2018-2019学年人教版高中物理选修3-1 3.4 通电导线在磁场中受到的力同步练习

试卷更新日期：2018-09-28 类型：同步测试

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一、选择题

1. 如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将ab两点接入电源两端，若电阻丝ab段受到的安培力大小为F，则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为（）

A、F B、1.5F C、2F D、3F

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2. 如图所示，竖直平面内用两根细线将粗细均匀的金属棒CD水平悬挂在天花板上，金属棒的质量为m、长度为L ，重力加速度为 $g .$ 水平方向的匀强磁场垂直于金属棒CD ，磁感应强度大小为 $B ．$ 当金属棒中通以电流I时，细线中的拉力恰好为零，则电流I应满足 $($ $)$

A、 $I = \frac{m g}{B L}$ ，方向C到D B、 $I = \frac{m g}{B L}$ ，方向D到C C、 $I = \frac{m g}{2 B L}$ ，方向C到D D、 $I = \frac{m g}{B L}$ 方向D到C

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3. 如图，在两根平行直导线中，通以相反的电流 $I_{1}$ 和 $I_{2}$ ，且 $I_{1} > I_{2}$ ，设两导线所受磁场力的大小分别为 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ ，则两导线 $($ $)$

A、相互吸引，且 $F_{1} > F_{2}$ B、相互排斥，且 $F_{1} > F_{2}$ C、相互吸引，且 $F_{1} = F_{2}$ D、相互排斥，且 $F_{1} = F_{2}$

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4. 关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（）

A、带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 B、放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用 C、洛伦兹力对运动电荷一定不做功 D、安培力对通电导线一定不做功

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5. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（）

A、安培力的方向可以不垂直于直导线 B、安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C、安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D、将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半

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6. 如图表示一条放在磁场里的通电直导线，导线与磁场方向垂直，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，下列选项中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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7. 如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个电阻为R的灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，已知导轨、导线与垂直导轨的导体棒ab总电阻为r ，则导体棒ab在下滑过程中 $($ $)$

A、感应电流从a流向b B、导体棒ab受到的安培力方向平行斜面向下，大小保持恒定 C、机械能一直减小 D、克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能

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8. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（）

A、磁铁对桌面压力增大 B、磁场对桌面压力减小 C、桌面对磁铁没有摩擦力 D、桌面对磁铁摩擦力向左

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9. 如图所示，在倾角为 $θ$ 的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为 $L_{1}$ ，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是 $($ $)$

A、 $B = \frac{m g sin θ}{I L}$ ，方向垂直斜面向下 B、 $B = \frac{m g tan θ}{I L}$ ，方向竖直向下 C、 $B = \frac{m g}{I L}$ ，方向水平向左 D、 $B = \frac{m g cos θ}{I L}$ ，方向水平向右

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10. 航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ_铜<ρ_铝。则合上开关S的瞬间（）

A、从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电 B、铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C、若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射 D、电池正、负极调换后，金属环仍能向左弹射

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11. 将一铜圆盘置入如图所示的不同磁场中，磁感线和盘面垂直，若给盘一初始角速度使其绕过圆心垂直于纸面的轴转动 $.$ 不计摩擦和空气阻力，圆盘能停下来的是 $($ $)$

A、 B、 C、 D、

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12. 图 $(a)$ 所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图 $(b)$ 所示的电流i ，则下列说法中错误的是 $($ $)$

A、 $t_{1}$ 时刻两线圈间的相互作用力为零 B、 $t_{2}$ 时刻两线圈间的相互作用力最大 C、在 $t_{1} ～ t_{2}$ 时间内A、B两线圈相斥 D、在 $t_{2} ～ t_{3}$ 时间内A、B两线圈相斥

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二、解答题

13. 如图所示，一根长为 $L = 0.2 m$ 的直导线放在水平方向的匀强磁场中，导线水平且与磁场方向垂直，导线中通有向右的电流．

(1)、请判断导线所受安培力的方向是竖直向上还是竖直向下；

(2)、若匀强磁场的磁感应强度大小 $B = 0.5 T$ ，导线中电流 $I = 1.5 A$ ，试计算导线所受安培力的大小．

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14. 如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距1m ，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为 $m = 0.2 k g$ ，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量 $M = 0.3 k g$ ，棒与导轨的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，匀强磁场的磁感应强度 $B = 2 T$ ，方向竖直向下，为了使物体以加速度 $a = 3 m / s^{2}$ 加速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？ $(g = 10 m / s^{2})$

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15. 如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L ，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd ，构成矩形回路，两根导体棒的质量皆为m ，电阻皆为R ，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v₀ ，若两导体棒在运动中始终不接触，求：

(1)、在运动中产生的焦耳热Q最多是多少？

(2)、当ab棒的速度变为初速度的 $\frac{3}{4}$ 时，cd棒的加速度a是多少？

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2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 3.4 通电导线在磁场中受到的力 同步练习

一、选择题

二、解答题

2018-2019学年人教版高中物理选修3-1 3.4 通电导线在磁场中受到的力同步练习