10.2 安培力 限時練 清北

第頁10.2安培力（清北）一．選擇題(每空2分,共72分)1.【鞏文芳】關于通電直導線在勻強磁場中所受到的安培力，下列說法正確的是()A．安培力的方向可以不垂直于直導線B．安培力的方向總是垂直于磁場的方向C．安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角無關D．將直導線從中點折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?.【鞏文芳】一段直導線長L＝1m，其中通有I＝1A的電流，它受到垂直于紙面向外的大小為F＝1N的磁場力作用．據此()A．既可以確定這個磁場的磁感應強度的大小，又可以確定磁感應強度的方向B．僅能確定這個磁場的磁感應強度的大小，不可以確定磁感應強度的方向C．僅能確定這個磁場的磁感應強度的方向，不可以確定磁感應強度的大小D．磁感應強度的大小和方向均無法確定3.【鞏文芳】如圖所示，通有恒定電流的導體由Ⅰ位置繞固定軸轉到Ⅱ位置，該導體所受安培力的大小將()A．變大 B．變小C．不變 D．不能確定4.【鞏文芳】如圖7所示，AC是一個用長為L的導線彎成的、以O為圓心的四分之一圓弧，將其放置在與平面AOC垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中．當在該導線中通以由C到A、大小為I的恒定電流時，該導線受到的安培力大小和方向是()[來源:學*科*網]A．BIL，平行于OC向左B.eq\f(2\r(2)BIL,π)，平行于OC向右C.eq\f(2\r(2)BIL,π)，垂直AC的連線指向左下方D．2eq\r(2)BIL，垂直AC的連線指向左下方5.【鞏文芳】（多選）如圖所示，在光滑水平面上一輕質彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時磁鐵對水平面的壓力為FN1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導體棒，當導體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對水平面的壓力為FN2，則以下說法正確的是()A．彈簧長度將變長B．彈簧長度將變短C．FN1＞FN2D．FN1＜FN26.【鞏文芳】（多選）如圖所示，光滑的平行導軌與電源連接后，與水平方向成θ角傾斜放置，導軌上另放一個質量為m的金屬導體棒．當開關閉合后，在棒所在區(qū)域內加一個合適的勻強磁場，可以使導體棒靜止平衡，圖中分別加了不同方向的磁場，其中可能平衡的是()7.【喬龍】（多選）如圖所示，一根長度L的直導體棒中通以大小為I的電流，靜止放在粗糙導軌上，垂直于導體棒的勻強磁場的磁感應強度為B，B的方向與豎直方向成θ角。下列說法中正確的是（）A．導體棒受到安培力大小為BLIsinθB．導體棒對軌道壓力大小為C．導體棒受到導軌摩擦力為D．導體棒受到導軌摩擦力為BLIcosθ8.【喬龍】如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導線的截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是()．A．FN1<FN2，彈簧的伸長量減小B．FN1＝FN2，彈簧的伸長量減小C．FN1>FN2，彈簧的伸長量增大D．FN1>FN2，彈簧的伸長量減小9.【劉蕊】如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,水平放置一根長為l、質量為m的直導體棒。當導體棒中的恒定電流I垂直于紙面向里時,欲使導體棒靜止在斜面上,可將導體棒置于勻強磁場中,當外加勻強磁場的磁感應強度B的方向由豎直向上逆時針轉至水平向左的過程中,關于B的大小的變化,正確的是()A.逐漸增大 B.逐漸減小C.先增大后減小 D.先減小后增大10.【劉蕊】（多選）如圖所示,質量為m、長為l的金屬棒MN兩端由等長的輕質細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度大小為B,開始時,兩懸線豎直。當金屬棒中通以恒定電流后,金屬棒擺起后兩懸線與豎直方向夾角的最大值為θ=60°。下列說法正確的是()A.電流方向由N指向MB.懸線與豎直方向夾角為最大值θ=60°時,金屬棒處于平衡狀態(tài)C.懸線與豎直方向夾角為30°時,金屬棒的速率最大D.恒定電流大小為311.