1.1安培力及其應用基礎鞏固2021—2022學年高中物理魯科版（2019）選擇性必修第二冊一、選擇題（共15題）1．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??；然后保持電流不變，改變導線通電部分的長度。對該實驗，下列說法正確的是（　?。?/span>A．當導線中的電流反向時，導線受到的安培力方向不變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2．在下列勻強磁場中，通電導線受到安培力的方向正確的是（　?。?/span>A． B． C． D．3．如圖所示，一根通電直導線水平放置在勻強磁場中，電流方向向右，直導線所受安培力方向平行紙面且垂直導線向上的是（　?。?/span>A． B．C． D．4．傾角為θ的光滑固定斜面體處于豎直向下的勻強磁場中，在斜面上有一根長為L、質量為m的導線，導線與磁場垂直，導線中電流為I，方向如圖所示，導線恰能保持靜止，重力加速度為g。則磁感應強度B的大小為（　?。?/span>A． B． C． D．5．關于磁場的說法正確的是（　?。?/span>A．靜止通電導線在磁場中受安培力做功而運動，是磁場能轉化為機械能B．因地磁場影響，在進行奧斯特實驗時，通電導線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯C．垂直磁場放置的通電導線受力的方向就是磁感應強度的方向D．把與勻強磁場垂直的某線圈的匝數(shù)減半，則通過該線圈的磁通量也減半6．如圖所示,假想在地球赤道上方存在半徑略大于地球半徑的圓形單匝線圈．在線圈中通以由西向東的電流,則它所受地磁場的安培力方向為A．向北B．向南C．垂直地面向上D．垂直地面向下7．圖中B表示磁感強度，I表示通電長直導線中的電流，F表示磁場對導線的作用力．它們三者的方向間的關系，正確的是          A． B． C． D．8．把圓形導線圈用細線掛在通電直導線附近，使兩者在同一豎直平面內，其中直導線固定，線圈可以自由活動，如圖所示，當原線圈中通入圖示方向的電流時，線圈將A．發(fā)生轉動，同時靠近直導線B．發(fā)生轉動，同時離開直導線C．遠離直導線D．靠近直導線9．在傾角為α=30°的光滑斜面上，放置一根長 L=1.0m，質量 m=0.5kg 的導線（重力加速度取 g=10m/s2）。當導線中通大小為I=2A，方向如圖所示的電流后，若要使導線靜止，還應該在斜面上施加勻強磁場 B 的大小和方向為（　　）A．B＝1.25T，方向垂直于斜面向下B．B＝2.5T，方向垂直于斜面向上C．B＝ T，方向豎直向下D．B＝5T，方向水平向左10．一條勁度系數(shù)較小的金屬彈簧處于自由狀態(tài)，當彈簧通以電流時，彈簧將（　?。?/span>A．保持原長 B．收縮C．伸長 D．不能確定11．如圖，固定在勻強磁場中的線框abc是由一根粗細均勻的導線彎折成的閉合等腰直角三角形，∠c=90°，線框所在平面與磁場方向垂直現(xiàn)將直流電源接在線框的a、b兩點間，此時ac受到的安培力大小為F，則（　?。?/span>A．導線bc與ac受到的安培力相同B．導線acb受到的安培力大小為FC．導線ab與acb受到的安培力大小相等D．整個線框受到的安培力大于2F12．如圖，長為2l的直導線折成邊長相等、夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為B。當在導線中通以電流I時，該V形通電導線受到的安培力大小為（　　）A．2BIl B．BIl C．BIl D．0.5BIl13．如圖三根相互平行的固定長直導線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向于L2中的相同，與L3中相反。下列說法正確的是（　?。?/span>A．L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B．L3所在處磁場的方向水平向左C．L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1：1：D．L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為：：114．如圖所示，一根固定的通有電流I1的長直導線跟一個可以自由移動的矩形線框處在同一平面內，PQ和MN為線框的中心軸線，PQ與長直導線平行．當矩形線框通有如圖所示的電流I2 時，由于電磁作用，可使線框（ ）A．繞軸MN轉動 B．繞軸PQ轉動C．靠近直導線平動 D．遠離直導線平動15．在某頻道播出的節(jié)目中，海軍電力工程專家馬偉明院士表示，正在研制設計中的國產003型航母采用電磁彈射已成定局。電磁彈射就是采用電磁場的能量來推動被彈射的物體向外運動，電磁炮也是利用電磁彈射工作的。電磁炮的原理如圖所示，若電容器的電容C=5×10-2F，電磁炮釋放前兩端電壓為2kV，利用這種裝置可以把質量m=20g的彈體（包括金屬桿的質量）在極短的時間內加速到300m/s發(fā)射出去。若這種裝置的軌道寬L=2m、軌道內充滿磁感應強度B=2.5T的勻強磁場，不計軌道摩擦且金屬桿與軌道始終接觸良好。 則在這個過程中下列說法正確的是（　?。?/span>A．電容器兩端的電壓將變?yōu)?/span>40VB．電容器兩端的電壓將變?yōu)?/span>2.5kVC．通過電磁炮的電荷量為1.2CD．通過電磁炮的電荷量為100C二、填空題（共4題）16．左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線______，并使四指指向______的方向，這時______的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。