课后提升练(一) 磁场对通电导线的作用力（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

课后提升练(一)　磁场对通电导线的作用力 [对应学生用书P103] 1．一根容易发生形变的弹性导线两端固定，导线中通有电流，方向竖直向上。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是(　　) D　解析：用左手定则可判断出，A中导线所受安培力为零，B中导线所受安培力垂直于纸面向里，C、D中导线所受安培力向右，导线受力以后的弯曲方向应与受力方向一致，D正确，A、B、C错误。 2．(多选)(2022·重庆育才中学二模)一根长为2 m、电流强度为1 A的通电直导线处于匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为0.5 T，则该通电直导线所受安培力的大小可能为(　　) A.0 B．1 N C.2 N D．3 N AB　解析：当通电直导线与匀强磁场的方向平行时，其所受安培力大小为零，A正确；当通电直导线与匀强磁场的方向垂直时，F安＝BIL＝0.5×1×2 N＝1 N，B正确；当通电直导线与匀强磁场的方向夹角为θ(0°<θ<90°)时，通电直导线所受安培力为F安′＝BIL sin θ，又因为0°<θ<90°，0<sin θ<1，所以0<F安′<1 N，A、B正确，C、D错误。 3．(2022·云南昆明一中模拟)如图所示，将铝箔条折成天桥状“”，两端用胶纸粘牢固定于水平桌面上，且与电源、开关连成一回路， 蹄形磁体横跨过“天桥”放于桌面。当开关闭合时(　　) A.桌面对蹄形磁体的支持力减小 B.蹄形磁体对桌面的压力不变 C.铝箔条中部向上方弯曲 D.铝箔条中部向下方弯曲 C　解析：根据左手定则可以判断铝箔条受到了向上的安培力，所以铝箔条中部向上弯曲，C正确，D错误；根据牛顿第三定律，蹄形磁体受到了向下的作用力，则桌面对蹄形磁体的支持力增大，即蹄形磁体对桌面的压力增大，A、B错误。 4．(2022·新疆阿克苏实验中学高二期末)如图所示，匀强磁场的区域足够大，磁感应强度大小为B、方向水平向右，将一段圆弧形导体ab置于磁场中，圆弧的圆心为O，半径为r。现在导体ab中通以方向从b→a的恒定电流I，则圆弧受到的安培力的方向和大小分别为(　　) A.水平向左，BIr B.垂直纸面向外，BIr C.垂直纸面向外，BIr D.垂直纸面向里，BIr B　解析：根据左手定则可知圆弧所受安培力的方向垂直纸面向外，根据几何知识可知圆环导线的有效长度L＝r，则安培力大小为F＝BIL＝BIr，B正确，A、C、D错误。 5．(多选)下列关于磁电式电流表的说法中，正确的是(　　) A.指针稳定后，螺旋弹簧形变产生的阻力与线圈所受安培力的方向相反 B.通电线圈中的电流越大，电流表指针的偏转角度越大 C.在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场 D.在线圈转动的范围内，线圈所受安培力的大小与电流大小有关，与所处位置无关 ABD　解析：螺旋弹簧形变产生的阻力与安培力引起的动力从转动角度来看二力方向相反，A正确；电流表内磁场是均匀辐射磁场，方向不同，C错误；在线圈转动的范围内，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，线圈所在各处的磁感应强度大小相等，所以安培力与电流大小有关而与线圈所处位置无关，电流越大，安培力越大，指针转过的角度越大，B、D正确。 6．(2022·上海复兴高级中学高二期末)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正方向的电流I且导线保持静止时，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为(　　) ①z正向，tan θ　②z负向，tan θ ③y正向，　④沿悬线向上，sin θ A.①② B．③④ C.①④ D．②③ D　解析：若磁感应强度方向沿z轴方向，根据左手定则，安培力沿y轴负方向，导线无法保持静止，故①错误；若磁感应强度方向沿z轴负向，受力分析如图甲所示，根据平衡条件有T cos θ＝mg，T sin θ＝BIL，解得B＝tan θ，故②正确；若磁感应强度方向沿y轴正向，受力分析如图乙所示，根据平衡条件有mg＝BIL，解得B＝，故③正确；若磁感应强度方向沿悬线向上，根据左手定则，安培力垂直悬线向下，受力不可能平衡，故④错误。 　　 7．(2022·湖南岳阳二模)两个完全相同的弹簧秤竖直放置，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流I，其中一个弹簧秤的示数为F1，若将电流反向，大小变为2I，则其中一个弹簧秤的示数为F2。下列说法正确的是(　　) A.直导线ab的质量m＝ B.直导线ab的质量m＝ C.匀强磁场的磁感应强度B＝ D.匀强磁场的磁感应强度B＝ C　解析：当导线中通入出a到b