高考物理 課時跟蹤訓練 第1部分 第三章 第2節(jié) 磁場對通電導線的作用 安培力（含解析） 新人教版選修3-1

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1、 課時跟蹤訓練(滿分60分時間30分鐘)一、選擇題(每小題至少有一個選項正確，選對得5分，選不全得3分，錯選不得分，共40分)1如圖1所示，用兩根相同的細繩水平懸掛一段均勻載流直導線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F。為使F0，可能達到要求的方法是()圖1A加水平向右的磁場B加水平向左的磁場C加垂直紙面向里的磁場 D加垂直紙面向外的磁場解析：根據(jù)題意可知：欲使F0，則需使磁場力豎直向上，大小等于導線重力，由左手定則可知，磁場方向需垂直紙面向里，故選C。答案：C2如圖2所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導線A，A與螺線管垂直，A導線中的電流方向垂直

2、紙面向里，開關(guān)S閉合，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是 ()A水平向左B水平向右 圖2C豎直向下 D豎直向上解析：先用安培定則判斷螺線管的磁場方向，在A點導線處的磁場方向是水平向左的；再用左手定則判斷出導線A受到的安培力豎直向上。故選D。答案：D3如圖3所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠圓盤，帶有大量均勻分布的負電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導線，電流方向如圖所示。當圓盤高速繞中心軸OO轉(zhuǎn)動時，通電直導線所受安培力的方向是()A豎直向上 B豎直向下圖3C水平向里 D水平向外解析：由電流產(chǎn)生磁場可知橡膠圓盤上高速轉(zhuǎn)動的負電荷產(chǎn)生的磁場在圓盤上方是垂直圓盤向上的，再由左手定則判斷通電導線所受安培力

3、方向水平向里，C正確。答案：C4已知質(zhì)量為m的通電細桿ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為，有電流時，ab恰好在導軌上靜止，如圖4所示，圖5是它的四個側(cè)視圖，在四種可能的勻強磁場方向中，能使桿ab與導軌之間摩擦力為零的圖是() 圖4圖5解析：用左手定則判斷各圖中通電細桿的安培力方向，再判斷通電細桿所受的摩擦力是否為零。答案：AB5一個可以自由運動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個線圈的圓心重合，當兩線圈通以如圖6所示的電流時，從左向右看，則線圈L1將() A不動B順時針轉(zhuǎn)動 圖6C逆時針轉(zhuǎn)動 D向紙面內(nèi)平動解析：法一：利用結(jié)論法環(huán)形電流I1、I2之間不平行，則必有相對轉(zhuǎn)動，直到兩環(huán)形

4、電流同向平行為止，據(jù)此可得L1的轉(zhuǎn)動方向應是：從左向右看線圈L1順時針轉(zhuǎn)動。法二：等效法把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2的中心，通電后，小磁針的N極應指向該點環(huán)形電流I2的磁場方向，由安培定則知L2產(chǎn)生的磁場方向在其中心豎直向上，而L1等效成小磁針后轉(zhuǎn)動前N極指向紙內(nèi)，因此應由向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈L1順時針轉(zhuǎn)動。答案：B6如圖7所示電路中，電池均相同，當電鍵S分別置于兩處時，導線MM與NN之間的安培力的大小分別為Fa、Fb，可判斷這兩段導線()圖7A相互吸引，F(xiàn)aFbB相互排斥，F(xiàn)aFbC相互吸引，F(xiàn)aFb D相互排斥，F(xiàn)aFb解析：無論電鍵置于a還是置于b

5、，兩導線中通過的都是反向電流，相互間作用力為斥力，A、C錯誤。電鍵置于位置b時電路中電流較大，導線間相互作用力也較大，故D正確。答案：D7螺線管正中間的上方懸掛一個通有順時針方向電流的小線圈，線圈的平面與螺線管的軸線在同一豎直面內(nèi)，如圖8所示。當開關(guān)S合上時(一小段時間內(nèi))，從上方俯視，線圈應該()A順時針方向轉(zhuǎn)動，同時向左移動B逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時向右移動 圖8C順時針方向轉(zhuǎn)動，同時懸線的拉力減小D逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時懸線的拉力增大解析：閉合S后，螺線管左端為S極，右端為N極，由左手定則知圓環(huán)右邊受垂直于紙面向里的安培力，左邊受垂直于紙面向外的安培力，所以從上向下看線圈逆時針方向轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)動

6、到線圈與紙面垂直時，線圈等效為左端為N極、右端為S極的磁針，由磁極間的作用力可知懸線拉力增大。答案：D8(2012自貢高二檢測)如圖9所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直，給導線通以垂直于紙面向里的電流，用N表示磁鐵對桌面的壓力，用f表示桌面對磁鐵的摩擦力，導線中通電后與通電前相比較() 圖9AN減小，f0 BN減小，f0CN增大，f0 DN增大，f0解析：如圖所示，畫出一條通過電流I處的磁感線，電流I處的磁場方向水平向左，由左手定則知電流I受安培力方向豎直向上。根據(jù)牛頓第三定律知，電流對磁鐵的作用力方向豎直向下，所以磁鐵對桌面壓力增大。由于磁鐵沒有相

7、對于桌面的運動趨勢，故桌面對磁鐵無摩擦力作用。故C正確。答案：C二、非選擇題(每小題10分，共20分)9質(zhì)量為m、長度為L的導體棒MN靜止于水平導軌上，通過MN的電流為I，勻強磁場的磁感應強度為B，方向與導軌平面成角斜向下，如圖10所示，求棒MN所受的支持力大小和摩擦力大小。 圖10解析：畫出平面圖，由左手定則判斷出安培力方向，對MN受力分析如圖所示，由平衡條件得：水平方向：fFsin豎直方向：NFcosmg安培力FBIL，所以MN所受的支持力NBILcosmg，所受摩擦力fBILsin。答案：BILcosmgBILsin10如圖11所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導軌，相距1 m，導體棒ab跨放在導軌上，導體棒的質(zhì)量m0.2 kg，導體棒的中點用細繩經(jīng)滑輪與物體相連，物體質(zhì)量 M0.3 kg，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)0.5。勻強磁場的磁感應強度B2 T，方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應在導體棒中通入多大的電流？方向如何？ 圖11解析：為了使物體勻速上升，導體棒所受安培力方向應向左，由左手定則可知，導體棒中的電流方向應為ab。由平衡條件得：BILMgmg解得：I2 A。答案：2 A方向ab