“4翼”检测评价（2） 安培力的应用（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（教科版2019）

“四翼”检测评价（二） 安培力的应用 组—重基础·体现综合 1.(2022·济南高二检测)如图所示，原来静止的圆线圈可以自由移动，在圆线圈直径MN上靠近N点处放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流从外向里流动。当在圆线圈中通以逆时针方向的电流时，圆线圈将会(　 ) A．受力向左平动 B．受力向右平动 C．不受力，平衡不动 D．以MN为轴转动 解析：选D　直导线通电后，在它周围形成以导线截面中心为圆心的圆形磁场，如图中虚线圆所示。通电后的圆线圈就是放置在该磁场中的通电导体，并受到安培力的作用，安培力方向可由左手定则判断。把圆线圈沿MN分成上、下两部分，每部分又可以看成无数段直线电流元，圆线圈下半部分各处受到的安培力方向垂直纸面向外，上半部分各处受到的安培力方向垂直纸面向里，因此圆线圈将以MN为轴转动，D正确。 2.一直导线平行于通电螺线管的轴线，放置在螺线管的上方，如图所示。如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则导线ab受安培力后的运动情况为(　 ) A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 解析：选D　通电螺线管的磁感线如图所示，由图示可知：导线左侧所处的磁场方向斜向上，导线右侧所处的磁场方向斜向下。由左手定则可知，导线左侧受力方向向外，导线右侧受力方向向里，故从上向下看，导线逆时针转动；当导线转动后，由左手定则可得导线还受向下的力。即从上向下看，导线逆时针转动且靠近通电螺线管，D正确。 3.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。如图所示为某款电磁炮的轨道，该轨道长10 m，宽2 m。若发射质量为100 g的炮弹，从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为100 A时，最大速度可达2 km/s，假设轨道间磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是(　 ) A．磁场方向竖直向下 B．磁场方向为水平向右 C．电磁炮的加速度大小为4×105 m/s2 D．磁感应强度的大小为100 T 解析：选D　回路中电流方向如题图所示，则根据安培定则可知，磁场方向应竖直向上，故A、B错误；由题意可知，最大速度v＝2 km/s，加速距离x＝10 m，由速度和位移关系可知v2＝2ax，解得加速度大小a＝2×105 m/s2，由牛顿第二定律可得F＝ma，又F＝BIL，联立解得B＝100 T，故C错误，D正确。 4.如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两个同心半圆弧导线和直导线ab、cd连接而成的闭合回路，ab、cd段在同一条水平直线上，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P。当P中通以方向向外的电流时(　 ) A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动 C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．从上往下看，导线框将逆时针转动 解析：选D　由安培定则判断出通电导线P在ab处的磁场方向向下，在cd处的磁场方向向上，根据左手定则可知，ab受到的安培力向外，cd受到的安培力向里，从上往下看，导线框将逆时针转动。 5. (2023·郑州高二检测)如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为l的水平导轨上。下列说法正确的是(　 ) A．金属棒受到的安培力大小为F＝BIlsin θ B．金属棒受到的摩擦力大小为f＝BIlcos θ C．若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大 D．若只增大磁感应强度B后，金属棒对导轨的压力将增大 解析：选C　对金属棒进行受力分析，如图所示，根据安培力公式可得金属棒ab所受安培力为：F＝BIl，根据平衡条件得：f＝BIlsin θ，N＝mg－BIlcos θ，若只增大磁感应强度B后，由上式可得金属棒对导轨的压力将减小，故A、B、D错误；改变电流方向，则金属棒所受的安培力与原来方向相反，则有N＝mg＋Fcos θ，所以金属棒对导轨的压力增大，故C正确。 6.如图所示，一重为G1的通电圆环置于水平桌面上，圆环中电流方向为顺时针方向(从上往下看)，在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为N极，下端为S极，磁铁自身的重力为G2。则关于圆环对桌面的压力F和磁铁对轻绳的拉力F′的大小，下列关系中正确的是(　 ) A．F＞G1，F′＞G2 B．F＜G1，F′＞G2 C．F＜G1，F′＜G2 D．F＞G1，F′＜G2 解析：选D　顺时针方向的环形电流可以等效为一个竖直放置的小磁针，由安培定则可知，该小磁针的N极向下，S极向上，故与磁铁之间的相互作用力为斥力，所以圆环对桌面的压力F大于圆