【劉蕊】如圖所示，一個邊長L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應強度為B的勻強磁場中。若通以圖示方向的電流(從A點流入，從C點流出)，電流為I，則金屬框受到的磁場力的合力為（）A.0B.ILBC.eq\f(4,3)ILBD.2ILB[來源:1ZXXK]12.【魏雪飛】如圖所示，固定不動的絕緣直導線mn和可以自由移動的矩形線框abcd位于同一平面內，mn與ad、bc邊平行且離ad邊較近。當導線mn中通以方向向上的電流，線框中通以順時針方向的電流時，線框的運動情況是()A.向左運動B.向右運動C.以mn為軸轉動D.靜止不動13.【魏雪飛】如圖所示是“探究影響通電導線受力的因素”的裝置圖。實驗時，先保持導線通電部分的長度不變，改變電流的大?。蝗缓蟊３蛛娏鞑蛔?，改變導線通電部分的長度。對該實驗，下列說法正確的是()A.當導線中的電流反向時，導線受到的安培力方向不變[來源:1ZXXK][來源:1ZXXK]B.保持電流不變，接通“1、4”時導線受到的安培力是接通“2、3”時的3倍C.保持電流不變，接通“1、4”時導線受到的安培力是接通“2、3”時的2倍D.接通“1、4”，當電流增加為原來的2倍時，通電導線受到的安培力減半14.【魏雪飛】如圖所示，把輕質導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面，當線圈內通以如圖所示方向的電流后，線圈的運動情況是()A.線圈向左運動B.線圈向右運動C.從上往下看順時針轉動D.從上往下看逆時針轉動[來源:Z§xx§k.Com]15.【魏雪飛】如圖甲所示，兩根光滑平行導軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B。垂直于導軌水平對稱放置一根均勻金屬棒。從t＝0時刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖甲中I所示方向為電流正方向。則金屬棒()A.一直向右移動B.速度隨時間周期性變化C.受到的安培力隨時間周期性變化D.受到的安培力在一個周期內做正功16.【喬龍】兩條直導線相互垂直，如圖所示，但相隔一個小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由轉動，當電流按如圖所示的方向通入兩條導線時，CD導線將()A．順時針方向轉動，同時靠近導線ABB．逆時針方向轉動，同時離開導線ABC．靜止不動D．逆時針方向轉動，同時靠近導線AB17.【喬龍】（多選）如圖所示，一金屬直桿MN兩端接有導線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線處于同一豎直平面內，為使MN垂直紙面向外運動，可以()A．將a、c端接電源正極，b、d端接電源負極B．將b、d端接電源正極，a、c端接電源負極C．將a、d端接電源正極，b、c端接電源負極D．將a、d端接交流電源的一端，c、d端接交流電源的另一端18.【劉蕊】（多選）如圖所示，有兩根長為L，質量為m的細導體棒a、b；a被水平放置在傾角為45°的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為x，當兩細棒中均通以電流強度為I的同向電流時，a恰能在斜面上保持靜止，則下列關于b的電流在a處產生的磁場的磁感應強度的說法正確的是（）A．方向向上B．大小為C．要使a仍保持靜止，而減小b在a處的磁感應強度，可使b上移D．若使b下移，a將不能保持靜止19.【魏雪飛】如圖所示，A為一水平旋轉的橡膠圓盤，帶有大量均勻分布的負電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導線，電流方向如圖所示。當圓盤高速繞中心軸OO′轉動時，通電直導線所受安培力的方向是()A.豎直向上 B.豎直向下C.水平向里 D.水平向外20.【喬龍課本】電流計的主要結構如圖所示，固定有指針的鋁框處在由磁極與軟鐵芯構成的磁場中，并可繞軸轉動．鋁框上繞有線圈，線圈的兩端與接線柱相連．有同學對軟鐵芯內部的磁感線分布提出了如下的猜想，可能正確的是()21.【喬龍課本】彭老師在課堂上做了一個演示實驗：裝置如圖所示，在容器的中心放一個圓柱形電極B，沿容器邊緣內壁放一個圓環(huán)形電極A，把A和B分別與電源的兩極相連，然后在容器內放入液體，將該容器放在磁場中，液體就會旋轉起來．王同學回去后重復彭老師的實驗步驟，但液體并沒有旋轉起來．造成這種現(xiàn)象的原因可能是，該同學在實驗過程中()A．