课时作业(1)磁场对通电导线的作用力-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修 第二册（人教版2019）

第一章 课时作业（一） 磁场对通电导线的作用力 答案精解Pw (建议用时：40分钟) [基础题组练】 B23 3 ”6 D33 2 题组一安培力的方向 5.如图为一台直流电动机的简化示意图.已知转子绕 1.在赤道上空，竖直放置一根通以向上电流的直导 有n匝、长为L、宽为d的矩形线圈，匀强磁场的磁 线，此导线受到地磁场的安培力方向为 感应强度为B.当线圈中通有恒定电流I,转子绕线 A.由北向南 B.由东向西 圈平面内垂直于磁场的轴，由图示位置顺时针（从α C,由南向北 D,由西向东 看向b)转过日角时（转动过程中线圈平面与磁场方 2.如图所示，D是置于电磁铁两极间的一段通电直导 向始终平行)，转子的ab边受到的安培力大小为 线，电流方向垂直于纸面向里.在开关S接通后，导 线D所受磁场力的方向是 ( 软铁 A.nBILsin 0 B.nBILcos 0 C.nBld D.nBIL A.竖直向上 B.竖直向下 6.将长为1m的导线ac从中点b折成如图所示的形 C.水平向左 D.水平向右 状，放人B=0.08T的匀强磁场中，ab平面与磁场 题组二安培力的大小 垂直，若在导线abc中通入25A的直流电，则整根 3.如图所示，通以恒定电流I的导线MN在纸面内从 导线所受的安培力大小为多少？ a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安 170 培力的大小变化情况是 ×××X× ××B×:2以 XexX× 湖×Xi×N A.变小 B.不变 C.变大 D.不能确定 4.将一段通电直导线abc从中点b折成120°，分别放 题组三磁电式电流表 在如图所示的匀强磁场中，图甲中导线所在平面与 7.关于磁电式电流表，下列说法错误的是() 磁场的磁感线平行，图乙中导线所在平面与磁场的 A.指针稳定后，螺旋弹簧形变产生的阻碍效果与线 磁感线垂直，若两图中两导线所受的安培力大小相 圈受到的安培力的转动效果方向是相反的 等，则甲，乙两图中酷场的器感应强度大小之比会为 B.通电线图中的电流越大，指针偏转角度也越大 C.在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场 D.在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电 流大小有关，而与所处位置无关 8.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，偏角越大，灵敏度越高.下列 方法可提高磁电式电流表灵敏度的是 () ·105 A.增强永久磁铁的磁性 B.当回路中电流一定时，炮弹将做匀加速直线 B.增大螺旋弹簧的劲度系数 C.若只将电流增大到原来的2倍，则炮弹射出的 C,增大线圈的有效面积 动能也会增大到原来的2倍 D.增加线圈的匝数 D.若只将导轨长度增大到原来的2倍，则炮弹射 [能力提升练] 出的动能会增大到原来的4倍 9.在等边三角形的三个顶点A、B、C处，各有一条长 12.(多选)磁电式电流表的构造如图甲所示，在蹄形 直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定 磁体的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴 电流，方向如图所示.过C点的导线所受安培力的 上装有螺旋弹簧和指针，蹄形磁体和铁芯间的磁 方向 场均匀辐向分布，如图乙所示.当有电流通过线圈 时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋婵簧被扭 B☒1 动，线圈停止转动时满足NBIS-k0,式中N为线 A.与AB边平行，竖直向上 圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流， B.与AB边平行，竖直向下 B为磁感应强度，0为线陶（指针）偏角，k是螺旋 C,与AB边垂直，指向左边 弹簧有关的常量.不考虑电磁感应现象，由题中的 D.与AB边垂直，指向右边 信息可知 () 10.如图所示是一位同学制作的实验装置：轻弹簧竖： 直悬挂，下端恰与铜片接触.当开关闭合后，弹簧 时伸时缩，灯泡时明时暗.关于这个实验现象，下 列说法中正确的是 ( 甲 A.有电流通过弹簧时，各匝环形电流互相吸引致 A.该电流表的刻度是均匀的 使弹簧收缩 B.线圈转动过程中受到的安培力的大小不变 B.有电流通过弹簧时，各匝环形电流互相排斥致 C.若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿 使弹簧伸长 逆时针方向转动 C.弹簧收缩与铜片分离时，通过灯泡的电流较大 D.更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的 长小，灯泡较暗 D,弹簧伸长与铜片接触时，通过灯泡的电流较大， 灵敏度（灵敏度脚岩 灯泡明亮 13.如图所示，纸面内A、B两点之间连接有四段导 11.电磁炮是一种新式武器，其工作原理如图所示，当 线：ACB、ADB、AEB、AFB,四段导线的粗细相 水平放置的两光滑平行导轨接人电源时，强电流 同、材料相同：匀强磁场方向垂直于纸面向里.现 从一导轨流出，经滑块（炮弹）从另一导轨流回时， 给A、B两端加上恒定电压，则下列说法正确的是 在两导轨平面间产生强磁场，磁感应强度大小与 () 电流成正比.