第十章 第1讲 磁场及其对通电导线的作用力-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮课时作业word（新教材，人教版）

第十章　磁场及安培力与洛伦兹力 第1讲　磁场及其对通电导线的作用力 [基础对点练] 1．(对磁场的理解)关于磁场的说法正确的是(　　) A．通电导线在磁场中受到安培力越大，该位置的磁感应强度越大 B．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显 C．垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向 D．地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行 解析：B　[通电导线在磁感应强度很大的地方，若平行磁场放置，安培力也可能为零，故A错误；根据安培定则可知，导线的磁场方向与导线电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故B正确；垂直磁场放置的通电导线受力的方向与磁感应强度方向相互垂直，故C错误；磁感线是闭合的曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故D错误．] 2.(安培定则的应用)如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是(　　) A．a　　 B．b　　　 C．c　　　 D．d 答案：C 3.(磁感应强度的叠加)(2023·江西宜春月考)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为导线的截面图．在图示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则下列关于线段MN上各点的磁感应强度的说法正确的是(　　) A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同 B．M点和N点的磁感应强度大小不等，方向相反 C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零 D．在线段MN上只有一点的磁感应强度为零 解析：D　[根据安培定则判断可知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，M、N关于O点对称，两根通电导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形定则进行合成可得，M点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，故A、B错误．只有当两根通电导线在某一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，分析可知只有O点的磁感应强度为零，故C错误，D正确．] 4.(安培力)(2023·山东菏泽一模，7)如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处于在垂直环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界的交点为A、B，A、B与圆心O的连线间的夹角为120°，此时悬线的张力为F.若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是(　　) A．电流大小为，电流方向沿顺时针方向 B．电流大小为，电流方向沿逆时针方向 C．电流大小为，电流方向沿顺时针方向 D．电流大小为，电流方向沿逆时针方向 解析：A　[要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向竖直向上，根据左手定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡有F＝F安，而F安＝BI·R，得I＝，A项正确．] 5.(安培力的大小和方向)如图，等腰梯形线框abcd是由相同材料、相同横截面积的导线制成，梯形上底和腰长度均为L，且腰与下底夹角为60°.整个线框处在与线框平面垂直的匀强磁场中．现给线框通入图示电流，若下底cd受到的安培力为F，则整个线框受到的安培力为(　　) A.F　　 B.F　　　 C．2F　　　 D.F 解析：B　[梯形上底和腰长度均为L且腰与下底夹角为60°，由几何关系可知，梯形的下底dc长为2L；由电阻的决定式R＝，可知梯形的边dabc的电阻等于下底dc的电阻的1.5倍，两者为并联关系，设dc中的电流大小为I′，根据欧姆定律，则dabc中的电流为I′；由已知条件可知ab边与dc的电流方向相同，由题意知F＝BI′·2L，所以边dabc所受安培力为F′＝B·I′·2L＝F，方向与dc边所受安培力的方向相同，则整个线框受到的安培力为F，故选B.] 6.(导体运动趋势的判定)如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是(　　) A．竖直向上　　　　　　 B．竖直向下 C．水平向里 D．水平向外 解析：C　[从上向下看，由于带负电的圆盘顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里，选项C正确．] 7．(安培力的计算)如图为一台直流电动机的简化示意图．已知转子为n匝、长L、宽d的矩形线圈，匀强磁场的磁感应强度为B.当线圈中通有恒定电流I，转子绕线圈平面内垂直于磁场的轴，由图示位置顺时针(从a看向b)转过θ角时，转动过程中线圈平面与磁场方向始终平行