《高考物理一轮复习讲练测》专题40 磁场的描述 磁场对通电导线的作用力（练）（解析版）

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第 40 讲 磁场的描述 磁场对通电导线的作用力—练
1．如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为 L，共 N匝，线圈下
部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，当线圈中通有电流 I时，方向如图，在天平左、右两边各加质量分
别为 m1、m2的砝码，天平平衡，当电流反向时(大小不变)，右边再加上质量为 m的砝码后，天平重新平衡，
由此可知
A． 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
B． 磁感 应强度的方向垂直纸面向里，大小为
C． 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
D． 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
【答案】 B
【点睛】天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培
1
力大小。
2．如图所示，在水平绝缘杆上用两条等长的绝缘丝线悬挂一质量为 m的通电导体棒。导体棒所在的空间存
在垂直导体棒的匀强磁场(图中未画出)，由于安培力的作用，当两条丝线与竖直方向均成 角时，导
体棒处于平衡状态。若重力加速度为 g，则关于通电导体棒所受安培力的大小的说法正确的是（ ）
A． 只能为 B． 最小值为 C． 可能为 D． 可能为
【答案】 C
【解析】对通电导体棒受力分析可知，当安培力方向与导线垂直时，安培力最小。画出受力示意图如图：
则 ，故 C项正确，ABD 三项错误。
3．如图所示是某校首届中学生创意物理实验设计展评活动中获得一等奖的作品《小熊荡秋千》。两根彼此靠
近且相互绝缘的金属棒 C、D固定在铁架台上，C、D的两端用柔软的细导线吊了两个铜线圈 P、Q （Q上粘
有一张小熊的图片），并组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈 P时，
线圈 Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。关于此作品，以下说法正确的是（ ）学，科网
A． P向右摆动的过程中，P中的电流方向为逆时针方向（从右向左看）
B． P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动
C． P向右摆动的过程中，Q会向左摆动
D． 若用手左右摆动 Q，P会始终保持静止
【答案】 B
2
【点睛】当 P摆动时，穿过 P的磁通量发生变化，产生感应电流，由于 P和Q形成闭合回路，Q的下端受到
安培力的作用而发生摆动．结合楞次定律和左手定则进行判断．
4．（多选）“电流天平”是根据通电导线在磁场中受磁场力作用原理制成的一种灵敏测量仪器。如图所示，
在赤道表面，利用“电流天平”测量磁感应强度 B的大小。测量时（ ）
A． 导线框中电流的方向为顺时针方向
B． 导线框中电流钶方向为逆时针方向
C． 为减小地磁场的影响，ab 边应东西放置
D． 为减小地磁场的影响，ab 边应南北放置
【答案】 AD
【解析】测量时，ab 受向下的安培力，则由左手定则可知导线框中电流的方向为顺时针方向，选项 A正确，
B错误；地磁场在赤道表面的方向是从南向北，则为减小地磁场的影响，ab 边应南北放置，选项 D正确，
C错误；故选 AD.
[来源:学科网]
5．如图所示，两平行金属导轨间的距离 L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所
在平面内，分布着磁感应强度 B＝0.50 T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动
势E＝4.5 V、内阻 r＝0.50 Ω 的直流电源。现把一个质量 m＝0.04 kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导体棒恰
好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨
电阻不计，g取10 m/s2。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：[来源:学.科.网Z.X.X.K]
(1)通过导体棒的电流；
(2)导体棒受到的安培力的大小；
(3)导体棒受到的摩擦力大小。
【答案】 （1）1.5 A（2）0.3 N（3）0.06 N
3
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