第一章 课时2 磁场对通电导线的作用力(2)(课时作业)-2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第二册【课时学案作业】人教版

第一章安培力与洛仑兹力 课时2 磁场对通电导线的作用力(2) 学习札记 ⊙学习目标：通电导线在磁场中的平衡问题。 基础训练 1.将一根通电直导线放置在光滑的斜面上，导线与纸面垂直。斜面所在的空间充满匀强磁 场，该磁场的磁感线平行于纸面。若导线中的电流用I表示，磁场的磁感应强度用B表示，则以下 四种情况中，导线可能在斜面上静止的是 2.如图所示，U形金属框架倾斜固定，两臂与水平面的夹角均为0。框 架处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。金属杆b搭在两臂 上，与两臂垂直，并处于静止状态。以下说法中正确的是 A.ab杆所受的安培力垂直于ab且沿框架平面向上 B.ab杆所受的安培力垂直于ab且水平向右 C.ab杆一定会受到摩擦力作用 D.αb杆可能不受摩擦力作用 3.如图所示，长度相等的两条直导线1，和2用等长的丝线悬挂在天花 板上，都与纸面垂直。两导线中通有大小相等的电流，其中（中的电流垂直 于纸面向里。已知在空间中再添加一个竖直方向的匀强磁场时，两条悬线 均竖直，据此可以判断 A.,2中的电流向里，后添加的磁场竖直向上 1,⑧ B.2中的电流向里，后添加的磁场竖直向下 C.2中的电流向外，后添加的磁场竖直向上 D.2中的电流向外，后添加的磁场竖直向下 4.如图所示，三角形线框LMN由三根长度和电阻都相同的导体棒连 接而成，用丝线悬挂在垂直于纸面向外的匀强磁场中，线框平面与磁场垂 直。线框的顶点M、N与直流电源两端相接。已知线框的质量为m,导体棒 MN受到的安培力大小为F,重力加速度为g,忽略电源与M之间的导线、。 电源与N之间的导线对线框的作用力，求丝线对线框的拉力。 ·3 张永第课时学案作业·物理·选择性必修第二册 5.间距是0.5m的两条平行金属导轨倾斜固定，与水平方向的夹角都是 B 学习札记 30°，上端连接有电源和滑动变阻器。在导轨上放置一根质量是0.2kg、电阻 不计的金属杆b,金属杆与导轨垂直。整个装置处于与导轨平面垂直、磁 感应强度是0.8T的匀强磁场中。已知电源的电动势是12V、内阻是0.32， ab与导轨间的最大静摩擦力是0.6N。欲使ab在导轨上保持静止，求滑动 变阻器接入电路的阻值范围。 能力提升 6.电流天平可以用来测定磁感应强度，如图所示是电流天平的原理 图。先在天平右臂下面悬挂一个重力忽略不计的矩形线圈，该线圈的宽度 为L,共N匝，再将线圈的下部置于待测的匀强磁场中，并使磁场方向垂直 于线圈平面。已知在线圈中通入电流1时（方向如图），在天平左右两边加上 质量各为m、m2的砝码后天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上 质量为m的砝码后天平重新平衡。由此可知 A.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mm)g NIL B.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为（mg NIL C.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为器 D.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为器 7.如图所示，x轴在纸面内水平向右，y轴在纸面内竖直向上，z轴垂直 于纸面指向读者。金属棒cd长L=2m、质量m=0.1kg,用两根等长的丝线悬 挂在。轴上，金属棒中通有从c到d、大小为=0.75A的电流重力加速度g 取10m/s2。 (1)如果空间存在方向沿x轴正方向、磁感应强度B1=0.5T的匀强磁 场，求金属棒静止时每条悬线上的拉力； (2)如果空间存在方向沿y轴正方向、磁感应强度B2=0.5T的匀强磁场，求金属棒静止时悬 线与竖直方向的夹角。 (3)如果空间存在匀强磁场，其磁感线平行于x0y平面；悬线向x轴正半轴方向偏转，金属棒 静止时两条悬线与竖直方向成30°角，求磁感应强度的最小值B。 4! ! !"#$ 书 两边所受的安培力大小始终不变! 由!"#$!% ! 可知"指针偏转到某一位置时"指针转 过的角度与线圈中的电流成正比! 所以"电流表的刻度 是均匀的! 由!"#$!% ! 可知"灵敏度 !! ! # ! !"$ % ! 所以"更换 %值 更大的螺旋弹簧后"灵敏度会降低! 综上所述"选项"正确! 课时 #$磁场对通电导线的作用力!#" %题答案#&'" #题答案#'( 解析#由左手定则可知"&'杆 所受的安培力垂直于 &'水平 向右! 当 ())*+ ! ! "#*,-) ! 时"&'杆 不受摩擦力作用! 综上所述"选项'$(正确! .题答案#" 解析#设 + % 与 + # 间相互作用力的大小用 ,表示"匀 强磁场对+ % 和+ # 的作用力的大小用,-表示! 当+ # 中电流向里时"+ % 与+ # 间 是吸引力! 为使 + % 静止时悬线竖 直"匀强磁场对+ % 的作用力必须向 左"由左手定则可知匀强磁场向 下! 此时"由左手定则可知匀强磁场对 + # 的作用力向 左"+ # 静止时悬线不能竖直! 当+ # 中电流