第18练 电流的磁效应与安培力(一) 内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练的第18练，内容涵盖会用安培定则判断电流磁场，会用左手定则判断安培力方向，会计算安培力大小。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 第18练 电流的磁效应与安培力(一) 一、单项选择题 1. 判断通电直导线周围磁感线方向时，通常采用（ ） A. 右手螺旋法则 B. 左手受力法则 C. 楞次方向法则 D. 电流叠加法则 2. 直流电动机中，线圈在磁场中受力而转动，起改变线圈电流方向作用的部件是（ ） A. 电刷组件 B. 换向器组 C. 励磁绕组 D. 转轴支承 3. 用左手判断通电导体在磁场中的受力方向时，四指所指表示（ ） A. 磁场方向 B. 电流方向 C. 运动方向 D. 感应方向 4. 一段直导线接入电路后放在匀强磁场中，发现受力很小，最可能的原因是（ ） A. 导线温度较高 B. 导线材料较软 C. 电流较为稳定 D. 导线近似平行磁场 二、填空题 5. 电流通过导体时，导体周围会产生磁场，这种现象称为电流的______。 6. 通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似，具有______极和______极。 7. 通电直导线垂直放入匀强磁场中时，安培力大小的计算公式为______，其中L表示导线在磁场中的______长度。 8. 一段有效长度为0.25 m的直导线垂直放在磁感应强度为0.80 T的匀强磁场中，导线中电流为2 A，则导线受到的安培力大小为______ N；若只把电流方向反向，安培力方向将______。 三、判断题 9. 通电导线周围存在磁场，磁感线方向与电流方向有关。（ ） 10. 用右手螺旋法则判断通电螺线管磁场时，四指弯曲方向表示电流方向。（ ） 11. 通电导体在磁场中一定受到最大的安培力。（ ） 12. 左手定则中，磁感线应穿过手心，拇指指向电流方向。（ ） 四、简答题 13. 简述用左手定则判断通电导体在磁场中受力方向的步骤。 五、计算题 14. 一根有效长度为0.30 m的直导线垂直放在磁感应强度为0.20 T的匀强磁场中，导线中电流为5 A，求导线受到的安培力大小。 15. 竖直放置的两根光滑金属导轨间有一根水平金属棒ab，a端在左、b端在右，金属棒长度为0.50 m，质量为0.10 kg。整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为0.40 T，取g=10 N/kg。若要使金属棒静止悬停，求：（1）金属棒所受安培力的大小；（2）通过金属棒的电流大小；（3）电流方向是从a到b还是从b到a。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练的第18练，内容涵盖会用安培定则判断电流磁场，会用左手定则判断安培力方向，会计算安培力大小。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 第18练 电流的磁效应与安培力(一) 一、单项选择题 1. 判断通电直导线周围磁感线方向时，通常采用（ ） A. 右手螺旋法则 B. 左手受力法则 C. 楞次方向法则 D. 电流叠加法则 【答案】A 【解析】通电直导线周围存在环形磁场，其方向可用右手握住导线来判断，拇指指向电流方向，四指弯曲方向就是磁感线方向。 2. 直流电动机中，线圈在磁场中受力而转动，起改变线圈电流方向作用的部件是（ ） A. 电刷组件 B. 换向器组 C. 励磁绕组 D. 转轴支承 【答案】B 【解析】换向器能在线圈转过一定位置后改变线圈中的电流方向，使线圈持续受到同一转向的电磁转矩作用。电刷主要用于把外电路电流引入旋转部分。 3. 用左手判断通电导体在磁场中的受力方向时，四指所指表示（ ） A. 磁场方向 B. 电流方向 C. 运动方向 D. 感应方向 【答案】B 【解析】左手定则规定磁感线垂直穿入手心，四指指向导体中电流方向，拇指所指方向表示导体受到的安培力方向。 4. 一段直导线接入电路后放在匀强磁场中，发现受力很小，最可能的原因是（ ） A. 导线温度较高 B. 导线材料较软 C. 电流较为稳定 D. 导线近似平行磁场 【答案】D 【解析】安培力大小与电流方向和磁场方向的夹角有关，当导线方向与磁场方向接近平行时，受力接近最小。