【精准解析】高中物理选修3-1课时分层作业14　磁场对通电导线的作用——安培力

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课时分层作业(十四)　磁场对通电导线的作
用——安培力
(时间：15 分钟　分值：50 分)
一、选择题(本题共 6小题，每小题 6分，共 36 分)
1．下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是(　　)
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
C　[由左手定则判断可知 C项正确．]
2．(多选)关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法正确的是(
)
A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直
C．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直
D．通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由 B和I所确定的平面
BCD　[当电流方向与磁场方向平行时，通电直导线不受安培力作用，故 A
错误；据左手定则，判定安培力方向总垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面
故B、C、D均正确．]
3．电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．当电源接通后，磁场
对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中
正确表示磁场 B方向的是(　　)
B　[由左手定则可知，图 A中炮弹受到的安培力向后，图 B中炮弹受到的安
培力向前，图 C中炮弹受到的安培力为零，图 D中炮弹受到的安培力为零，故选
B.]
4.螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面
与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示．当开关 S合上时(一小段时间内)，
从上方俯视，线圈应该(　　)
A．顺时针方向转动，同时向左移动
B．逆时针方向转动，同时向右移动
C．顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小
D．逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大
D　[闭合 S后，螺线管左端为 S极，右端为 N极，由左手定则知圆环右边受
垂直于纸面向里的安培力，左边受垂直于纸面向外的安培力，所以从上向下看线
圈逆时针方向转动，当转动到线圈与纸面垂直时，线圈等效为左端为 N极、右端
为S极的磁针，由磁极间的作用力可知悬线拉力增大．]
5．如图所示，在等边三角形的三个顶点 a、b、c处各有一条长直导线垂直穿
过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直纸面向里．过 c点的导线所
受安培力的方向(　　)
A．与 ab 边垂直，指向左边
B．与 ab 边垂直，指向右边
C．与 ab 边平行，竖直向上
D．与 ab 边平行，竖直向下
A　[等边三角形的三个顶点 a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小
相等的恒定电流．由安培定则可得：导线 a、b的电流在 c处的合磁场方向竖直向
下．再由左手定则可得：安培力的方向是与 ab 边垂直，指向左边．]
6.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 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．两悬线等长变短，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
A [导体棒受力如图所示．tan θ＝＝；棒中电流 I变大，θ角 变
大，故 A正确；两悬线等长变短，θ角不变，故 B错误；金属棒 质
量变大，θ角变小，故 C错误；磁感应强度变大，θ角变大，故 D
错误．]
二、非选择题(14 分)
7．如图所示，导体杆 ab 的质量为 m，电阻为 R，放置在与水平面夹角为 θ
的倾斜金属导轨上，导轨间距为 d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，
磁感应强度为 B，电池内阻不计，问：若导轨光滑，电源电动势 E多大才能使导
体杆静止在导轨上？
解析：由闭合电路欧姆定律得：E＝IR
导体杆受力情况如图所示，则由共点力平衡条件可得 F安＝mgtan θ
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