課時作業(yè)1—人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊檢測

1、課時作業(yè)1磁場對通電導線的作用力一、單項選擇題1關于磁場方向、電流方向、安培力方向三者之間的關系，正確的說法是(D)A磁場方向、電流方向、安培力方向三者之間總是互相垂直的B磁場方向一定與安培力方向垂直，但電流方向不一定與安培力方向垂直C磁場方向不一定與安培力方向垂直，但電流方向一定與安培力方向垂直D磁場方向不一定與電流方向垂直，但安培力方向一定既與磁場方向垂直，又與電流方向垂直解析：電流放入磁場中，不管電流與磁場是否垂直，安培力均垂直磁場和電流所確定的平面，即安培力總是垂直磁場方向，安培力總是垂直電流方向2一根容易形變的彈性導線，兩端固定，導線中通有電流，方向如圖中箭頭所示當沒有磁場時，導線呈

2、直線狀態(tài)；當分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強磁場時，描述導線狀態(tài)的四個圖示中正確的是(D)解析：用左手定則可判斷出A中導線所受安培力為零，B中導線所受安培力垂直于紙面向里，C、D中所受安培力向右，導線受力以后的彎曲方向應與受力方向一致3如圖所示，導線框中電流為I，導線框垂直于磁場放置，磁感應強度為B，AB與CD相距為d，則棒MN所受安培力大小為(C)AFBIdBFBIdsinCFDFBIdcos解析：棒MN在磁場中有電流的長度為，則FBIL.故C正確4如圖所示，兩個完全相同的線圈套在一水平光滑絕緣圓柱上，但能自由移動，若兩線圈內通以大小不等的同向電流，則它們的運動情況是(C

3、)A都繞圓柱轉動B以不等的加速度相向運動C以相等的加速度相向運動D以相等的加速度相背運動解析：同向環(huán)形電流間相互吸引，雖然兩電流大小不等，但由牛頓第三定律知，兩線圈所受作用力必大小相等，故C正確5如圖所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成的當電源接通后，磁場對流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度下列各俯視圖中正確表示磁場B方向的是(B)解析：要使炮彈加速，安培力方向必須向右，由左手定則判知B中磁場方向符合要求，故B對，A、C、D錯6.如圖所示為一種自動跳閘的閘刀開關，O是轉動軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電源線，閘刀處于垂直紙面向里、B1 T的勻強磁場中，C

4、O間距離為10 cm，當磁場力為0.2 N時，閘刀開關會自動跳開則要使閘刀開關能跳開，CO中通過的電流的大小和方向為(B)A電流方向CO B電流方向OCC電流大小為1 A D電流大小為0.5 A解析：由左手定則，電流的方向OC，由B得I2 A.7如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點為外側圓弧的圓心，N點為水平段與圓弧段的切點兩金屬軌道之間的寬度為0.5 m，勻強磁場方向如圖所示，大小為0.5 T質量為0.05 kg、長為0.5 m的金屬細桿置于金屬軌道上的M點當在金屬細桿內通以2 A的恒定電流時，金屬細桿可以沿軌道向右由靜止開始運動已知MNOP1 m，g取10 m/s2，則(D

5、)A金屬細桿開始運動時的加速度大小為5 m/s2B金屬細桿運動到P點時的速度大小為5 m/sC金屬細桿運動到P點時的向心加速度大小為10 m/s2D金屬細桿運動到P點時對每一條軌道的作用力大小為0.75 N解析：金屬細桿開始運動時的加速度大小a10 m/s2，故A錯；金屬細桿由M點運動至P點的過程由動能定理得BIL(MNOP)mgONmv，則vP2 m/s，故B錯；金屬細桿運動到P點時a向20 m/s2，故C錯；在P點，設每一條軌道對金屬細桿的作用力大小為FN，由牛頓第二定律得2FNBILma向，則FN0.75 N，故D對二、多項選擇題8如圖，三根相互平行的固定長直導線L1、L2和L3兩兩等距

6、，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反下列說法正確的是(BC)AL1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直BL3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直CL1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為11DL1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1解析：由安培定則可判斷出L2在L1處產(chǎn)生的磁場(B21)方向垂直L1和L2的連線豎直向上，L3在L1處產(chǎn)生的磁場(B31)方向垂直L1和L3的連線指向右下方，根據(jù)磁場疊加原理，L3和L2在L1處產(chǎn)生的合磁場(B合1)方向如圖1所示，根據(jù)左手定則可判斷出L1所受磁場作用力的方向與L2和L3所在平面平行，選項

7、A錯誤；同理，如圖2所示，可判斷出L3所受磁場(B合3)作用力的方向(豎直向上)與L1、L2所在平面垂直，選項B正確；同理，如圖3所示，設一根長直導線在另一根導線處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為B，根據(jù)幾何知識可知，B合1B，B合2B，B合3B，由安培力公式FBIL可知L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為11，選項C正確，D錯誤9某電視節(jié)目做了如下實驗：用裸露的銅導線繞制成一根無限長螺線管，將螺線管放在水平桌面上，用一節(jié)干電池和兩個磁鐵制成一個“小車”，兩磁鐵的同名磁極粘在電池的正、負兩極上，只要將這輛小車推入螺線管中，小車就會加速運動起來，如圖所示關于小車的運動，以下說法正確的是

