粵教版 (2019)選擇性必修 第二冊第一節(jié) 安培力練習(xí)

這是一份粵教版 (2019)選擇性必修 第二冊第一節(jié) 安培力練習(xí)，共10頁。試卷主要包含了選擇題，填空題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.1安培力基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第二冊一、選擇題（共15題）1．如圖所示，由相同材料制成的半徑為r的圓形硬質(zhì)線圈 放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,線圈平面與磁場垂直．若通以圖示方向的電流，且已知從P端流入的總電流強(qiáng)度為I．則線圈受到的總磁場力的大小為（     ）A．0 B．BIr C．BIr/2 D．2BIr2．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?yàn)?/span>A．向北B．向南C．垂直地面向上D．垂直地面向下3．在如圖所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線MM′與NN′之間的安培力的大小分別為Fa、Fb，則這兩段導(dǎo)線A．相互吸引，Fa＞FbB．相互排斥，Fa＞FbC．相互吸引，Fa＜FbD．相互排斥，Fa＜Fb4．一矩形線圈abcd放在水平面上，線圈中通有如圖所示的恒定電流．在ab邊的右側(cè)距ab邊的距離與bc邊的長度相等處，放置水平長直導(dǎo)線MN，MN通有由M到N的電流，在其周圍空間產(chǎn)生磁場，已知載流長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kI/r，式中常量k>0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的距離．則（     ）A．ad邊不受安培力作用B．ab邊、cd邊受到的安培力之比為2：1C．若水平面光滑，線圈將向右作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)D．若水平面粗糙，線圈受到向左的摩擦力作用5．如圖表示一條放在磁場里的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場方向垂直，圖中已經(jīng)分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力三者方向的關(guān)系，其中正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．6．質(zhì)量為m的通電細(xì)桿置于傾角為的光滑導(dǎo)軌上，有垂直于紙面向外的電流I通過細(xì)桿，在如圖所示的A、B、C、D四個(gè)圖中，能使細(xì)桿沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)且磁感應(yīng)強(qiáng)度最小的是（　?。?/span>A． B． C． D．7．如圖所示，長為L，質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b，a被放置在光滑斜面上，b固定在距a為x距離的同一水平面處，且a、b水平平行，設(shè)θ=45°，a、b均通以強(qiáng)度為I的同向平等電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止，則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（ ）A． B． C． D．8．如圖所示，一根金屬棒MN，兩端用彈簧懸掛于天花板上，棒中通有方向從M流向N的電流．若在圖中的虛線范圍內(nèi)加一磁場，可以使彈簧的彈力增大（彈力的方向不變），關(guān)于該磁場的方向，以下判斷中正確的是（　　）A．垂直紙面向里 B．垂直紙面向外 C．平行紙面向上 D．平行紙面向下9．如圖所示，在架子上吊著一根絕緣導(dǎo)線，右側(cè)導(dǎo)線下部某處裝有一個(gè)鉛墜，使導(dǎo)線保持豎直狀態(tài)，下端連接著一個(gè)鋁箔刷子，刷子下方放置一張鋁箔，調(diào)整刷子的高度使之下端剛好與鋁箔接觸。將左側(cè)導(dǎo)線接到電源的正極上，電源的負(fù)極連接鋁箔，用可移動(dòng)的夾子水平地夾住一根強(qiáng)磁鐵，右端N極正對右側(cè)導(dǎo)線，接通電源，發(fā)現(xiàn)右側(cè)導(dǎo)線在擺動(dòng)。下列判斷正確的是（　　） A．右側(cè)導(dǎo)線開始時(shí)垂直紙面向里擺動(dòng)B．右側(cè)導(dǎo)線在擺動(dòng)過程中一直受到安培力作用C．右側(cè)導(dǎo)線在整個(gè)擺動(dòng)過程中安培力對其做正功D．同時(shí)改變電流方向及磁鐵的磁極方向，右側(cè)導(dǎo)線開始擺動(dòng)方向與原來相同10．掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌，為了隔離外界振動(dòng)對STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加恒定磁場來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。出現(xiàn)擾動(dòng)后，對于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是（　?。?/span>A． B． C． D．11．如圖所示裝置，天平可以用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向，天平的右臂下面掛有一個(gè)共N匝的矩形線圈，線圈寬為l。線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面，線圈中通有如圖所示方向的電流I時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼，天平平衡；當(dāng)只改變電流的方向時(shí)，需要在天平左邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平才重新達(dá)到平衡。那么（　　）A．B的方向垂直紙面向外，大小為 B．B的方向垂直紙面向里，大小為C．B的方向垂直紙面向外，大小為 D．B的方向垂直紙面向里，大小為 12．在條形磁鐵S極附近，放置一輕質(zhì)等邊三角形線圈abc，磁鐵軸線經(jīng)過三角形ab邊中垂線，當(dāng)線圈中通有順時(shí)針方向電流時(shí)，則線圈運(yùn)動(dòng)情況是 （     ）A．ab邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)靠近S極B．ab邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)遠(yuǎn)離S極C．ab邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)靠近S極D．