通有电流的炮弹在安培力的作用下 加速一段距离后，会以很大的动能射出，关于电磁 炮，下列说法正确的是（不考虑滑块移动产生的电 动势) ( ×××××× 平导轨 滑块（炮弹】 A.四段导线受到的安培力的方向不同 B.四段导线受到的安培力的大小相等 A.当平行导轨通有如图所示的电流时，导轨间的 C.ADB段受到的安培力最大 磁场方向竖直向下 D.AEB段受到的安培力最小 ·106+课时作业答案 课时作业（一） 10.A解析有电流通过弹簧时，各臣环形电流同向，相互吸引 致使弹簧收缩，选项A正确，B错误；弹簧仲长与铜片接触， 1,B解析赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则可 弹簧与灯泡并联，电路中总电阻较小，总电流较大，电源内 知，此导线所受安培力的方向由东向西，选项B正确， 阻分压较大，灯泡两瑞电压较小，灯泡较暗，同理可知弹簧 2.B解析开关S接通后，电流由左侧流入电磁铁，则由安培 收缩与铜片分离时，灯泡较明亮，选项C、D错误 定则可知电磁铁右侧为N极，故导线处的磁场方向向左：由 11.B解析当平行导轨通有题图所示的电流时，根据安培定 左手定则知，导线受安培力竖直向上，选项A正确 则可知导轨间的磁场方向竖直向上，选项A错误；当回路 3.B解析当导体MN在原位置时，安培力的大小为F-BL, 中电流一定时，根据牛颜第二定律可得F囊=BIL=a,解 当MN绕一端旋转时，其大小仍是BL,故安培力的大小是 得炮弹加速度4=B山，所以地弹将做匀加速直线运动，选 不变的，选项B正确. m 4.B解析设导线的总长为2L,通过导线的电流为【，题图甲 项B正确：若只将电流增大到原来的2倍，磁感应强度也变 中导线受到的安培力大小为BL.+Bc0s60=号BL, 为原来的2倍，则安培力增大到原来的4倍，根据动能定理 F专x=E一0，可得炮弹射出时的动能也会增大到原来的4 题图乙中导线受到的安培力的大小为B2I·2L,cos30°= 倍，选项C错误：若只将导轨长度x增大到原来的2倍，根 L,整据题老有号品一弘儿制有授-2，选项 据动能定理F=E一O,可得地弹射出时的动能也会增 3 大到原来的2倍，选项D错误. B正确， 12.AB解析磁场是均匀辐向分布，线园转动过程中经过的各 5.D解析转动过程中ab边与磁场方向始终垂直，根据安培 个位置的磁感应强度的大小不变，电流与转动角度成正比， 力公式可得转子的ab边所受的安培力大小F-nBL,选项 故该电流表的刻度是均匀的，选项A正确：在减磁场中线 D正确. 园转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，故受到 6.解析导线所受安培力的有效长度为首尾相接的直线段l✉= 的安培力的大小不变，选项B正确：若线图中通以题图乙所 2Xs30-m,故导线所安培力的大小为F 示的电流时，根据左手定则，左侧受安培力向上，右侧受安 培力向下，故线图顺时针转动，选项C错误；更换k值更大 BL.=0.08×25×号N=5N. 的螺旋弹簧，同样的电流变化导致同样的安培力变化，但偏 角变化减小了，故灵敏度减小了，选项D错误， 答率5N 13.C解析由题意可知，这四段导线的有效长度相同，均等于 7.C解析螺旋弹簧形变产生的阻碍效果与线图受到的安培 AB的长度；四段导线的粗细相同、材料相同，ADB段最短， 力的转动效果方向相反，线图才能停止转动，使指针稳定，电 所以ADB段电阻最小，AEB段的电阻小于AFB段电阻： 流表内磁场是均匀辐向磁场，在线图转动的范围内，不管线 给A、B两端加上恒定电压，这四段导线并联，所以ADB段 图转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，线圈左右两边 电流最大，AEB段的电流大于AFB段的电流.由安培力公 所在处的磁感应强度大小相等、方向不同，安培力大小与电 式F=BL可知，ADB段受到的安培力最大，AEB段受到 流大小有关，而与线圈所处位置无关，电流越大，安培力越 的安培力大于AFB段受到的安培力，由左手定则可知，这 大，指针偏转的角度越大，选项A,B、D正确，C错误. 四段导线受到的安培力方向相同，选项C正确 8.ACD解析通电线圈在磁场中转动时，螺旋弹簧变形，反抗 线图的转动，电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就 课时作业（二） 越大，要提高电流表的灵敏度，就要在通入相同的电流时，让 L.D解析直导线通电后在它周围形成 指针的偏转角度增大，所以要减小螺旋弹簧的劲度系数，选 以导线为闻心的间形磁场区域，如图 项B错误：要提高电流表的灵敏度，就要在通入相同的电流 中虚线所示，圆线图就是在该磁场中 时，让指针的偏转角度增大，或使安培力变大，即增强永久磁 的通电导体，要受到安培力的作用，其 缺的磁性、增大线圈的有效面积或增加线图的匝数，选项A、 方向可由左手定则判断.圆线图下半部分所在处磁场方向斜 C,D正确. 向上，所受的安培力方向垂直纸面向外：圆线圈上半部分受 9.C解析如图所示，根据安培定则，过A、B,点的导线在C,点 到的安培力方向垂直纸面向里，通电导线产生的磁场分布关 所激发的磁场方向分别为B'、B”,应用平行四边形定则可知 于MN轴对称，因此周线圈将会以MN为轴转动，选项D 过C点的导线所在处的合磁场为B、方向竖直向下：根据左 正确. 手定则可知安培力Fc的方向与AB边垂直，指向左边，选项 C正确. 2.B解析)端处的磁场方向斜向左上方，根据左手定则可得 端受到的安培力方句指向纸内，端处的磁场方向斜向左下 方，根据左手定则可得a端受到的安培力方向指向纸外，故a 端转向纸外，b端转向纸内：当导线ab转过90°后，两导线电 流为同向电流，相互吸引，导致弹簧测力计的读数增大，选项 B正确，A、C、D错误 181