《2021-2022学年高二物理精梳细讲 讲义+作业（人教版选修3-1）》3.4（作业）通电导线在磁场中受到的力（解析版）

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3.4 通电导线在磁场中受到的力
一、左手定则及其应用
1．下图标出的电流 I和磁场 B以及磁场对电流作用力 F三者的方向，其中不正确的是（　
）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】ABD．根据左手定则可知：A、B、D三图中电流、磁场、安培力方向均和左手定
则中要求方向一致，ABD 正确；C．图中电流和磁场方向一致，不受安培力，C错误。故
选C。
2．请根据如图各图中给出的条件，运用左手定则，在图中标出所缺的物理量的方向（已知
B与I相互垂直）。
【答案】 ， ，
3．关于磁感应强度 B、电流 I、导线长度 L和电流所受磁场力 F的关系，下面的说法中正
确的是（　　）
A．在 B=0 的地方，F一定等于零
B．在 F=0 的地方，B一定等于零
C．若 B=1 T，I=1 A，L=1 m，则 F一定等于 1 N
D．若 L=1 m，I=1 A，F=1 N，则 B一定等于 1 T
【答案】A
【详解】A．在 B=0 的地方，一定没有磁场力，F一定等于零，故 A正确；B．在 F=0 的地
方，B
不
一定等于零，也有可能是导线与磁场方向平行，故 B错误；CD．应用公式 B=
或F=BIL 时要注意导线必须垂直于磁场方向放置，故 CD 错误。故选 A。
4．如图所示，在 a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线，a、b、c是等边三角形的
三个顶点，电流大小相等，a处电流在三角形中心 O点的磁感应强度大小为 B，则下列说
法中正确的是（　　）
A．O处磁感应强度大小为 ，方向垂直 连线向上
B．O处磁感应强度大小为 ，方向平行 连线向左
C．c处的通电导线受到的安培力方向垂直 连线向上
D．c处的通电导线受到的安培力方向垂直 连线向下
【答案】C
【详解】AB．如图，根据右手定则结合平面几何知识可知 Bb与Ba的夹角为 120°，所以二
者的合成大小为 B，与 Bc同向，所以 O处磁感应强度为 2B，方向平行 连线向右，AB 错
误。
CD．根据右手定则结合平面几何知识，可知 a
、
b导线在 c点出产生的磁感应强度 与
的夹角为 60°，大小相等，则二者合磁场的方向水平向右，根据左手定则可判断知 c导线所
受安培力方向垂直 连线向上，C正确，D错误。故选 C。
二、安培力大小的计算
5．为了降低潜艇噪音，可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进
器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：a×b×c
＝
0.5 m×0.4 m×0.3 m。空间内存在由超导
励磁线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度 B
＝
10.0 T，方向竖直向下，若在推进器前后方向
通以电流 I
＝
1.0×103 A，方向如图。则下列判断正确的是（　　）
A．推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为 5.0×103 N
B．推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为 4.0×103 N
C．超导励磁线圈中的电流方向为 PQNMP 方向
D．通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能
【答案】D
【详解】AB．磁场方向向下，电流方向向里，根据左手定则，推进器所受安培力方向向左，
因此驱动力方向向左，根据安培力公式有 AB 错
误；
C．磁场方向向下，根据安培定则可判定超导励磁线圈中的电流方向为 PMNQP 方向，C错
误；D．改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向，根据左手定则可知驱动力方向相反，
可以实现倒行功能，D正确。故选 D。
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