8、(BD)A將小車上某一磁鐵改為S極與電池粘連，小車仍能加速運動B將小車上兩磁鐵均改為S極與電池粘連，小車的加速度方向將發(fā)生改變C圖中小車加速度方向向右D圖中小車加速度方向向左解析：兩磁極間的磁感線如圖甲所示：干電池與磁極及中間部分線圈組成了閉合回路，在兩磁極間的線圈中產(chǎn)生了電流，左端磁極的左側線圈和右端磁極的右側線圈中沒有電流其中線圈中電流方向的左視圖如圖乙所示，由左手定則可知中間線圈所受的安培力向右，根據(jù)牛頓第三定律有“小車”向左加速，C錯誤，故D正確；如果將某一磁鐵S極與電池粘連，則磁感線不會向外發(fā)散，兩部分受到方向相反的力，合力為零，不會產(chǎn)生加速度，故A錯誤；將小車上兩磁鐵均改為S極與電

9、池粘連，磁感線會向里聚集，受到的力的方向與原來相反，故車的加速度方向將發(fā)生改變，故B正確10如圖所示，兩根通電長直導線a，b平行放置，a，b中的電流強度分別為I和2I，此時a受到的磁場力為F，以該磁場力方向為正方向，a，b的正中間再放置一根與a，b平行共面的通電長直導線c后，a受到的磁場力大小變?yōu)?F，則此時b受到的磁場力的大小為(BD)A0 BFC4F D7F解析：由于a對b的磁場力和b對a的磁場力是相互作用力，故b受到a的磁場力為F，中間再加一通電長直導線c后，由于c處于中間，其在ab兩位置產(chǎn)生的磁感應強度大小相同，故b受到c的磁場力為a受到c的磁場力的2倍，a受力大小變成2F，可能是受c

10、的磁場力為F，方向向左，此時b受c的磁場力為2F，方向向左，故b受到的磁場力為F，方向向左；a受力大小變成2F，也可能是受c的磁場力為3F，方向向右，則此時b受c的磁場力為6F，方向向右，故b受到的磁場力為6FF7F，方向向右三、非選擇題11圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場現(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖答案：電路如圖所示(2)

11、完成下列主要實驗步驟中的填空：按圖接線保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1.閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D重新處于平衡狀態(tài)；然后讀出電流表A的示數(shù)I，并用天平稱出細沙的質量m2.用米尺測量D的底邊長度l.(3)用測得的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B.(4)判定磁感應強度方向的方法是：若m2m1，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里解析：(1)應當用串聯(lián)電路(3)通電前，根據(jù)D處于平衡狀態(tài)，有mDgm1g.通電后，D受安培力的作用，為求解安培力需要使D重新平衡，為了表

12、示安培力需要測量D中電流I，細沙質量m2，再根據(jù)D處于平衡狀態(tài)有mDgBIlm2g(或mDgBIlm2g)，解得磁感應強度大小為B.(4)根據(jù)左手定則可以判斷，當m2m1時，磁感應強度的方向垂直于紙面向外12.粗細均勻的直導線ab的兩端懸掛在兩根相同的彈簧下邊，ab恰好在水平位置(如圖所示)已知ab的質量m10 g，ab的長度L60 cm，沿水平方向與ab垂直的勻強磁場的磁感應強度B0.4 T.(1)要使兩根彈簧能處于自然狀態(tài)(既不被拉長，也不被壓縮)，導線ab中應沿什么方向通入多大的電流？(2)若導線中有從a到b方向的大小為0.2 A的電流通過時，兩根彈簧均被拉長了x1 mm，求彈簧的勁度系

13、數(shù)(3)當導線中有從b到a方向的大小為0.2 A的電流通過時，兩根彈簧被拉長了多少？(取g9.6 N/kg)答案：(1)沿ab方向通入0.4 A電流(2)24 N/m(3)3 mm解析：(1)只有當導線ab受到的安培力方向豎直向上且等于導線ab的重力時，兩根彈簧才能處于自然狀態(tài)根據(jù)左手定則，導線ab中的電流方向應由a到b，由關系式mgBI1L可得電流的大小為I1 A0.4 A.(2)導線中通過有從a到b的電流時，導線受到豎直向上的安培力作用，被拉長的兩根彈簧對ab有豎直向上的拉力，同時導線受豎直向下的重力，可得平衡方程為BI2L2kxmg，解得彈簧的勁度系數(shù)為k N/m24 N/m.(3)當導

14、線中通有從b到a的電流時，導線所受的安培力豎直向下，這時的平衡方程為：2kxmgBI3L，由此可求出兩根彈簧被拉伸的長度為x m0.003 m3 mm.13如圖所示，水平平行導軌間距為L0.5 m，導軌電阻忽略不計；導體棒ab的質量m1 kg，電阻R00.9 ，與導軌垂直且接觸良好；電源電動勢E10 V，內阻r0.1 ，定值電阻R4 ；勻強磁場的磁感應強度B5 T，方向垂直于ab，與導軌平面成53角；ab與導軌間動摩擦因數(shù)為0.5(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，定滑輪摩擦不計，ab與重物由繞過定滑輪的細線相連，線對ab的拉力為水平方向，重力加速度g取10 m/s2，ab處于靜止狀態(tài)(已知sin530.8，cos530.6)求：(1)ab受到的安培力大小和方向(2)重物重力G的取值范圍答案：(1)5 N方向與水平方向成37角斜向左上方(2)0.5 NG