人教版物理高二选修3-1 3.4通电导线在磁场中受到的力同步检测卷
试卷更新日期：2015-12-29 类型：同步测试
一、选择题
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1. 一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图中正确的是( )
A、
B、
C、
D、
2.由导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场中(如图所示)，若导线框中通以如图方向的电流时，导线框将( )
A、沿与ab边垂直的方向加速运动 B、仍然静止 C、以c为轴转动 D、以b为轴转动3. 如图，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是( )A、
B、
C、
D、
4.如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置并和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将( )
A、转动同时靠近磁铁 B、转动同时离开磁铁 C、不转动，只靠近磁铁 D、不转动，只离开磁铁5.如图所示，abcd为闭合四边形线框，a、b、c三点的坐标分别为(0，L，0)、(L ， L，0)、(L，0，0)，整个空间中有沿y轴正方向的匀强磁场，线框中通有方向如图所示的电流I.关于线框各条边所受安培力的大小，下列叙述中正确的是( )
A、ab边与bc边受到的安培力大小相等 B、cd边受到的安培力最大 C、cd边与ad边受到的安培力大小相等 D、ad边不受安培力作用6. 关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A、F、B、I三者必须保持相互垂直 B、F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C、B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D、I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直7. 在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线( )A、受到竖直向上的安培力 B、受到竖直向下的安培力 C、受到由南向北的安培力 D、受到由西向东的安培力8.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )
A、线框有两条边所受的安培力方向相同 B、线框有两条边所受的安培力大小相等 C、线框所受的安培力的合力方向向左 D、线框所受的安培力的合力方向向右9.如图，一段导线abcd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和cd的长度均为L ， 且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I ， 方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )
A、方向沿纸面向上，大小为(＋1)ILB B、方向沿纸面向上，大小为(－1)ILB C、方向沿纸面向下，大小为(＋1)ILB D、方向沿纸面向下，大小为(－1)ILB10.10 .用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有( )
A、两导线环相互吸引 B、两导线环相互排斥 C、两导线环无相互作用力 D、两导线环先吸引后排斥11.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ， A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上12.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向( )
A、与ab边平行，竖直向上 B、与ab边平行，竖直向下 C、与ab边垂直，指向左边 D、与ab边垂直，指向右边13.如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的 极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )
A、如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极 B、如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极 C、无论如何台秤的示数都不可能变化 D、以上说法都不正确14.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( )
A、 ，方向垂直斜面向上 B、 ，方向垂直斜面向下 C、
，方向垂直斜面向 下
D、 ，方向垂直斜面向上
15.如图是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图．三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中轻而柔软的细导线1、2、3、4悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路．认为导体棒所在位置附近为匀强磁场，最初导线1、4接在直流电源上，电源没有在图中画出．关于接通电源时可能出现的实验现象，下列叙述正确的是( )
A、改变电流方向同时改变磁场方向，导体棒摆动方向将会改变 B、仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变 C、增大电流同时改变接入导体棒上的细导线，接通电源时，导体棒摆动幅度一定增大 D、仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度不变二、填空题
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16.
如图，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为I和2I ， 此时a受到的磁场力为F ， 若以该磁场力的方向为正，则b受到的磁场力为；a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F ， 则此时b受到的磁场力为。
17. 在磁感应强度B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，每个电荷的电量为q。则每个电荷所受的洛伦兹力f＝ ， 该段导线所受的安培力为F＝。18.通电导线在磁场中受到的力称为（选填“安培力”或“洛伦兹力”），如下图电流垂直纸面向里，磁场（即磁感线方向）平行纸面向下，由左手定则可知，该力的方向（选填“水平向左”或“水平向右”）．
19.如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒． ab 和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力．由此可知Ⅰ是极，a点电势（填“大于”或“小于”）b点电势．
20.将长为1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为
N.
三、计算题
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21.
如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m．质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流I＝1 A，方向垂 直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t＝0，B＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)
22.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，导体棒的质量m＝0 .2 kg，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M＝0.3 kg，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.匀强磁场的 磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流？方向如何？
23.如图3－4－30所示，两平行光滑导轨相距为L＝20 cm，金属棒MN的质量为m＝10 g，电阻R＝8 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，方向竖直向下， 电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设θ＝45°，g取10 m/s2.
24.如图所示，一根长L＝0.2 m的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I＝5 A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B＝0.6 T 竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin 37°＝0.6)
25.如图所示，两根平行金属导轨M、N ， 电阻不计，相距0.2 m，上边沿垂直导轨方向放一个质量为m＝5×10－2 kg的金属棒ab ， ab的电阻为0.5 Ω.两金属导轨一端通过电阻R和电源相连．电阻R＝2 Ω，电源电动势E＝6 V，电源内阻r＝0.5 Ω，如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零，并使ab处于静止．(导轨光滑)求所加磁场磁感应强度的大小和方向．
