高中物理粵教版1第三章磁場(chǎng)第03節(jié)探究安培力 第三章第三節(jié)探究安培力

第三章磁場(chǎng)第三節(jié)探究安培力A級(jí)抓基礎(chǔ)1．下圖中磁感應(yīng)強(qiáng)度B，電流I和安培力F之間的方向關(guān)系錯(cuò)誤的是()答案：D2．關(guān)于安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度的有關(guān)說(shuō)法，正確的是()A．通電導(dǎo)體不受磁場(chǎng)力作用的地方一定沒(méi)有磁場(chǎng)B．將I、L相同的通電導(dǎo)體放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的不同位置，受安培力一定相同C．磁感線(xiàn)指向磁感應(yīng)強(qiáng)度減小的方向D．以上說(shuō)法都不正確解析：由F＝BILsinθ，當(dāng)I∥B時(shí)，F(xiàn)＝0，此時(shí)通電導(dǎo)線(xiàn)不受磁場(chǎng)力，但導(dǎo)線(xiàn)處有磁場(chǎng)，故A錯(cuò)；如果I、L相同，放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中因放置角度不同，安培力也可能不同，故B錯(cuò)；在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿磁感線(xiàn)方向磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，故C錯(cuò)，正確答案為D.答案：D3．如圖所示，一通電直線(xiàn)豎直放置，其右側(cè)A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為BA和BB，則()A．BA>BB，方向均垂直紙面向外B．BA<BB，方向均垂直紙面向外C．BA<BB，方向均垂直紙面向里D．BA>BB，方向均垂直紙面向里解析：由右手螺旋定則可知，AB兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里；由于A點(diǎn)離通電導(dǎo)線(xiàn)較近，故BA>BB，選項(xiàng)D正確．答案：D4．在實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下，可利用羅盤(pán)來(lái)測(cè)量電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，具體做法是：在一根南北方向放置的直導(dǎo)線(xiàn)的正下方10cm處放一個(gè)羅盤(pán)．導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有通電時(shí)羅盤(pán)的指針(小磁針的N極)指向北方；當(dāng)給導(dǎo)線(xiàn)通入電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)羅盤(pán)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測(cè)定電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．現(xiàn)已測(cè)出此地的地磁場(chǎng)水平分量為×10－5T，通電后羅盤(pán)指針停在北偏東60°的位置，如圖所示．由此測(cè)出該通電直導(dǎo)線(xiàn)在其正下方10A．×10－5T B．×10－4TC．×10－5T D．×10－5T答案：C5．(多選)如圖所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd為正方形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，它們按圖示位置放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下面說(shuō)法中正確的是()A．通過(guò)abcd平面的磁通量大小為L(zhǎng)2BB．通過(guò)dcfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)L2BC．通過(guò)abfe平面的磁通量大小為零D．通過(guò)整個(gè)三棱柱的磁通量為零解析：abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝BS⊥＝eq\f(\r(2),2)L2B，A錯(cuò)誤；dcfe平面與B垂直，S＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝eq\f(\r(2),2)L2B，B正確；abfe平面與B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正確；整個(gè)三棱柱穿進(jìn)的磁感線(xiàn)和穿出的磁感線(xiàn)條數(shù)相等，抵消為零，所以Φ＝0，D正確．答案：BCD6．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，一傾角為α＝60°的光滑斜面上，靜止一根長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m，重G＝3N，通有電流I＝3A的(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；(2)導(dǎo)體棒對(duì)斜面的壓力大小．解析：(1)由左手定則知金屬棒受水平向右的安培力，對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析，運(yùn)用合成法，如圖所示由平衡條件，得F安＝BIL＝Gtanα，則B＝eq\f(Gtanα,IL)＝eq\r(3)T.(2)由上圖，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，得N＝eq\f(G,cosα)＝6N.答案：(1)eq\r(3)T(2)6NB級(jí)提能力7.如圖中，金屬棒MN用絕緣細(xì)線(xiàn)懸吊在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流方向M→N，此時(shí)懸線(xiàn)的拉力不為零，要使懸線(xiàn)的拉力變?yōu)榱?，有以下辦法：①將磁場(chǎng)反向，并適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度②將電流反向，并適當(dāng)增大電流強(qiáng)度③不改變磁場(chǎng)和電流方向，適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度④不改變磁場(chǎng)和電流方向，適當(dāng)增大電流強(qiáng)度其中正確的是()A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到安培力作用，由公式F＝BIL求出安培力大小，由左手定則來(lái)確定安培力的方向．棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通有電流，方向從M流向N，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向豎直向上，由于此時(shí)懸線(xiàn)上有拉力，為了使拉力等于零，則安培力必須增加．所以應(yīng)適當(dāng)增加電流強(qiáng)度，或增大磁場(chǎng)，所以③④正確．答案：C8．(多選)如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝30°.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)．要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施是()A．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BB．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電阻減小C．增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θD．將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)使金屬桿中的電流方向改變解析：對(duì)金屬桿受力分析，沿導(dǎo)軌方向：eq\f(BEd,R)－mgsinθ＝0，若想讓金屬桿向上運(yùn)動(dòng)，則eq\f(BEd,R)增大，A項(xiàng)正確；電阻減小，eq\f(BEd,R)增大，則B項(xiàng)正確；若增大θ，則mgsinθ增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若電流反向，則金屬桿受到的安培力反向，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AB9．(多選)質(zhì)量為m的通電細(xì)桿置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，有垂直于紙面向里的電流通過(guò)桿，桿恰好靜止于導(dǎo)軌上．在如下圖所示的A、B、C、D四個(gè)圖中，桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是()解析：對(duì)通電桿進(jìn)行受力分析如下：根據(jù)平衡條件可以判斷出C和D一定受到摩擦力的作用，正確選項(xiàng)為C、D.此題要求考生能夠?qū)ν姉U進(jìn)行正確的受力分析，并根據(jù)平衡條件進(jìn)行判斷．答案：CD10．如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)＝20cm，金屬棒MN的質(zhì)量為m＝10g，電阻R＝8Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T，方向豎直向下，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合時(shí)，MN恰好平衡，求變阻器R1的取值為多少？(設(shè)θ＝45°，g取10m/s2)解析：先根據(jù)左手定則判定安培力的方向，然后根據(jù)平衡條件列方程，再利