將磁鐵的磁極接反了B．將直流電源的正負極接反了C．使用的電源為50Hz的交流電源D．使用的液體為飽和食鹽溶液22．【喬龍課后習題】如圖所示為電流天平，它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為L，處于勻強磁場內，磁感應強度大小為B、方向與線圈平面垂直。當線圈中通過方向如圖所示的電流I時，調節(jié)砝碼使兩臂達到平衡。然后使電流反向，大小不變。這時為使天平兩臂再達到新的平衡，則需()A．在天平右盤中增加質量m＝eq\f(nBIL,g)的砝碼B．在天平右盤中增加質量m＝eq\f(2nBIL,g)的砝碼C．在天平左盤中增加質量m＝eq\f(nBIL,g)的砝碼D．在天平左盤中增加質量m＝eq\f(2nBIL,g)的砝碼23.【鞏文芳】質量為m、長為L的直導體棒放置于四分之一光滑圓弧軌道上，整個裝置處于豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中，直導體棒中通有恒定電流，平衡時導體棒與圓弧圓心的連線與豎直方向成60°角，其截面圖如圖11所示．則下列關于導體棒中的電流分析正確的是()A．導體棒中電流垂直紙面向外，大小為eq\f(\r(3)mg,BL)B．導體棒中電流垂直紙面向外，大小為eq\f(\r(3)mg,3BL)C．導體棒中電流垂直紙面向里，大小為eq\f(\r(3)mg,BL)D．導體棒中電流垂直紙面向里，大小為eq\f(\r(3)mg,3BL)24.【鞏文芳】如圖12所示，兩平行光滑金屬導軌固定在絕緣斜面上，導軌間距為L，勁度系數(shù)為k的輕質彈簧上端固定，下端與水平直導體棒ab相連，彈簧與導軌平面平行并與ab垂直，直導體棒垂直跨接在兩導軌上，空間存在垂直導軌平面斜向上的勻強磁場．閉合開關S后，導體棒中的電流為I，導體棒平衡時，彈簧伸長量為x1；調轉圖中電源極性使棒中電流反向，導體棒中電流仍為I，導體棒平衡時彈簧伸長量為x2.忽略回路中電流產生的磁場，則磁感應強度B的大小為()A.eq\f(k,IL)(x1＋x2)B.eq\f(k,IL)(x2－x1)C.eq\f(k,2IL)(x2＋x1)D.eq\f(k,2IL)(x2－x1)25.【劉蕊】如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點為圓弧的圓心．兩金屬軌道之間的寬度為0.5m，勻強磁場方向如圖，大小為0.5T．質量為0.05kg、長為0.5m的金屬細桿置于金屬軌道上的M點．當在金屬細桿內通以電流強度為2A的恒定電流時，金屬細桿可以沿桿向右由靜止開始運動．已知N、P為導軌上的兩點，ON豎直、OP水平，且MN＝OP＝1m，g取10m/s2，則（）A．金屬細桿開始運動時的加速度大小為5m/s2B．金屬細桿運動到P點時的速度大小為5m/sC．金屬細桿運動到P點時的向心加速度大小為10m/s2D．金屬細桿運動到P點時對每一條軌道的作用力大小為0.75N26.【魏雪飛】（多選）光滑平行導軌水平放置，導軌左端通過開關S與內阻不計、電動勢為E的電源相連，右端與半徑為L＝20cm的兩段光滑圓弧導軌相接，一根質量m＝60g、電阻R＝1Ω、長為L的導體棒ab，用長也為L的絕緣細線懸掛，如圖所示，系統(tǒng)空間有豎直方向的勻強磁場，磁感應強度B＝0.5T，當閉合開關S后，導體棒沿圓弧擺動，擺到最大高度時，細線與豎直方向成θ＝53°角，擺動過程中導體棒始終與導軌接觸良好且細線處于張緊狀態(tài)，導軌電阻不計，sin53°＝0.8，g＝10m/s2則()A.磁場方向一定豎直向下B.電源電動勢E＝3.0V[來源:學|科|網Z|X|X|K]C.導體棒在擺動過程中所受安培力F＝3ND.導體棒在擺動過程中電源提供的電能為0.048J27.【喬龍】據報道，國產航母明年面世，其艦載機發(fā)射類似于電磁軌道炮彈體發(fā)射。其工作原理如圖所示，待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸．恒定電流，從一條軌道流入，通過導電彈體后從另一條軌道流回．軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場)，磁感應強度的大小與I成正比，靜止的通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出．現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是（）A．只將軌道長度變?yōu)樵瓉淼?