1.1 磁场对通电导线的作用力 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2025-2026学年度人教版高二物理选择性必修二 1.1磁场对通电导线的作用力同步练习 一、单选题 1．下列关于磁感应强度的说法中正确的是（　　） A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 C．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 D．磁感应强度是矢量，方向与放在该点的小磁针N极指向垂直 2．一根长1m的导线中通有2A的电流，当其处于0.5T的匀强磁场中时，导线受到的安培力不可能是（　　） A．0 B．1N C．3N D．0.6N 3．长为l的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值为(　　) A. B．cos θ C．sin θ D. 4．如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N方向的电流，平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是(　　) A．棒中的电流变大，θ角变大 B．两细线等长变短，θ角变小 C．金属棒质量变大，θ角变大 D．磁感应强度变大，θ角变小 5．如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 6．如图所示，用轻质弹簧将处于匀强磁场中的直导线挂于天花板，通以向右的电流。当导线处于静止状态时，弹簧的伸长量为x。已知磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，弹簧劲度系数为k，直导线质量为m、长为L，重力加速度为g，则电流大小为（    ） A． B． C． D． 7．如图所示，图中通电圆环受到条形磁铁所施加的安培力情况是（　　） A．合力向右，安培力使圆环有扩张趋势 B．合力向右，安培力使圆环有收缩趋势 C．合力向左，安培力使圆环有扩张趋势 D．合力向左，安培力使圆环有收缩趋势 二、多选题 8．如图所示，两根通有等大、反向电流的长直导线A、B垂直纸面固定，为正方形，为导线A、B和顶点连线的中点。已知通电导线周围磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比。则下列说法正确的是（　　） A．点的磁感应强度为0 B．A、B两通电导线相互排斥 C．点的磁感应强度与点的磁感应强度相同 D．点的磁感应强度与点的磁感应强度不同 9．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，接电源负极；沿边缘内壁放一个半径与玻璃皿内径相当的圆环形电极，接电源正极。然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在蹄形磁铁的磁场中（如图），液体就会旋转起来。下列说法正确的是（   ） A．导电液体之所以会旋转，是因为发生了电磁感应现象 B．俯视发现液体顺时针旋转，说明蹄形磁铁下端是S极，上端是N极 C．俯视发现液体顺时针旋转，说明蹄形磁铁下端是N极，上端是S极 D．液体转后，不可以用欧姆定律计算导电液体的电阻 10．如图所示，由4根相同导体棒连接而成的正方形线框固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，顶点A、B与直流电源两端相接。已知导体棒AB受到的安培力大小为F，下列说法正确的是（　　） A．导体棒AD受到的安培力大小为 B．导体棒DC受到的安培力大小为F C．导体棒AD、DC和CB受到的安培力的合力大小为F D．线框受到的安培力的合力大小为 三、填空题 11．泉州是雷电多发地区，安装避雷针可以保护建筑物免遭雷击。某次雷电过程中，有大小为I的电流竖直向上通过一长度为L的避雷针。已知泉州地区地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平向北方向的夹角为，斜向地面，则此时该避雷针受到地磁场的作用力大小为 ，方向水平向 （选填“东”或“西”）。 12．一矩形闭合线圈，长a，宽b，通过电流I ，放在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面平行，如右图所示，磁感应强度大小为B。则该线圈所受到磁力矩大小为 。 四、解答题 13．如图所示，两平行的金属导轨左侧接一个直流电源，一根金属杆垂直放在导轨上，杆的质量为、接入导轨间杆的长度为，通过杆的电流为，匀强磁场的磁感应强度为，其方向与导轨平面成角斜向右上，结果杆静止于水平导轨上。已知重力加速度为。求： (1)从向看，画出导体的受力； (2)金属杆受到的摩擦力大小； (3)金属杆对导轨的压力大小。 14．如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，一根与导轨接触良好，质量为的导体棒垂直放在导轨上，棒恰好静止。棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，取，，，求： (1)棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小； (2)棒与轨道间动摩擦因数； (3)若只把匀强磁场的方向改为竖直向上、大小改为2.0T，其他条件都不变，求导体棒开始运动时的加速度。 15．电磁炮是一种新式兵器，某科技小组设计了一个电磁炮模型，其主要原理如图所示：水平面内有宽为d=5cm、长为L=80cm的水平金属轨道，内部有大小为1T、方向竖直向上的匀强磁场，现将质量为m=5g、电阻为R=0.01Ω的金属炮弹垂直放置在水平轨道上。某次发射测试中，通I=100A的恒定电流后，电磁炮由静止做匀加速直线运动L长的距离，离开轨道发射成功。忽略一切阻力、不计轨道电阻，求： (1)电磁炮刚发射时的加速度大小； (2)电磁炮匀加速直线运动的时间； (3)该次发射消耗的电能。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A A C B C BC BD AD 11． 西 12．abIB 13．(1) (2) (3) 14．(1)， (2) (3)，方向沿导轨向下 15．(1)1000m/s2 (2)0.04s (3)8J 学科网（北京）股份有限公司 $