高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 第1節(jié) 磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 魯科版選修1-1

《高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 第1節(jié) 磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 魯科版選修1-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第3章 打開電磁學(xué)的大門 第1節(jié) 磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 魯科版選修1-1（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線 (建議用時(shí)：45分鐘) 1．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31870022】 A．由B＝可知，B與F成正比，與Il成反比 B．由B＝可知，一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，則說明該處一定無磁場(chǎng) C．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力越大，說明磁場(chǎng)越強(qiáng) D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針北極受力的方向 【解析】　磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客現(xiàn)存在的，與是否放通電導(dǎo)線，通電導(dǎo)線受力的大小無關(guān)，所以選項(xiàng)A、C均錯(cuò)．當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流無作用力，但磁場(chǎng)卻存在，所以選項(xiàng)B錯(cuò)．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針靜止時(shí)N極的指向，而不是通電導(dǎo)線的受力方向． 【答案】　D 2．在如圖中，標(biāo)出了磁場(chǎng)B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的方向，其中正確的是(　　) 【解析】　由左手定則判斷可知C正確． 【答案】　C 3．各地地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度(水平分量)Bx有所不同，可以在相關(guān)手冊(cè)上查到．下表給出我國(guó)幾個(gè)城市的Bx值. 地名 北京 廣州 上海 武漢 Bx/10－4 T 0.289 0.375 0.333 0.343 現(xiàn)將同一根通電直導(dǎo)線分別在以上四地豎直放置，則使導(dǎo)線受磁場(chǎng)力最大的是(　　) A．北京　　　　　　　　 B．廣州 C．上海 D．武漢 【解析】　由安培力公式F＝BIL可知，同一根通電直導(dǎo)線豎直放置時(shí)，地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量Bx越大，導(dǎo)線所受安培力越大，故導(dǎo)線在廣州所受磁場(chǎng)力最大，B正確． 【答案】　B 4．如圖319所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流，用FN表示磁鐵對(duì)桌面的壓力，用F表示桌面對(duì)磁鐵的摩擦力，導(dǎo)線中通電后與通電前相比較(　　) 圖319 A．FN減小，F(xiàn)＝0　　　　　 B．FN減小，F(xiàn)≠0 C．FN增大，F(xiàn)＝0 D．FN增大，F(xiàn)≠0 【解析】　如圖所示，畫出一條通過電流I處的磁感線，電流I處的磁場(chǎng)方向水平向左．由左手定則知電流I受安培力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律知，電流對(duì)磁鐵的作用力方向豎直向下，所以磁鐵對(duì)桌面壓力增大．由于磁鐵沒有相對(duì)于桌面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故桌面對(duì)磁鐵無摩擦力作用． 【答案】　C 5．關(guān)于磁電式電流計(jì)，下列說法正確的是(　　) A．電流計(jì)的工作原理是安培力對(duì)通電線框的轉(zhuǎn)動(dòng)作用 B．電流計(jì)的工作原理是安培力對(duì)通電線框的加速作用 C．電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度與所通電流的大小成正比 D．電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度與所通電流的大小成反比 【解析】　電流計(jì)的工作原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力的作用，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)．電流越大，線框受到的安培力越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，故A、C正確，B、D不正確． 【答案】　AC 6．通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，ab與MN平行，電流方向如圖3110所示．關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是(　　) 圖3110 A．線框有兩條邊所受的安培力方向相同 B．線框有兩條邊所受的安培力大小相同 C．線框所受安培力的合力朝左 D．cd邊不受安培力的作用 【解析】　先判定導(dǎo)線框所在處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里如圖所示，且離導(dǎo)線MN越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)；越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，由此可判定bc邊和ad邊所受安培力大小相等，方向相反，ab邊所受安培力比cd邊大，即Fab>Fcd，方向相反，由此可判定線框所受安培力的合力向左．故B、C選項(xiàng)正確． 【答案】　BC 7．有一小段通電導(dǎo)線，長(zhǎng)為1 cm，電流為5 A，把它置于磁場(chǎng)中某點(diǎn)，受到的磁場(chǎng)力為0.1 N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是(　　) A．B＝2 T B．B≤2 T C．B≥2 T D．以上情況都有可能 【解析】　如果通電導(dǎo)線是垂直磁場(chǎng)方向放置的，此時(shí)所受磁場(chǎng)力最大，F(xiàn)＝0.1 N，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝＝ T＝2 T 如果通電導(dǎo)線不是垂直磁場(chǎng)方向放置的，則受到的磁場(chǎng)力小于垂直放置時(shí)受的力，垂直放置時(shí)受力將大于0.1 N，由定義式可知，B將大于2 T．應(yīng)選C. 【答案】　C 8．如圖3111所示，一導(dǎo)體棒放置在處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條平行金屬導(dǎo)軌上，并與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路．當(dāng)回路中通有電流時(shí)，導(dǎo)體棒受到安培力作用．要使安培力增大，可采用的方法有(　　) 圖3111 A．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度 B．減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 C．增大電流 D．減小電流 【解析】　由F＝BILsin θ知，安培力大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向的夾角θ有關(guān)，且隨B、I的增大而增大． 【答案】　AC 9．在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖3112所示．過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向(　　) 圖3112 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 【解析】　根據(jù)同向電流相互吸引知，c處電流受a、b電流的安培力分別沿ca和cb方向，這兩個(gè)力大小相等，故c處導(dǎo)線受這兩個(gè)安培力的合力向左與ab垂直． 【答案】　C 10．節(jié)日里，大街小巷，彩燈閃爍，很是好看．某校學(xué)生王亮學(xué)習(xí)了安培力后，與興趣小組成員制作了彩燈閃爍裝置．把一根柔軟的螺旋彈簧豎直懸掛起來，使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸，并使它與小彩燈泡、電池、開關(guān)、導(dǎo)線組成如圖3113所示電路．閉合開關(guān)后，彩燈不停地閃爍起來．請(qǐng)你分析一下彩燈的閃爍原理． 圖3113 【解析】　閉合開關(guān)后，彈簧通電彩燈亮，彈簧可看作多個(gè)同向電流圓線圈，每個(gè)圓線圈受其他線圈的安培力，相互吸引而縱向收縮、變短，下端離開水銀面而斷電，彩燈不亮．安培力消失，在重力作用下，彈簧下端又接觸水銀面通電，彩燈再亮，彈簧再收縮，如此反復(fù)下去．彩燈就能不停地閃爍起來． 【答案】　見解析 11．在磁感應(yīng)強(qiáng)度是4.010－2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，有一條與磁場(chǎng)方向垂直，長(zhǎng)8 cm的通電導(dǎo)線ab(如圖3114所示)，通電導(dǎo)線ab所受的安培力是1.010－2 N，方向垂直紙面指向外，求導(dǎo)線中電流的大小和方向． 圖3114 【解析】　根據(jù)左手定則，可以判斷導(dǎo)線中的電流的方向由b指向a. 利用安培力的計(jì)算公式可得： I＝＝ A≈3.1 A. 【答案】　I≈3.1 A　方向由b指向a 12．在赤道上，地磁場(chǎng)可看成是沿南北方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是0.5010－4T.如果赤道上有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長(zhǎng)為100 m，載有從東向西的電流50 A，地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的作用力有多大？方向如何？ 【解析】　因電流和磁場(chǎng)方向垂直，所以F＝BIL ＝0.5010－450100 N ＝0.25 N 由左手定則知安培力方向向下． 【答案】　0.25 N　方向向下