倍B．只將電流，增加至原來的4倍C．只將彈體質量減至原來的一半D．將彈體質量減至原來的一半，軌道長度應變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變28.【劉蕊】（多選）如圖所示，abcd四邊形閉合線框，a、b、c三點坐標分別為(0，L,0)，(L，L,0)，(L,0,0)，整個空間處于沿y軸正方向的勻強磁場中，通入電流I，方向如圖所示，關于四邊形的四條邊所受到的安培力的大小，下列敘述中正確的是（）A．ab邊與bc邊受到的安培力大小相等B．cd邊受到的安培力最大C．cd邊與ad邊受到的安培力大小相等D．ad邊不受安培力作用29.【喬龍】（多選）如圖所示，質量為M，長為L的直導線通有垂直紙面向外的電流I，被一絕緣線拴著并處在勻強磁場中，導線能靜止在傾角為θ的光滑斜面上，則磁感應強度B的大小和方向可能是()A．大小為Mgtanθ/IL，方向垂直斜面向上B．大小為Mgsinθ/IL，方向垂直紙面向里[來源:1]C．大小為Mg/IL，方向水平向右D．大小為Mg/IL，方向沿斜面向下30.【喬龍】在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，過c點的導線所受安培力的方向()A．與ab邊平行，豎直向上B．與ab邊平行，豎直向下C．與ab邊垂直，指向左邊D．與ab邊垂直，指向右邊31.【喬龍】如圖所示，直導線ab與圓線圈的平面垂直且隔有一小段距離，其中直導線固定，線圈可自由運動，當同時通有圖示方向電流時，從左向右看，線圈將()A．不動B．順時針轉動，同時靠近導線C．逆時針轉動，同時離開導線D．逆時針轉動，同時靠近導線32.【喬龍】如圖所示，用絕緣細線懸掛一個導線框，導線框是由兩同心半圓弧導線和直導線ab、cd(ab、cd在同一條水平直線上)連接而成的閉合回路，導線框中通有圖示方向的電流，處于靜止狀態(tài)。在半圓弧導線的圓心處沿垂直于導線框平面的方向放置一根長直導線P。當P中通以方向向外的電流時()A．導線框將向左擺動B．導線框將向右擺動C．從上往下看，導線框將順時針轉動D．從上往下看，導線框將逆時針轉動33.【李夢雅】.如圖，接通電鍵K的瞬間，用絲線懸掛于一點、可自由轉動的通電直導線AB將（）A．A端向上，B端向下，懸線張力不變B．A端向下，B端向上，懸線張力不變C．A端向紙外，B端向紙內，懸線張力變小D．A端向紙內，B端向紙外，懸線張力變大[來源:1]34.【喬龍】(多選)如圖所示，一個半徑為R的導電圓環(huán)與一個軸向對稱的發(fā)散磁場處處正交，環(huán)上各點的磁感應強度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成θ角(環(huán)面軸線為豎直方向)。若導線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說法正確的是()A．導電圓環(huán)有收縮的趨勢B．導電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上C．導電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIRD．導電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsinθ35.【喬龍】(多選)如圖所示，在豎直向下的恒定勻強磁場中有一光滑絕緣的eq\f(1,4)圓軌道，一重為G的金屬導體MN垂直于軌道橫截面水平放置，在導體中通入電流I，使導體在安培力的作用下以恒定的速率v從A點運動到C點，設導體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ，安培力的瞬時功率為P，則從A到C的過程中，下列有關說法正確的是()A．電流方向從M指向N B．I∝eq\f(1,tanθ)C．P∝cosθ D．P∝sinθ36.【喬龍】(多選)如圖所示，兩平行導軌ab、cd豎直放置在勻強磁場中，勻強磁場方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導軌上使其水平且始終與導軌保持良好接觸。現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時釋放金屬棒PQ使其運動。已知電流I隨時間t變化的關系式為I＝kt(k為常數(shù)，k＞0)，金屬棒與導軌間存在摩擦。則下面關于棒的速度v、加速度a隨時間