第1章 第1节 安培力及其应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习课时作业word（鲁科版）

第1节　安培力及其应用 课时作业·巩固提升 基础巩固 一、选择题 1.把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法中正确的是(　D　) A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同 B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直 C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度方向 垂直 D.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直 解析:安培力的方向既垂直于磁感应强度方向,又垂直于电流方向,即垂直于磁感应强度与电流所决定的平面,故D正确。 2.在赤道上空,竖直放置一根通以向上电流的直导线,此导线受到地磁场的安培力方向为(　B　) A.由北向南 B.由东向西 C.由南向北 D.由西向东 解析:赤道上空地磁场的方向由南向北,根据左手定则可知,此导线所受安培力的方向由东向西,选项B正确。 3.如图所示,一个边长为L的正方形金属框竖直放置,各边电阻相同,金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直于金属框平面向里的匀强磁场中。若A、B两端与导线相连,由A到B通以如图所示方向的电流(由A点流入,从B点流出),流过AB边的电流为I,则金属框受到的安培力大小和方向分别为(　B　) A.2BIL,竖直向下 B.BIL,竖直向上 C.BIL,竖直向上 D.BIL,竖直向下 解析:由题图可知,电流由A点流入,从B点流出,则有A→B和A→D→C→B两条支路电流,而A→D→C→B支路的电流产生的安培力可等效成DC边受到的安培力,由于流过AB边的电流为I,根据电路并联特点,流过DC边的电流为I,因此金属框受到的安培力大小为BIL,根据左手定则,方向竖直向上,故B正确,A、C、D错误。 4.(多选)关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场,下列说法正确的是(　CD　) A.该磁场的磁感应强度大小处处相等,方向相同 B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同,大小不等 C.使线圈平面始终与磁感线平行 D.该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小都相等 解析:磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间有均匀辐向分布的磁场,使线圈平面始终与磁感线平行,故C正确;该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小相等,但方向不同,故A、B错误,D正确。 5.(多选)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是(　BD　) A.线框有两条边所受的安培力方向相同 B.线框有两条边所受的安培力大小相等 C.线框所受的安培力的合力方向向左 D.线框所受的安培力的合力方向向右 解析:直导线中的电流方向由M到N,根据安培定则,导线右侧区域磁感应强度方向垂直于纸面向外,根据左手定则,ab边受到向右的安培力,cd边受到向左的安培力,ad边受到向上的安培力,bc边受到向下的安培力,方向全不同;离MN越远的位置,磁感应强度越小,故根据安培力公式F=IlB,ab边受到的安培力大于cd边受到的安培力,ad边受到的安培力等于bc边受到的安培力,故合力向右,故B、D正确,A、C错误。 6.如图所示,直角形导线abc通以恒定电流I,两段导线的长度分别为3L和4L,导线处于垂直于导线平面的磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线受到的安培力为(　D　) A.3BIL,方向b→c B.4BIL,方向b→a C.7BIL,方向垂直于ac连线斜向上 D.5BIL,方向垂直于ac连线斜向上 解析:导线abc受到的安培力相当于直导线ac受到的安培力,由左手定则可知,安培力的方向垂直于ac连线斜向上。导线abc在磁场内的有效长度为=5L,故该通电导线受到的安培力大小为F=5BIL,选项D正确。 7.(2022·福建莆田月考)如图所示,粗糙水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时弹簧为原长,若在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通有垂直于纸面向里的电流时,磁铁仍保持静止,则(　C　) A.弹簧有被拉伸的趋势 B.磁铁受到水平向左的摩擦力 C.磁铁对地面的压力将减小 D.磁铁对地面的压力将增大 解析:开始时弹簧处于原长,磁铁受重力和支持力,二力平衡,磁铁对地面的压力等于磁铁的重力;通电后,根据条形磁铁磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向,由左手定则可判断出通电导线所受安培力方向,由牛顿第三定律可知,条形磁铁受到的电流对磁铁的作用力斜向左上方,磁铁静止,则磁铁受力情况如图所示。 假设水平面光滑,条形磁铁将向左运动,弹簧将被压缩,所以弹簧有被压缩的趋势,A错误;磁铁受到水平向右的摩擦力,B错误;根据平衡条件可得,磁铁对地面的压力将减小,C正确,D错误。 8.两条直导线互相垂直,如图所示,但相隔一个小距离,其中AB是固定的,CD能自由转动。当直流电流按如图所示方向通