内容正文:
课时分层作业(一) 安培力 安培力的应用
题组一 安培力的方向
1.在赤道上空,水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,则此导线( )
A.受到竖直向上的安培力
B.受到竖直向下的安培力
C.受到由南向北的安培力
D.受到由西向东的安培力
2.(2021·广东卷)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线。若中心直导线通入电流I1,四根平行直导线均通入电流I2,I1≫I2,电流方向如图所示。下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是( )
A B C D
题组二 安培力的大小
3.在光滑水平桌面上有A、C两个绝缘钉子,相距2L,一根长度为πL的软导线固定在两个钉子之间,并通有大小为I的稳定电流。当桌面上加上一个磁感强度为B的匀强磁场后,稳定时,钉子A上受到导线的拉力大小为( )
A.BIL B.2BIL
C.πBIL D.2πBIL
4.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,该V形通电导线受到的安培力大小为( )
A.0 B.0.5BIl C.BIl D.2BIl
题组三 安培力作用下导体的运动
5.两条直导线相互垂直,如图所示,但相隔一个小段距离,其中一条导线AB是固定的,另一条导线CD能自由活动,当恒定电流按图示方向通入两条导线时,导线CD将( )
A.顺时针方向转动,同时靠近导线AB
B.逆时针方向转动,同时离开导线AB
C.顺时针方向转动,同时离开导线AB
D.逆时针方向转动,同时靠近导线AB
6.(2022·湖北黄冈高二期末)电流天平是一种测量磁场力的装置,如图所示。两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ,线圈Ⅰ固定,线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈中均无电流通过时,天平示数恰好为零。下列说法正确的是( )
A.当天平示数为负时,两线圈中电流方向相同
B.当天平示数为正时,两线圈中电流方向相同
C.线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力
D.线圈Ⅱ的匝数越少,天平越灵敏
7.如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线中通以图示方向的电流时( )
A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用
B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用
C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用
D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用
题组四 安培力作用下导体的平衡和加速
8.如图所示,一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,当铝棒中通过的电流I方向从左到右时,弹簧的长度变化了Δx,则下列说法正确的是( )
A.弹簧长度缩短了Δx,B=
B.弹簧长度缩短了Δx,B=
C.弹簧长度伸长了Δx,B=
D.弹簧长度伸长了Δx,B=
9.如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关K后,导体棒中的电流为I,导体棒平衡时,弹簧伸长量为x1;调转图中电源极性使棒中电流反向,导体棒中电流仍为I,导体棒平衡时弹簧伸长量为x2。忽略回路中电流产生的磁场,求磁感应强度B的大小。
10.(多选)一种可测量磁感应强度大小的实验装置如图所示。磁铁放在水平放置的电子测力计上,两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场的影响可忽略不计。此时电子测力计的示数为G1。将一根铜条AB水平且垂直于磁场方向静置于磁场中,两端通过导线与电源、开关、滑动变阻器和电流表连成回路。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片。当电流表示数为I时,电子测力计的示数为G2,测得铜条在匀强磁场中的长度为l。铜条始终未与磁铁接触,对上述实验,下列说法正确的是( )
A.铜条所受安培力方向竖直向上
B.铜条所在处磁场的磁感应强度大小为
C.铜条所在处磁场的磁感应强度大小为
D.铜条所在处磁场的磁感应强度大小为
11.(多选)(2021·浙江6月选考)如图所示,有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80 A和100 A、流向相同的电流,两导线构成的平面内有一点p,到两导线的距离相等。下列说法正确的是( )
A.两导线受到的安培力Fb=1.25Fa
B.导线所受的安培力可以用F=BIL计算
C.移走导线b前后,p点的磁感应强度方向改变
D.在离两导线平面有一定距离的有限空间内,不存在磁感应强度为零的位置
12.如图所示,在一个范围足够大、磁感应