高中物理 3.4 磁场对通电导线的作力同步练习4新人教版选修3-1

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磁场对通电导线的作用力【基础练习】一、选择题:1、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法中正确的是( )A、F、B、I的三者必定均相互垂直B、F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于IC、B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于ID、I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B2、如图所示,在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd,最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内,则通电线圈运动的情况是( )A、ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向下运动B、ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向下运动C、ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向上运动D、ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向上运动3、如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上4、如图所示,一根通有电流I的直铜棒MN,用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,此时两根悬线处于紧张状态,下列哪些措施可使悬线中张力为零( )A、适当增大电流 B、使电流反向并适当减小C、保持电流I不变,适当增大B D、使电流I反向,适当减小5、一只电压表读数偏小,为纠正这一偏差,可以采取的措施是( )A、减少表头线圈的匝数B、增大表内的串联电阻C、增强表头的永久磁铁的磁性D、转紧表内的螺旋弹簧6、如图所示两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同,方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为( )A、F2 B、F1-F2 C、F1+F2 D、2F1-F2二、填空题:7、如图所示,通有电流的导体A可以自由运动,判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。8、在匀强磁场中,有一段5的导线和磁场垂直,当导线通过的电流是1A时,受磁场人作用力是0.1N,那么磁感应强度B= T;现将导线长度增大为原来的3倍,通过电流减小为原来的一半,那么磁感应强度B= T,导线受到的安培力F= N。9、长为L的水平通电直导线放在倾角为的光滑的斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,若磁场方向竖直向上,则电流为I1时导线平衡,若磁场方向垂直于斜面向上,则电流为I2时导线平衡,那么样I1:I2= 。三、计算题:10、质量为0.5的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置金属杆上通以I=4A的恒定电流,如图所示,匀强磁场B垂直轨道平面,金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2,求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 11、在倾角为的光滑斜面上,置一通有电流为I、长为L、质量为m的导体棒,如图所示,试求:欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀强磁场B的最小值和方向 12、电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通以恒定电流10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?磁场力的最大功率为多大?(不计轨道摩擦) 【能力提升】1、在赤道上空,水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,则此导线( )A、受到竖直向上的安培力 B、受到竖直向下的安培力C、受到由南向北的安培力 D、受到由西向东的安培力2、质量为m的金属导体棒置于倾角为 的导轨上,棒与导轨间的摩擦系数为,当导体棒通电时,恰能在导轨上静止,如图所示的四个图中标出了四种可能的匀强磁场的磁感应强度 B的方向,其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是( )3、质量为m的一段直导线弯成N形后放到光滑水平面上,具体尺寸如图所示,磁感受应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过N形导线平面,当N形导线通入电流I的瞬间,导线的加速度大小为 。4、有一金属棒ab,质量为m,电阻不计,可在两条轨道上滑动,如图所示,轨道间距为L,其平面与水平面的夹角为,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属棒与轨道的最大静磨擦力为其所受重力的k倍,回路中电源电动势为E,内阻不计,问:滑动变阻器R调节在什么阻值范围内,金属棒能静止在轨道上?
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