高考物理一輪復習 第九章 磁場 微專題66 磁場對通電導線的作用備考精煉試題

66磁場對通電導線的作用[方法點撥](1)判斷安培力的方向時，充分利用F安⊥B、F安⊥I；(2)受力分析時，要注意將立體圖轉化為平面圖．1．(2017·福建大聯(lián)考)如圖1，在勻強磁場中，兩根平行固定放置的長直導線a和b通有大小相等、方向相反的電流，勻強磁場方向與兩根導線所在平面平行且垂直于兩根導線，此時a受到的安培力大小為F1.若撤去b，保留勻強磁場，則a受到的安培力大小為F2；若撤去勻強磁場，保留b，則a受到的安培力大小為()圖1A．F1－F2 B．F1＋F2C.eq\r(F\o\al(,12)－F\o\al(,22)) D.eq\r(F\o\al(,12)＋F\o\al(,22))2．(多選)(2018·四川成都模擬)如圖2所示，紙面內AB兩點之間連接有四段導線：ACB、ADB、AEB、AFB，四段導線的粗細相同、材料相同；勻強磁場垂直于紙面向內，現(xiàn)給AB兩端加上恒定電壓，則下列說法正確的是()圖2A．四段導線受到的安培力的方向相同B．四段導線受到的安培力的大小相等C．ADB段受到的安培力最大D．AEB段受到的安培力最小3．(2018·廣東東莞模擬)如圖3所示，A、B、C是等邊三角形的三個頂點，O是A、B連線的中點．以O為坐標原點，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標系．過A、B、C、O四個點各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等、方向向里的電流．則過C點的通電直導線所受安培力的方向為()圖3A．沿y軸正方向 B．沿y軸負方向C．沿x軸正方向 D．沿x軸負方向4．(多選)(2017·廣東佛山高三教學質檢一)長L、質量為m的導體棒ab，被兩輕質細線水平懸掛，靜置于勻強磁場中；當ab中通過如圖4所示的恒定電流I時，ab棒擺離原豎直面，在細線與豎直方向成θ角的位置再次處于靜止狀態(tài)；已知ab棒始終與磁場方向垂直，則磁感應強度的大小可能是()圖4A.eq\f(mgtanθ,IL) B.eq\f(mgsinθ,IL)C.eq\f(mgsinθ,2IL) D.eq\f(2mgsinθ,3IL)5．(多選)(2017·江西上饒一模)某同學自制一電流表，其原理如圖5所示，質量為m的均勻細金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外．MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標尺上的刻度．MN的長度大于ab，當MN中沒有電流通過且處于靜止時，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標尺的零刻度；當MN中有電流時，指針示數(shù)可表示電流強度．MN始終在紙面內且保持水平，重力加速度為g.以下說法正確的是()圖5A．當電流表的示數(shù)為零時，彈簧的伸長量為Δx＝eq\f(mg,k)B．為使電流表正常工作，金屬桿中電流的方向應從N指向MC．勁度系數(shù)k減小，此電流表量程會更小D．磁感應強度B減小，此電流表量程會更小6．(多選)如圖6所示，在豎直向下的勻強磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導軌CD、EF，導軌上放有一金屬棒MN.現(xiàn)從t＝0時刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I＝kt，其中k為常量，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．下列關于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關系圖象，可能正確的是()圖67．(2017·山東臨沂一模)如圖7所示，質量為m的銅棒長為L，棒的兩端各與長為a的不可伸長的細線相連，靜止懸掛在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中．