课堂小练(1) 磁场对通电导线的作用力-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版）

课堂小练(一)　磁场对通电导线的作用力 基本素养练 　 1.如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受到的安培力方向向右的是 (　　) 解析　根据左手定则，A项中导线受到的安培力方向向左，B项中导线受到的安培力方向向右，C项中导线与磁场方向平行，不受安培力，D项中导线受到的安培力方向垂直纸面向里，故A、C、D三项错误，B项正确。 答案　B 2.在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向的电流的直导线，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 解析　赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，画出此处磁场和电流的方向图如图所示，由左手定则可判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，A项正确。 答案　A 3.如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置并和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将 (　　) A.转动同时靠近磁铁 B.转动同时离开磁铁 C.不转动，只靠近磁铁 D.不转动，只离开磁铁 解析　把环形电流等效成一个小磁针，由安培定则知，此小磁针的N极向里S极向外。由于条形磁铁的N极吸引小磁针的S极排斥N极，故线圈将发生转动同时靠近磁铁。等效图(俯视图)如图所示。A项正确。 答案　A 4.如图所示，导线框ABC由直线AB和四分之一圆弧BC组成，用柔软导线悬吊处于静止状态，经过A、C的水平线下方有垂直于ABC所在平面向里的匀强磁场，现给导线框ABC通以如图所示方向的电流，则导线框受到的安培力方向 (　　) A.竖直向上 B.竖直向下 C.斜向右下 D.斜向左下 解析　导线框受到安培力的等效长度为AC的连线，根据左手定则可知，导线框受到的安培力方向竖直向下，B项正确。 答案　B 5.如图所示，在水平面上有一根通有恒定电流的直导线，直导线周围空间存在无限大的匀强磁场，磁场方向与水平面成60°夹角，通电直导线在磁场力作用下沿水平面做匀速直线运动，导线与水平面间的动摩擦因数为，现使磁场方向缓慢顺时针方向转30°直到竖直向上，若通电导线一直做匀速直线运动，则磁感应强度 (　　) A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大 解析　以直导线为研究对象，受力分析如图所示，F=BIL，θ=90°-α，Ff=μFN，由平衡条件得G=FN+BILsin θ，Ff=BILcos θ，解得B=，代入μ=，则B=，α从60°增大至90°过程中，磁感应强度B一直变大，故A项正确，B、C、D三项错误。 答案　A 6.所谓电流表的灵敏度，是指在通入相同电流的情况下，指针偏转角度的大小。偏转角度越大，灵敏度越高。下列关于提高磁电式电流表灵敏度的方法不正确的是 (　　) A.增强永久磁铁的磁性 B.增大螺旋弹簧的劲度系数 C.增大线圈沿轴线的长度 D.增加线圈的匝数 解析　通电线圈在磁场中转动时，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动。电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。要提高电流表的灵敏度，就要在通入相同的电流时，让指针的偏转角度增大。所以应该减小螺旋弹簧的劲度系数，或者保持电流大小不变使安培力变大。增强永久磁铁的磁性、增大线圈沿轴线的长度和增加线圈的匝数均可使安培力增大，B项不正确。 答案　B 7.如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场辐向均匀分布，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.线圈将沿逆时针方向转动 D.a、b导线受到的安培力大小总为BIl 解析　该磁场是辐向均匀分布的，不是匀强磁场，A项错误;线圈平面总与磁场方向平行，B项错误;根据左手定则可知，a导线受到向上的安培力，b导线受到向下的安培力，线圈沿顺时针方向转动，C项错误;a、b导线始终与磁场垂直，受到的安培力大小总为BIl，D项正确。 答案　D 8.(多选)如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反。下列说法正确的是 (　　) A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B.L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直 C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为∶∶1 解析　因三根导线中电流相等、两两等距，则由对称性可知两两之间的作用力大小均相等，因平行电流间同向吸引、反向排斥，各导线受力如图所示，由图中几何关系可知，L1所受磁场作用力F1的方向与L2、L3所在平面平行，L3所受磁场作用力F3的方向与L1、L2所在平面垂直，A项错误，B项正确;设单位长度的导线两两之间