第1节 磁场对通电到导线的作用力-2021-2022学年高二物理课后培优练（人教版2019选择性必修第二册）

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第1节 磁场对通电到导线的作用力
本课重点 会判断安培力的方向
本课难点 会解决关于安培力的问题
一、选择题
1.某同学画的表示磁场 B、电流 I和安培力 F的相互关系如图所示，其中正确的是( )
A. B. C. D.
2.在磁场中，一根质量为 m，长度为 L的金属棒用细金属丝水平地悬挂在匀强磁场中，如图所示。当通过如图
所示的电流 I时，金属丝对棒的拉力刚好为零，则磁感应强度的方向是(　　)
A. 平行纸面向上 B. 平行纸面向下
C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外
3.根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮，它的基本原理如图所示，
下列结论中正确的是（ ）
A. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自 M向N的电流
B. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流
C. 要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度
D. 使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向
4.一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠右极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，
并标出此棒中的电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止。可能产生的情况是(　
)
A. 磁铁对桌面的压力不变
B. 磁铁对桌面 压力一定增大
C. 磁铁受到摩擦力的方向可能改变
D. 磁铁受到的摩擦力一定增大
5.一段导线 abcde 位于磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段
ab、bc、cd 和de 的长度均为 L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为 I，方向如图中箭头所示。导线段
的
abcde 所受到的磁场的作用力的合力大小为 ( )
A. BIL B. 2BIL C. 3BIL D. 4BIL
6.一根长为 0.2m，电流为 4A 的通电导线，放在磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场中，受到
的安培力大小不可能是（ ）
A. 0.4N B. 0.5N C. 0.3N D. 0
7.如图，“L”型导线 abc 固定并垂直放置在磁感应强度为 B的匀强磁场中， ，ab 长为 l，bc 长为 ，导线
通入恒定电流 I，设导线受到的安培力大小为 F，方向与 bc 夹角为 θ，则（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
8.在同一光滑斜面上放同一导体棒，下图所示是两种情况的剖面图．它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀
强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体 A分别通有电流 I1和I2，都处于静止平
衡．已知斜面的倾角为 θ，则(　　)
A. I1∶I2＝cosθ：1
B. I1∶I2＝1∶1
C. 导体 A所受安培力大小之比 F1∶F2＝sinθ∶cosθ
D. 斜面对导体 A的弹力大小之比 N1∶N2＝cos2θ∶1
9.如图所示，质量 m=0.1kg 的AB 杆放在倾角 θ=30°的光滑轨道上，轨道间距 L=0.2m，电流 I=0.5A．当加上垂
直于杆 AB 的某一方向的匀强磁场后，杆 AB 处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度不可能为（　　）
A．4T B．6T C．8T D．10T
10.（单选）如图所示，两根可自由移动的靠得很近的平行长直导线，通以相反方向的
电流，且 I1＞I2，则两导线所受的安培力 F1 和F2 的大小关系及其运动方向为（　　）
　
A．F1＞F2，且相互靠近 B．F1＜F2，且相互远离
　
C．F1=F2，且相互靠近 D．F1=F2，且相互远离
11.（单选）如图所示，光滑的金属轨道分为水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，N为轨道交点．两轨
道之间宽度为 0.5m，匀强磁场方向竖直向上，大小为 0.5T．质量为 0.05kg 的金属细杆置于轨道上的 M点．当
在金属细杆内通以电流强度为 2A 的恒定电流时，其可以沿轨道由静止开始向右运动．已知 MN=OP=1.0m，金
属杆始终垂直轨道，OP 沿水平方向，则（　　）
　
A．金属细杆在水平段运动的加速度大小为 5m/s2
　
B．金属细杆运动至P点时的向心加速度大小为 10m/s2
　
C． 金属细杆运动至P点时的速度大小为 0
　
D． 金属细杆运动至P点时对每条轨道的作用力大小为 0.75N
二．计算题
12.如图所示，水平导轨间距为 L=1.0m，导轨电阻忽略不计，导体棒 ab 的质量 m=0.75kg，电阻R0=1.0Ω，与导
轨接触良好，电源电动势E=9.0V，内阻r=0.50Ω，电阻R=4.0Ω，外加匀强磁场的磁感应强度 B=1.5T，方向垂直
于导体棒 ab，且与导轨平面成角，导体棒 ab 与导轨间动摩擦因数为µ=0.20（设最大静摩擦力等于滑动
摩擦力），定滑轮摩擦不计，细线对 ab 的拉力为水平方向，g取，导体棒 ab 处于静止状态。求 ：
(1)ab 受到的安培力大小和方向；
(2)重物的重力 G的取值范围。
13.如图所示，在倾角为 θ=30°的斜面上，固定一宽 L=0.25m 的平行金属导 轨，
在导轨上端接入电源和变阻器．电源电动势E=6V，内阻r=1.0Ω，一质量
m=20g 的金属棒 ab 与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感强度 B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中
（导轨的电阻不计）．金属导轨是光滑的，g取10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：
（1）金属棒所受到的安培力；
（2）通过金属棒的电流；
（3）滑动变阻器 R接入电路中的阻值．
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