“4翼”检测评价（1） 磁场对通电导线的作用力（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（人教版2019，江苏专用）

“四翼”检测评价（一） 磁场对通电导线的作用力 A组—重基础·体现综合 1．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(　 ) A．由北向南 B．由东向西 C．由南向北 D．由西向东 解析：选B　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，B正确。 2．关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确的是(　 ) A．F、B、I三者必定均相互垂直 B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I D．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 解析：选B　安培力F的方向垂直于磁感应强度B与电流I构成的平面，因此F必垂直于B、I，但B与I不一定垂直，故选项B正确。 3.如图所示，通以恒定电流I的导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是(　 ) A．变小 B．不变 C．变大 D．不能确定 解析：选B　当MN在原位置时，安培力的大小为F＝IlB，当MN绕M端沿纸面旋转时，其大小仍是IlB，故安培力的大小是不变的，B正确。 4.如图所示，D是置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里。在开关S接通后，导线D所受安培力的方向是(　 ) A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右 解析：选A　在开关S接通后，线圈中电流由左侧流入，由安培定则可知电磁铁右侧为N极，故导线所在处的磁场方向向左，由左手定则可知，导线所受安培力方向竖直向上，A正确。 5.如图所示，pq为一段半径为R的圆弧导线，O点为圆心，夹角θ＝60°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。若导线中通有大小为I的电流，则通电导线所受安培力的大小为(　 ) A．2BIR B．BIR C.BIR D.BIR 解析：选B　圆弧pq的有效长度等于p、q两点的距离，由几何知识得有效长度为R，所以圆弧pq受到的安培力大小为F＝BIR，B正确。 6．如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则(　 ) A．该磁场是匀强磁场 B．线圈平面总与磁场方向垂直 C．线圈将逆时针转动 D．线圈将顺时针转动 解析：选D　该磁场明显不是匀强磁场，故A错误；由题图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；由左手定则可知，a导线受到的安培力向上，b导线受到的安培力向下，故线圈将顺时针转动，故C错误，D正确。 7．(2023·苏州高二检测)如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内。则(　 ) A．ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 B．ef和cd导线在b点产生的合磁场为零 C．cd导线受到的安培力方向向右 D．若同时改变两导线的电流方向，两导线各自受的安培力方向不变 解析：选D　根据安培定则可知，ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，选项A错误；根据安培定则可知，ef和cd导线在b点产生的磁场方向相同，则合磁场不为零，选项B错误；根据安培定则可知，ef导线在cd导线处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，cd导线受到的安培力方向向左，选项C错误；根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可知，若同时改变两导线的电流方向，两导线各自受的安培力方向不变，选项D正确。 8.如图为一台直流电动机的简化示意图。已知转子为n匝、长为L、宽为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)，转子的ab边受到的安培力大小为(　 ) A．nBILsin θ B．nBILcos θ C．nBId D．nBIL 解析：选D　转动过程中ab边与磁场方向始终垂直，根据安培力公式可得转子的ab边所受的安培力大小F＝nBIL，D正确。 9.(2023·镇江高二检测)如图所示， 在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源， 在相距1 m的平行导轨上放一质量为m＝0.3 kg的金属棒ab, 通以从b→a、I＝3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止(g＝10 m/s2，计算结果可保留根号)。求： (1)匀强磁场磁感应强度的大小； (2)ab棒对导轨的压力的大小。 解析：(1)金属棒ab静止，受力情况如图所示，沿斜面方向受力平衡， 则有mgsin 60°＝IlBcos 60°， 解得B＝＝ T＝ T。 (2)根据平衡条件及牛顿第三定律得，金属棒ab对导轨的压力为： FN′＝FN＝＝ N＝6 N。 答案：(1)