1.1 磁场对通电导线的作用力 分层作业 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册
1.1 磁场对通电导线的作用力(分层作业)
A层
1.(多选)关于磁场对通有恒定电流的直导线的作用力大小,下列说法正确的是( )
A.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最大
B.通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大
C.作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角无关
D.通电直导线跟磁场方向斜交时肯定有作用力
2.在如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向,其中错误的是( )
3. 如图所示,通电直导线在匀强磁场中所受安培力方向正确的是( ).
A B C D
4.如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根导体棒a、b、c,c为直径与b等长的半圆,长度关系为c最长,b最短,将装置置于竖直向下的匀强磁场中。在接通电源后,三导体棒中有等大的电流通过,则三导体棒受到的安培力大小关系为( )
A.Fa>Fb>Fc B.Fa=Fb=Fc
C.Fb<Fa<Fc D.Fa>Fb=Fc
5. 如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线通以如图所示方向电流时( ).
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
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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
6.如图所示,放在马蹄形磁体两极之间的导体棒ab处于水平状态,当通有自b到a的电流时,导体棒受到方向向右、大小F=1 N的磁场力的作用,已知导体棒在马蹄形磁体内部的长度l=5 cm,通过导体棒的电流大小I=10 A。求:
(1)导体棒中的电流在其右侧同一水平高度处所形成的磁场的方向;
(2)马蹄形磁体中导体棒所在位置的磁感应强度B的大小。
B层
7..如图所示,直导线通入垂直于纸面向里的电流,在下列匀强磁场中,直导线能静止在光滑斜面上的是( )
8. 如图所示,导体棒Ⅰ固定在光滑的水平面内,导体棒Ⅱ垂直于导体棒Ⅰ放置,且可以在水平面内自由移动(图为俯视图).给导体棒Ⅰ、Ⅱ通以如图所示的恒定电流,仅在两导体棒之间的相互作用下,较短时间后导体棒Ⅱ出现在虚线位置.下列关于导体棒Ⅱ位置的描述可能正确的是( ).
A B C D 9. 将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向
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垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中,所受的安培力的大小( ).
A. 逐渐增大 B. 逐渐变小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
10.(多选)如图所示,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
11. 如图所示,一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面(纸面)上,铜线所在空间有一匀强磁场,磁场方向竖直向下.当铜线通有顺时针方向电流时,铜线所受安培力的方向( ).
A. 向前 B. 向后
C. 向左 D. 向右
12.如图所示,在xOy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交,导线中电流方向如图所示。该区域有匀强磁场,通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同。该磁场的磁感应强度的方向可能是( )
A.沿z轴正方向 B.沿z轴负方向
C.沿x轴正方向 D.沿y轴负方向
13.如图所示,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,已知B的大小为0.1 N/(A·m),磁场方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm,重力加速度大小取10 m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。
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