导线温度、材料软硬和电流稳定性不是判断受力方向和大小的主要条件。 二、填空题 5. 电流通过导体时，导体周围会产生磁场，这种现象称为电流的______。 【答案】磁效应 【解析】因为磁场不是由永久磁体单独产生的，通电导体周围也能使小磁针发生偏转，所以这种由电流产生磁场的现象称为电流的磁效应。 6. 通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似，具有______极和______极。 【答案】N；S 【解析】因为通电螺线管接入电流后两端会表现出磁极性质，一端磁感线从外部发出为N极，另一端磁感线回到螺线管为S极，所以应填N极和S极。 7. 通电直导线垂直放入匀强磁场中时，安培力大小的计算公式为______，其中L表示导线在磁场中的______长度。 【答案】F=BIL；有效 【解析】因为导线与磁场方向垂直时受力最大，安培力大小与磁感应强度B、电流I和处在磁场中的导线有效长度L成正比，所以公式为F=BIL，L表示有效长度。 8. 一段有效长度为0.25 m的直导线垂直放在磁感应强度为0.80 T的匀强磁场中，导线中电流为2 A，则导线受到的安培力大小为______ N；若只把电流方向反向，安培力方向将______。 【答案】0.40；反向 【解析】因为导线垂直于磁场，安培力大小按F=BIL计算，代入得F=0.80×2×0.25=0.40 N；又因为安培力方向由磁场方向和电流方向共同决定，所以只改变电流方向时受力方向随之反向。 三、判断题 9. 通电导线周围存在磁场，磁感线方向与电流方向有关。（ ） 【答案】√ 【解析】电流的磁效应说明通电导线周围会产生磁场，改变电流方向时，磁场方向也会随之改变。 10. 用右手螺旋法则判断通电螺线管磁场时，四指弯曲方向表示电流方向。（ ） 【答案】√ 【解析】判断通电螺线管磁场时，右手四指沿电流方向环绕线圈，拇指所指的一端为螺线管的北极方向。 11. 通电导体在磁场中一定受到最大的安培力。（ ） 【答案】× 【解析】安培力大小与导体中电流方向和磁场方向的夹角有关，只有两者垂直时受力最大，平行时受力为零。 12. 左手定则中，磁感线应穿过手心，拇指指向电流方向。（ ） 【答案】× 【解析】左手定则中，磁感线应垂直穿入手心，四指指向电流方向，拇指所指方向才是通电导体的受力方向。 四、简答题 13. 简述用左手定则判断通电导体在磁场中受力方向的步骤。 【答案】（1）先确定磁场方向，使磁感线垂直穿入左手手心。 （2）再使伸直的四指指向导体中的电流方向。 （3）最后观察拇指所指方向，该方向就是通电导体受到安培力的方向。 【解析】本题考查左手定则的规范使用步骤。答题时应按“先定磁场、再定电流、最后判受力”的顺序说明，易错点是把四指方向和拇指方向混淆。 五、计算题 14. 一根有效长度为0.30 m的直导线垂直放在磁感应强度为0.20 T的匀强磁场中，导线中电流为5 A，求导线受到的安培力大小。 【答案】0.30 N 【解析】通电直导线垂直于磁场时，安培力大小按公式F=BIL计算。代入数据得F=0.20×5×0.30=0.30 N。计算结果为0.30 N，因此导线受到的安培力大小为0.30 N。 15. 竖直放置的两根光滑金属导轨间有一根水平金属棒ab，a端在左、b端在右，金属棒长度为0.50 m，质量为0.10 kg。整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为0.40 T，取g=10 N/kg。若要使金属棒静止悬停，求：（1）金属棒所受安培力的大小；（2）通过金属棒的电流大小；（3）电流方向是从a到b还是从b到a。 【答案】（1）1.0 N （2）5 A （3）电流方向从a到b。 【解析】（1）金属棒要静止悬停，竖直方向受力平衡，安培力应竖直向上，大小等于重力。金属棒重力为 G=mg=0.10× 10=1.0 N，所以安培力大小为1.0 N。 （2）金属棒在磁场中受到的安培力大小满足 F=BIL。代入数据得 I=F/(BL)=1.0/(0.40× 0.50)=5 A，所以通过金属棒的电流大小为5 A。 （3）磁场方向垂直纸面向里，金属棒所受安培力应竖直向上。根据左手定则，使磁感线穿过手心，拇指指向上方，则四指所指方向为从a到b，因此电流方向从a到b。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $