(练习)课时分层作业1 安培力-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019)

课时分层作业(一)　安培力 题组一　安培力的方向 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(　　) 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．安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直 2．在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 3．如图所示，光滑水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通以相等电流强度的恒定电流。通有顺时针方向电流的矩形线框位于两条导线的正中央，在a、b产生的磁场作用下处于静止状态，且有向外扩张的形变趋势，则a、b导线中的电流方向(　　) A．均向上 B．均向下 C．a向上，b向下 D．a向下，b向上 4．如图所示，长直导线与矩形线框同处于光滑水平面上，长直导线固定，线框可以在桌面上自由滑动，当通以图中所示电流时，矩形线框的运动情况是(　　) A．靠近通电直导线 B．远离通电直导线 C．保持静止不动 D．顺时针转动 题组二　安培力的大小 5．如图所示，长为2L的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，关于V形通电导线受到的安培力大小和方向，描述正确是(　　) A．安培力大小为2BIL B．安培力大小为零 C．安培力方向顺时针方向 D．安培力方向竖直向上 6．如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的一半在磁场内。某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈受到的安培力大小为(　　) A．BIL B．nBIL C．nBIL D．nBIL 7．两根轻质丝线悬挂一根水平金属棒ab，金属棒处于垂直纸面的匀强磁场中。当金属棒中通有方向由a到b的电流时，每根丝线受到的拉力大小均为0.1 N。当电流大小不变，方向由b到a时，每根丝线受到的拉力大小均为0.05 N，问： (1)匀强磁场的磁感应强度的方向； (2)导线受到的安培力大小； (3)又经测量，导线长度为20 cm，电流大小为2 A，求磁感应强度的大小。 题组三　安培力作用下导体的平衡和加速 8．质量为0.5 kg的金属杆在相距1 m 的水平轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I＝4 A的恒定电流，方向如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面竖直向上，金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。金属杆恰好不发生移动，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为(　　) A．2.0 T B．1.0 T C．0.50 T D．0.25 T 9．如图所示，在一光滑绝缘斜面上放一导体棒，斜面的倾角为θ，导体棒中通以电流I，电流方向垂直纸面向里。以下列两种方式在空间中加上匀强磁场可使导体棒静止在斜面上：(1)磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B1；(2)磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为B2。则(　　) A．两种情况下，导体棒所受的安培力大小相等 B．两种情况下，斜面对导体棒的支持力大小相等 C．B1＝B2 D．B1＝B2cos θ 10．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是(　　) A　　　　B　　 　C　　　　D 11．如图所示，有一上端固定的螺旋状导体弹簧，下端刚好与水银槽中的水银面接触。水银、弹簧和电源构成如图所示的导体回路，闭合开关K后，弹簧的长度会(　　) A．比原长更长 B．比原长更短 C．周期性变化 D．保持原长不变 12．如图(a)，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是(　　) 图(a)　　　　　　　图(b) A．当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C．tan θ与电流I成正比 D．sin θ与电流I成正比 13．如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图