2017-2018学年高中物理选修3-1（粤教版 课件+练习）:3.3 探究安培力（2份打包）

课时训练16　探究安培力 基础夯实 1.由磁感应强度的定义式B=可知,磁场中某处的磁感应强度的大小(　　) A.随通电导线中的电流I的减小而增大 B.随IL乘积的减小而增大 C.随通电导线所受磁场力F的增大而增大 D.跟F、I、L的变化无关 答案：D 解析：磁感应强度B是反映磁场性质的物理量,由磁场自身决定,与F、I、L无关,D项正确. 2.在赤道附近沿东西方向放置一根导体棒,若通以由西向东的电流,则此导体棒所受安培力的方向为(　　) 　 　　　　　　　　　　　　[来源:Z§xx§k.Com] A.向上 　　 B.向下 　　 C.向南 　　 D.向北 答案：A 解析：赤道上方地磁场的方向由南向北,根据左手定则,可判断A项正确.[来源:Z#xx#k.Com] 3.关于通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法正确的是(　　) A.F、B、I三者必定都保持垂直 B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于I C.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于I D.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B 答案：B 解析：F一定垂直于I,F一定垂直于B,即F一定垂直于B与I决定的平面,但B和I不一定垂直,B项正确. 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的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为è.如果仅改变下列某一个条件,杞堑南嘤Ρ浠榭鍪Ç(　　) (导学号51120189) A.棒中的电流变大,杞潜浯ó B.两悬线等长变短,杞潜湫¡ C.金属棒质量变大,杞潜浯ó D.磁感应强度变大,杞潜湫¡ 答案：A 解析：以导体棒为研究对象,从M端向N端看,导体棒受重力G、安培力F和绳子拉力T三个共点力而处于平衡状态,三力首尾相连可构成闭合矢量三角形,如图.其中安培力和重力方向始终保持不变,据此可知棒中电流变大,则安培力变大,使得杞潜浯ó,选项A正确;两悬线长度变短,杞遣槐ä,选项B错误;金属棒质量变大,杞潜湫¡,选项C错误;磁感应强度变大,安培力变大,杞潜浯ó,选项D错误. 5.如图所示,长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以大小为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为(　　) A.0 B.0.5BIl C.BIl D.2BIl 答案：C 解析：导线在磁场内有效长度为2lsin 30°=l,故该V形通电导线受到安培力大小为F=BI×2lsin 30°=BIl,选项C正确. 6.(多选)一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线,放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是(　　) A.0.4 N B.0.2 N C.0.1 N D.0.3 N 答案：BC 解析：当B与I垂直时,安培力最大 Fmax=BIL=0.5×2×0.2 N=0.2 N.[来源:学,科,网] 当B与I平行时,安培力最小Fmin=0 随着二者方向夹角的不同,力的大小可以在0~0.2 N 之间取值,B、C项正确. 7.如图所示,垂直折线abc中通入电流I,ab=bc=L,折线所在的平面与匀强磁场垂直.匀强磁场的磁感应强度为B,求abc折线受到的安培力的大小和方向. 答案：见解析： 解析：abc受到的安培力可等效于ac(图中的虚线,通有a到c的电流I)所受的安培力,这样直接可得F=BI(L)=BIL,方向按左手定则判断得垂直于ac向上. 能力提升 8.如图所示,在倾角为岬墓饣泵嫔Ï,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是 (　　)(导学号51120190) A.B=,方向垂直斜面向上 B.B=,方向垂直斜面向下[来源:Zxxk.Com] C.B=,方向垂直斜面向下[来源:Z#xx#k.Com] D.B=,方向垂直斜面向上 答案：A 解析： 若磁场方向垂直斜面向上,由左手定则可判定,安培力方向沿斜面向上,则杆受竖直向下的重力G大小为mg、斜面对杆的支持力N和沿斜面向上的安培力F,如图所示,则sin á=,而F=ILB,所以B=mg,故A对,D错;若磁场方向垂直斜面向下,由左手定则可判定,安培力方向沿斜面向下,因斜面光滑,杆不可能静止在斜面上,故B、C错. 9.(多选)如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲中I所示方向为电流正方向.则金属棒(　　) (导学号51120191) [来源:学+科+网Z+X+X+K] 甲 乙 A