课时作业(1) 磁场对通电导线的作用力（Word练习）-【优化指导】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册(人教版2019)

课时作业(1)　磁场对通电导线的作用力 [对应学生用书P79] 1．在下列的四个图中，标出了磁感应强度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．] 2．长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向分别如图所示，已知磁感应强度为B，下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是(　　) A　[A图中，导线不和磁场垂直，将导线投影到垂直于磁场的方向上，故F＝BIL cos θ，A正确；B、C、D图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，B、C、D错误．] 3．如图所示，两根垂直于纸面的直导线M和N相互平行且固定放置，通有同向等大电流，沿纸面与直导线M、N等距放置一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是(　　) A．a端转向纸面里，b端转向纸面外 B．a端转向纸面外，b端转向纸面里 C．沿纸面逆时针转动 D．沿纸面顺时针转动 A　[导线M和N周围的磁感线都是以直导线为中心的同心圆．对ab上半段，M导线的磁感线指向右下，用左手定则可判断a端受到向里的力．N导线的磁感线指向右上，也使a端受到向里的力；同理可以分析出b端受向外的力．从而使得a端转向纸面里，b端转向纸面外，故A正确，B、C、D错误．] 4．(2021·山东潍坊高二检测)如图所示，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是(　　) A　[导线受力如图．根据左手定则判断安培力的方向，由平衡条件可知，能使导线在光滑斜面上静止的只有A选项． ] 5．如图所示，一根导线位于磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，其中AB＝BC＝CD＝DE＝l，且∠C＝120°、∠B＝∠D＝150°.现给这根导线通入由A至E的恒定电流I，则导线受到磁场作用的合力大小为(　　) A．2BIl　　　　　　　　 B．(2＋)BIl C．(2＋)BIl D．4BIl C　[据题图和几何关系求得AE间的距离为L等＝(2＋)l.由安培力公式得F＝BIL等＝(2＋)BIl，故A、B、D错误，C正确．] 6．如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一根导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直于纸面向外的电流，则(　　) A．如果台秤的示数增大，就说明磁铁左端是N极 B．如果台秤的示数增大，就说明磁铁右端是N极 C．无论如何台秤的示数都不可能变化 D．台秤的示数随电流的增大而增大 A　[如果台秤的示数增大，就说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由条形磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为N极．由F＝BIl可知，I增大则F增大，但磁极不知，台秤示数可能减小，D错误．] 7．图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，边长为L的正方形线圈中通以电流I，线圈中的a导线电流方向垂直于纸面向外，b导线电流方向垂直于纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则(　　) A．该磁场是匀强磁场 B．该线圈的磁通量为BL2 C．a导线受到的安培力方向向下 D．b导线受到的安培力大小为BIL D　[匀强磁场应该是一系列平行、疏密均匀的磁感线，且方向相同，故A错误；线圈和磁感线方向保持平行，线圈的磁通量为零，故B错误；a导线电流向外，磁场向右，根据左手定则判断知，安培力向上，故C错误；b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为BIL，故D正确．] 8．(多选)一根长为0.2 m、电流为2 A的通电直导线，放在磁感应强度大小为0.5 T的匀强磁场中，受到安培力的大小可能是(　　) A．0.4 N B．0.2 N C．0.1 N D．0 BCD　[当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时，安培力有最大值为Fmax＝BIl＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N；当B与I方向平行时，安培力有最小值为0；随着B与I方向夹角的不同，安培力大小在0与0.2 N之间．] 9．如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，已知c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，将装置放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，在接通电源后，三根导体棒中有等大的电流通过，则三根导体棒受到的安培力大小关系为(　　) A．Fa＞Fb＞Fc B．Fa＝Fb＝Fc C．Fb＜Fa＜Fc D．Fa＞Fb＝Fc D　[设a、b两棒的长度分别为La和Lb，c的直径为D．由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、b、c棒所受的安培力大小分别为