤压增大，一方面使磁铁产生向右的运动趋势，从而受向左的摩擦力作用。] (建议用时：15分钟) 10.如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面