（课堂设计）高中物理 5.4 探究安培力同步精练 沪科版选修3-1

第4课时 探究安培力1.在图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是 ()答案：C2关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法中正确的是 ()A通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直C通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直D通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面答案：BCD3有检验电流元长1 cm，并通以1 A的电流，把它垂直于磁场方向放于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度的大小为 ()A10 TB5 T C2 T D2.5 T解析：根据FBIL，B T10 T.答案：A4如图5412所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F0，可能达到要求的方法是 ()图5412A加水平向右的磁场B加水平向左的磁场C加垂直纸面向里的磁场D加垂直纸面向外的磁场答案：C5在测定某磁场中一点的磁场强弱时，得到下图中的几个关系图像，正确的是 ()答案：AD6停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图5413所示开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态 ()图5413A若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起B若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起D若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置解析：两块磁铁原来静止，则磁铁所受静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力，当电梯突然向下开动，由于失重，最大静摩擦力会减小，当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时，两磁铁会相互靠近而碰在一起，故A对B错；若电梯向上开动，当电梯在最后减速运动时，磁铁同样处于失重状态，故C对D错答案：AC7一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘，垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈都通过如图5414 所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L1将()图5414A不动B顺时针转动C逆时针转动 D向纸外平动答案：C8在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图5415.过c点的导线所受安培力的方向() 图5415A与ab边平行，竖直向上B与ab边平行，竖直向下C与ab边垂直，指向左边D与ab边垂直，指向右边解析：因a、b处的导线中的电流方向垂直纸面向内，根据右手螺旋定则可以判断a处导线中的电流在c处产生的磁场方向为与ac边垂直且指向左下方；b处导线中的电流在c处产生的磁场方向为与bc边垂直且指向右下方由几何知识可得两个磁场方向的夹角为60，又由于c点距a、b两点的距离相等，a、b处导线中的电流相等，所以产生的两个磁感应强度大小也相等，由平行四边形定则合成后的磁场方向竖直向下由左手定则可以判断c处导线受到的安培力与ab边垂直，指向左边，故选项C正确答案：C图54169如图5416所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与条形磁铁垂直当导线中通以垂直于纸面向里的电流时，用N表示磁铁对桌面的压力，f静表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前受力相比较是 ()AN减小，f静0 BN减小，f静0CN增大，f静0 DN增大，f静0解析：如右图所示，画出一条通电电流为I的导线所在处的磁感线，导线处的磁场方向水平向左，由左手定则知，导线受安培力方向竖直向上根据牛顿第三定律可知，电流对磁铁的反作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用，故正确答案为C.答案：C图541710如图5417所示，在条形磁铁的S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心当线圈中通以沿图示方向的电流时，将会出现什么现象 ()A线圈向磁铁平移B线圈远离磁铁平移C从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁体D从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁体解析：本题可以先利用电流元法，然后再利用结论法答案：D图541811如图5418所示，PQ和MN为水平放置的平行金属导轨，相距1 m导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m0.2 kg.棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M0.3 kg，棒与导轨的动摩擦因数0.5.匀强磁场的磁感应强度B2 T，方向竖直向下为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(取g10 m/s2)答案：2 A方向为ab12如图5419是导轨式电磁炮实验装置示意图两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块(即实验用弹丸)，滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源，滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为BkI，比例常量k2.5106 T/A.已知两导轨内侧间距l1.5 cm，滑块的质量m30 g，滑块沿导轨滑行x 5 m后获得的发射速度v3.0 km/s(此过程视为匀加速运动)图5419(1)求发射过程中电源提供的电流是多大？(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？解析：(1)由匀加速运动公式有a9105 m/s2由安培力公式和牛顿第二定律，有FIlBkI2lma因此I8.5105 A.(2)滑块获得的动能是电源输出能量的4%，即Pt4%mv2发射过程中电源供电时间t102 s所需的电源输出功率为P1.0109 W由功率PUI，解得输出电压U1.2103 V.答案：(1)8.5105 A(2)1.0109 W1.2103 V