高中人教物理選擇性必修二課時01 磁場對通電導(dǎo)線的作用力（重點練）同步專練（解析版）

1、第1課時 磁場對通電導(dǎo)線的作用力第一章 安培力與洛倫茲力一、單選題1 (2019湖南婁底市下學(xué)期質(zhì)量檢測)如圖所示，三根長為L的直線電流在空間構(gòu)成等邊三角形，電流的方向垂直紙面向里電流大小均為I，其中A、B電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，導(dǎo)線C位于水平面且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)線C受到的靜摩擦力是()A.eq f(r(3),2)B0IL，水平向左 B.eq f(r(3),2)B0IL，水平向右C.eq r(3)B0IL，水平向左 D.eq r(3)B0IL，水平向右【答案】D【解析】根據(jù)安培定則，知A、B電流在C處的磁場方向分別垂直于AC、BC斜向下，如圖所示，可知30，則有：BCeq

2、r(3)B0，方向豎直向下；再由左手定則可知，安培力方向水平向左，大小為F安eq r(3)B0IL；由于導(dǎo)線C位于水平面且處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以導(dǎo)線C受到的靜摩擦力大小為eq r(3)B0IL，方向水平向右故選D。2(2019河北唐山市第一次模擬)如圖所示，水平桌面上固定兩條光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端連接電源，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中現(xiàn)將兩根質(zhì)量相同的導(dǎo)體棒M、N依次靜置于導(dǎo)軌上的同一位置，接通電源，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌從桌面右側(cè)水平拋出，始終與地面平行，落地位置與導(dǎo)軌右端的水平距離分別為s1和s2.不計電源和導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，則安培力對兩導(dǎo)體棒做功之比為()A11 Bseq oa

3、l(12)seq oal(22)Cs1s2 D.eq r(s1)eq r(s2)【答案】B【解析】導(dǎo)體棒做平拋運(yùn)動時，由于高度一定，則時間一定，設(shè)為t，則被拋出時的速度為veq f(s,t)，則安培力做功為：Weq f(1,2)mv2eq f(1,2)m(eq f(s,t)2；由題可知，兩個導(dǎo)體棒落地位置與導(dǎo)軌右端的水平距離分別為s1和s2，而且導(dǎo)體棒質(zhì)量相同，則安培力做功之比為：eq f(W1,W2)eq f(soal(12),soal(22)，故選項B正確，A、C、D錯誤.故選B。3(2019福建泉州市5月第二次質(zhì)檢)如圖，光滑斜面上放置一根通有恒定電流的導(dǎo)體棒，空間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁

4、場B，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將勻強(qiáng)磁場的方向沿圖示方向緩慢旋轉(zhuǎn)到水平方向，為了使導(dǎo)體棒始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)同步()A增大 B減小C先增大，后減小 D先減小，后增大【答案】A【解析】對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析如圖：磁場方向緩慢旋轉(zhuǎn)到水平方向，則安培力方向緩慢從圖示位置轉(zhuǎn)到豎直向上，因為初始時刻安培力沿斜面向上，與支持力方向垂直，最小，所以安培力一直變大，而安培力：F安BIL，所以磁場一直增大，B、C、D錯誤，A正確故選A。4(2020山東膠州一中模擬)(多選)如圖所示,質(zhì)量為m、長度為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O,并處于勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x軸正方向的電流I且導(dǎo)線保持靜止

5、時,懸線與豎直方向夾角為.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為()A.沿z軸正向,mgILtan B.沿y軸正向,mgILC.沿z軸正向,mgILtan D.沿懸線向上,mgILsin 【答案】B【解析】若B沿z軸正向,則從O向O看,導(dǎo)線受到的安培力大小F=ILB,方向水平向左,如圖甲所示,導(dǎo)線無法平衡,A錯誤;若B沿y軸正向,導(dǎo)線受到的安培力豎直向上,如圖乙所示,當(dāng)FT=0,且滿足ILB=mg,即B=mgIL時,導(dǎo)線可以平衡,B正確;若B沿z軸負(fù)向,導(dǎo)線受到的安培力水平向右,如圖丙所示,若滿足FTsin =ILB,FTcos =mg,即B=mgtanIL,導(dǎo)線可以平衡,C正確;若B沿懸線向上,導(dǎo)線受到

6、的安培力垂直于導(dǎo)線指向左下方,導(dǎo)線無法平衡,D錯誤.故選B。二、多選題5(多選)(2020廣東梅州市調(diào)研)如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌，左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計、電動勢為E的電源相連，右端與半徑為L20 cm的光滑圓弧導(dǎo)軌相接導(dǎo)軌寬度為20 cm，電阻不計導(dǎo)軌所在空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T. 一根導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m60 g、電阻 R1 ，用兩根長也為20 cm的絕緣細(xì)線懸掛，導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌接觸當(dāng)閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿圓弧擺動，擺動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細(xì)線處于張緊狀態(tài)導(dǎo)體棒ab速度最大時，細(xì)線與豎直方向的夾角 53(sin 530.8，co

7、s 530.6，g10 m/s2)，則()A磁場方向一定豎直向上B電源的電動勢 E8 VC導(dǎo)體棒在擺動過程中所受安培力F8 ND導(dǎo)體棒擺動過程中的最大動能為 0.08 J【答案】BD【解析】由題意知，當(dāng)開關(guān)S閉合時，導(dǎo)體棒向右擺動，說明其所受安培力水平向右，由左手定則可知，磁場方向豎直向下，故A錯誤；設(shè)電路中電流為I，電源的電動勢為E，導(dǎo)體棒ab所受安培力為F，導(dǎo)體棒ab速度最大時，細(xì)線與豎直方向的夾角53，則tan eq f(F,mg)，又FBILBeq f(E,R)L，得F0.8 N，E8 V，故B正確，C錯誤；導(dǎo)體棒ab速度最大時，動能最大為Ekm，根據(jù)動能定理得：FLsin 53mgL

8、(1cos 53)Ekm0，解得Ekm0.08 J，故D正確故選BD。6(多選)(2017全國卷19)如圖，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，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()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11eq r(3)DL1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為eq r(3)eq r(3)1【答案】BC【解析】同向電流相互吸引，反向電流相互排斥對L1受力分析，如圖甲所示，可知L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在的平面平行，故A錯誤；對L3受力分析，如圖乙所示，可知L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在的平