17．如圖所示，已知導體棒中通有電流I，導體棒長度為l，磁場磁感應強度為B，當導體棒按下面幾種方式放置時，寫出導體棒所受安培力的大小，并寫出安培力的方向。（1）F=_______；（2）F=_______；（3）F=_______；（4）F=_______；18．判斷下列說法正確還是錯誤。（1）磁場的方向就是小磁針靜止時所受合力的方向。（______）（2）電流為I，長度為l的通電導線放入磁感應強度為B的磁場中受力的大小一定是F=IlB。（______）（3）公式說明B與F成正比，與Il成反比。（______）（4）磁感應強度等于垂直穿過單位面積的磁通量。（______）（5）磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量。（______）19．小明撿到了一根金屬絲，用多用電表測得其電阻約為4 Ω。他想用伏安法測出金屬絲較為準確的電阻，再根據電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。小明決定按圖甲示電路圖連接電路，他找到了以下器材：A．直流電源：電動勢約3 V，內阻很?。?/span>B．電流表A1：量程0～0.6 A，內阻0.01 Ω； C．電流表A2：量程0～3.0 A，內阻0.05 Ω；D．電壓表V：量程0～3 V，內阻3 kΩ；E．滑動變阻器R1：最大阻值10 Ω；F．滑動變阻器R2：最大阻值1 000 Ω；G．開關、導線等。（1）在可供選擇的器材中，應該選用的電流表是___________（填“A1”或“A2”），應該選用的滑動變阻器是___________（填“R1”或“R2”）。（2）用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖乙所示，讀出金屬絲的直徑d為________mm。（3）用米尺測量金屬絲的長度l=0.628 m，伏安法測得電阻絲的電阻Rx=4.0 Ω，則這種金屬材料的電阻率ρ為________Ω·m。（保留二位有效數(shù)字）（4）如圖丙中虛線框內存在一沿水平方向、且垂直于紙面向里的勻強磁場，小明想用撿到的這根金屬絲測量其磁感應強度的大小。所用器材已在圖丙中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框（用這根金屬絲彎折而成的），其底邊水平、兩側邊豎直且三邊等長。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線。實驗步驟如下：①調節(jié)滑動變阻器的滑片，使變阻器接入電路的阻值最大，閉合開關S；②在托盤中加入適量細沙，使得D處于平衡狀態(tài)；③記錄下此時電壓表的讀數(shù)U，用天平稱出細沙質量m；④調節(jié)滑片，重復②和③，得到多組m、U的數(shù)據；⑤將m、U的數(shù)據填入表中，再繪制成圖像，如圖丁所示，發(fā)現(xiàn)圖像可以很好地擬合成一條直線。直線的斜率為k，則磁感應強度的大小B=_______。（用金屬絲的直徑d、電阻率ρ和重力加速度g以及直線的斜率k等符號表示）三、綜合題（共4題）20．如圖所示，兩平行光滑導軌相距為L=20cm，金屬棒MN的質量為m=10g，電阻R=8Ω，勻強磁場的磁感應強度B=0.8T，方向豎直向下，電源電動勢E=10V，內阻r=1Ω，當開關S閉合時，MN恰好平衡，求變阻器R1的取值為多少？設θ=，g取10m/s221．如圖所示，在垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B=3T的勻強磁場中，水平放置兩根動摩擦因數(shù)為μ=0.1的平行金屬導軌，兩軌間距為l=50cm，左端接有電動勢E=2V、內阻r=0.5Ω的電源，現(xiàn)將一質量m=1kg、接入電路的電阻R0=1.5Ω的金屬棒ab放置在導軌上，其余電阻不計，開關閉合的瞬間，求：(1)金屬棒ab的電功率；(2)金屬棒ab的加速度.22．如圖所示，水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，它們之間的寬度為L=10cm，M和P之間接入電動勢E=1.5V、內阻r=0.1Ω的電源．現(xiàn)垂直于導軌放置一根質量為m=0.1kg，電阻為R=0.2Ω的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應強度大小為B=1T，方向與水平面夾角為37°且指向右斜上方，ab棒保持靜止．求：（1）ab棒受到的安培力的大?。?/span>（2）ab棒受到的支持力和摩擦力各為多少．23．如圖的磁場中有一條通電導線，其方向與磁場方向垂直。圖甲、乙、丙分別標明了電流、磁感應強度和安培力三個量中的兩個量的方向，試畫出第三個量的方向。（本書用“·”表示磁感線垂直于紙面向外，“×”表示磁感線垂直于紙面向里，“⊙”表示電流垂直于紙面向外，“”表示電流垂直于紙面向里。）
參考答案1．B2．A3．A4．C5．B6．C7．A8．D9．A10．B11．D12．C13．C14．C15．C16．從掌心垂直進入    電流    拇指所指    17．IlB，垂直于導體棒斜向左下    IlB，垂直紙面向外    IlB，垂直于導體棒斜向右下    0    18．錯誤    錯誤    錯誤    正確    錯誤    19．A1    R1    0.518～0.522    1.4×10-6        20．7Ω21．(1)1.5W； (2) 0.5m/s2  方向水平向右22．（1）F＝0.5N    （2）FN =0.6N         Ff =0.3N23．圖甲圖乙圖丙 

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