當棒中通過恒定電流后，銅棒向上擺動，最大偏角為θ，重力加速度g已知，則下列說法正確的是()圖7A．銅棒擺動過程中，擺角為eq\f(θ,2)時，棒受力平衡B．銅棒擺動過程中，安培力逐漸變小C．銅棒擺動過程中，機械能守恒D．根據(jù)題中所給條件可以求出棒中的電流8．(多選)(2017·廣東肇慶第二次模擬)如圖8甲所示，電流恒定的通電直導線MN，垂直平放在兩條相互平行的水平光滑長導軌上，電流方向由M指向N，在兩軌間存在著豎直磁場，取垂直紙面向里的方向為磁感應強度的正方向，當t＝0時導線恰好靜止，若B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，下列說法正確的是()圖8A．在最初的一個周期內，導線在導軌上往復運動B．在最初的一個周期內，導線一直向左運動C．在最初的半個周期內，導線的加速度先增大后減小D．在最初的半個周期內，導線的速度先增大后減小9．(多選)如圖9所示為實驗室電磁炮的模型圖，在傾角θ＝37°的絕緣斜面上固定兩條不計電阻、寬d＝1m的平行金屬導軌．導軌處在垂直斜面向下B＝2T的勻強磁場中．導軌下端接有電動勢E＝24V、內阻r＝1Ω的電源，滑動變阻器的阻值變化范圍為0～10Ω，允許通過的最大電流為5A．導軌上放置一(連同金屬桿PQ)質量m＝1kg的電磁炮，金屬桿PQ垂直兩金屬導軌放置，金屬桿電阻R0＝2Ω，與導軌間動摩擦因數(shù)為0.2，設最大靜摩擦力等m/s圖9A．2ΩB．4ΩC．6ΩD．8Ω10．(2017·河北衡水中學七調)利用如圖10所示的實驗裝置可以測量磁感應強度B的大?。媒^緣輕質絲線把底部長為L、電阻為R、質量為m的“U”形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用輕質導線連接線框與電源，導線的電阻忽略不計．當有拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時，拉力顯示器可以直接顯示力敏傳感器所受的拉力．當線框接入恒定電壓為E1時，拉力顯示器的示數(shù)為F1；接入恒定電壓為E2時(電流方向與電壓為E1時相反)，拉力顯示器的示數(shù)為F2.已知F1>F2，則磁感應強度B的大小為()圖10A．B＝eq\f(RF1－F2,LE1－E2) B．B＝eq\f(RF1－F2,LE1＋E2)C．B＝eq\f(RF1＋F2,LE2－E1) D．B＝eq\f(RF1＋F2,LE1＋E2)

答案精析1．C2．AC[導線的粗細相同、材料相同，由電阻定律R＝eq\f(ρL,S)可知：導線越長，電阻越大，由I＝eq\f(U,R)可知：ACB導線中電流最小，而ADB導線中電流最大，四段導線的有效長度都相同，由F＝BIL可知，ADB段導線受到的安培力最大，而ACB段導線受到的安培力最小，由左手定則可知，四段導線受到的安培力的方向均相同，故A、C正確，B、D錯誤．]3．B[由安培定則可得：A、B處的通電導線在C處的合磁場水平向右，O處的通電導線在C處的磁場也是水平向右，故A、B、O處的三條通電導線在C處的合磁場方向水平向右．再由左手定則可得：C點的通電直導線所受安培力的方向豎直向下，沿著y軸的負方向，故B正確，A、C、D錯誤．]4．AB5.AC6.BD7.D8．AD[當t＝0時，由左手定則可知，MN受到向右的安培力，根據(jù)F安＝BLI，由于B最大，故此時的安培力最大，則MN的加速度最大，隨著時間的延長，磁感應強度B減小，故加速度減小，而MN的速度在增大，當B＝0時，加速度為0，速度最大，當B反向時，安培力也會反向，則加速度也反向，MN做減速運動，到半個周期時，MN速度減小到0，此時的加速度反向最大，然后MN再反向運動，到一個周期時MN又回到原出發(fā)的位置，故在最初的一個周期內，導線在導軌上往復運動，故選項A正確，B錯誤；在最初的半個周期內，導線的加速度先減小后反向增大，而其速度則是先增大后減小，故選項C錯誤，D正確．]9．BC[電磁炮靜止在導軌上時受重力、支持力、安培力和摩擦力，其中摩擦力可能沿導軌向上，也可能沿導軌向下，由平衡條件可知：m