ab邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)遠(yuǎn)離S極13．如圖所示，用相同合金絲制作的邊長為L的正三角形框架MNP，用絕緣細(xì)線豎直懸掛，勻強(qiáng)磁場垂直其所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。給框架通入電流，已知電流從M點(diǎn)流入，從N點(diǎn)流出，MN棒中的電流為I。則（　?。?/span>A．每條邊所受安培力大小均為BILB．框架所受安培力大小為2BILC．框架所受安培力大小為D．框架所受安培力方向豎直向上14．如圖所示，矩形金屬框CDEF用兩根絕緣細(xì)線懸掛于天花板上，其中CD和EF質(zhì)量均為m，CF和DE重力不計(jì)，金屬框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)使金屬框中通過圖中所示的恒定電流。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，則（　?。?/span>A．CD邊將垂直紙面向里偏離至某處B．EF邊將垂直紙面向里偏離至某處C．兩根絕緣細(xì)線的拉力均大于mgD．兩根絕緣細(xì)線的拉力均等于mg15．為了降低潛艇噪音可用電磁推進(jìn)器替代螺旋槳。如圖為直線通道推進(jìn)器示意圖。推進(jìn)器前后表面導(dǎo)電，上下表面絕緣，規(guī)格為：a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m?？臻g內(nèi)存在由超導(dǎo)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10.0T，方向豎直向下，若在推進(jìn)器前后方向通以電流I=1.0×103A，方向如圖。則下列判斷正確的是（   ）A．推進(jìn)器對潛艇提供向左的驅(qū)動(dòng)力，大小為4.0×103NB．推進(jìn)器對潛艇提供向右的驅(qū)動(dòng)力，大小為5.0×103NC．超導(dǎo)勵(lì)磁線圈中的電流方向?yàn)?/span>PQNMP方向D．通過改變流過超導(dǎo)勵(lì)磁線圈或推進(jìn)器的電流方向可以實(shí)現(xiàn)倒行功能二、填空題（共4題）16．______于磁場B的方向放置的長為l的通電導(dǎo)線，當(dāng)通過的電流為I時(shí)，所受安培力為F＝______17．沿豎直方向安放兩條比較靠近并且相互平行的直導(dǎo)線，當(dāng)兩導(dǎo)線通以同向電流時(shí)，兩導(dǎo)線相互_____，通以反向電流時(shí)，兩導(dǎo)線相互_____（填“吸引”或“排斥”）。18．如圖所示，有一個(gè)10匝的矩形線圈，它的ab邊的長度為10cm，處在一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面向里．線圈通以如圖所示方向的電流時(shí)，天平平衡，電流大小為0.1A．若將電流反向，需在右盤增加2g砝碼方可使天平恢復(fù)平衡．則磁場的磁感強(qiáng)度大小為________ T．(g取10m/s2)19．一個(gè)物理研究性學(xué)習(xí)小組希望利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究影響安培力大小與方向的因素。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并寫出實(shí)驗(yàn)步驟。三、綜合題（共4題）20．把一根長l = 10cm的導(dǎo)線垂直磁感線方向放入如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，（1）當(dāng)導(dǎo)線中通以I1 = 2A的電流時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力大小為 1.0×10－7N，則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？（2）若該導(dǎo)線中通以I2 = 3A的電流，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？此時(shí)導(dǎo)線所受安培力大小是多少？方向如何？21．如圖所示，兩光滑的平行金屬軌道與水平面成角，兩軌道間距為L，一金屬棒垂直兩軌道水平放置。金屬棒質(zhì)量為m，電阻為R，軌道上端的電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r。為使金屬棒能靜止在軌道上，可加一方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。(1)則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)是多大？(2)若將磁場方向變?yōu)樨Q直向下，此時(shí)導(dǎo)軌由靜止下滑的瞬間加速度？ 22．如圖所示，導(dǎo)體棒通過軟導(dǎo)線通入電流，導(dǎo)體棒處于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，長度為L，電流為I，電流方向由a端流向b端，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，懸掛導(dǎo)體棒的軟導(dǎo)線與豎直方向的夾角為，重力加速度為g．求:導(dǎo)體棒受磁場作用力的最小值和與之對應(yīng)的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度．23．請標(biāo)出圖中所示情形下通電直導(dǎo)線I（不是I0）   所受磁場力F的方向。
參考答案：1．D2．C3．D4．B5．C6．B7．A8．B9．D10．D11．C12．A13．C14．D15．D16．     垂直     IlB17．     吸引     排斥18．0.119．實(shí)驗(yàn)方案：對導(dǎo)體棒受力分析，重力、安培力、細(xì)線拉力使導(dǎo)體棒擺起一定角度后，受力平衡，根據(jù)平衡條件可得F安= mgtan可知擺起角度越大，安培力越大。應(yīng)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟1．研究影響安培力大小的因素：(1)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，改變電流大小，連接電路，閉合開關(guān)，觀察導(dǎo)體棒擺起的角度的變化；(2)連接電路，閉合開關(guān)，再增加一個(gè)蹄形磁鐵，擺放在相同的位置，觀察導(dǎo)體棒擺起的角度的變化。2．研究影響安培力方向的因素(1)連接電路，閉合開關(guān)，調(diào)換電源正負(fù)極，改變電流方向，觀察導(dǎo)體棒擺起的方向的變化；(2)連接電路，閉合開關(guān)，調(diào)換磁極南北極，改變磁場方向，觀察導(dǎo)體棒擺起的方向的變化。20．（1）5.0×10－7T；（2）5.0×10－7T；1.5×10－7N   安培力垂直導(dǎo)線向上21．(1)；(2)22．導(dǎo)體棒受磁場作用力的最小值F=mg，B=；平行于軟導(dǎo)線向上．23．