(粤教版)高中物理【选修3-1】3.3《探究安培力》课时检测及答案.pdf

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1、第三节探究安培力 一、单项选择题 1磁感应强度的单位是特斯拉(T) ，与它等价的是( ) A. N Am B. NA m C. NA m 2 D. N Am 2 答案： A 2如图所示，固定的长直导线竖直放置，通以竖直向上的直流电在导线右侧放一可以 自由移动的矩形通电线框，它们在同一平面内，则线框的运动情况是( ) A线框平动，远离直导线 B线框平动，靠近直导线 C从上向下看线框顺时针转动，并靠近直导线 D从上向下看线框逆时针转动，并远离直导线 答案： B 3下图中磁感应强度B，电流 I 和安培力F 之间的方向关系错误的是( ) 解析： 根据左手定则，F一定垂直于I 和 L，D错误 答案： D

2、 4一段长0.2 m ，通过 2.5 A 电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受 安培力 F 的情况，正确的是( ) A如果 B2 T ，F 一定是 1 N B如果 F0，B也一定为零 C如果 B4 T ，F 有可能是1 N D如果 F 有最大值时，通电导线一定与B平行 解析： 当导线与磁场方向垂直放置时，FBIL ，力最大，当导线与磁场方向平行放置时， F0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0FBIL，A、D两项不正确，C项正确；磁 感应强度是磁场本身的性质，与受力F 无关， B不正确 答案： C 二、双项选择题 5如图所示，两根间距为d 的平行光滑金属导轨间接有电源E，导

3、轨平面与水平面间的 夹角 30. 金属杆ab 垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好整个装置处于磁感应强度 为 B的匀强磁场中当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab 刚好处于静止状态要使金 属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是( ) A增大磁感应强度B B调节滑动变阻器使电阻减小 C增大导轨平面与水平面间的夹角 D将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变 解析： 对金属杆受力分析，沿导轨方向： BEd R mgsin 0，若想让金属杆向上运动， 则 BEd R 增大， A 项正确；电阻减小， BEd R 增大，则B 项正确；若增大 ，则 mgsin 增大， C 项错误；若电流反向，则金属杆受到

4、的安培力反向，D项错误 答案： AB 6质量为 m的通电细杆置于倾角为 的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦 因数为 ，有垂直于纸面向里的电流通过杆，杆恰好静止于导轨上在如下图所示的A、 B、 C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是( ) 解析： 对通电杆进行受力分析如下： 根据平衡条件可以判断出C和 D一定受到摩擦力的作用，正确选项为C、D.此题要求考生 能够对通电杆进行正确的受力分析，并根据平衡条件进行判断 答案： CD 7首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培如右图所示的装置，可以探究影响 安培力大小的因素，实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度，可能的操作是( )

5、A把磁铁的N极和 S极换过来 B增大通过导体棒的电流强度I C把接入电路的导线从、两条换成、两条 D更换磁性较小的磁铁 解析： 安培力的大小与磁场强弱成正比，与电流强度成正比，与导线的长度成正比，B、 C正确 答案： BC 8南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管，如右图所示，下 列说法正确的是( ) A若将 a 端接电源正极，b 端接电源负极，则弹簧秤示数将减小 B若将 a 端接电源正极，b 端接电源负极，则弹簧秤示数将增大 C若将 b 端接电源正极，a 端接电源负极，则弹簧秤示数将增大 D若将 b 端接电源正极，a 端接电源负极，则弹簧秤示数将减小 解析： 分析弹簧测力

6、计示数是否变化或怎样变化，关键在于确定螺线管与电、磁场之间 的作用情况一方面，可以将地球等效处理为一个大磁铁，地球南极相当于磁铁的N 极，因 而在南极附近地磁场方向近似竖直向上；另一方面，可利用安培定则确定通电螺线管在周围 产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判断螺线管与地磁场之间 的作用情况 答案： AC 三、非选择题 ( 按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤， 答案中必须明确写出数值和单位) 9如图所示，两平行光滑导轨相距为L20 cm，金属棒MN的质量为m 10 g ，电阻R 8 ，匀强磁场的磁感应强度B0.8 T，方向竖直向下， 电源电动势

7、E10 V，内阻 r 1 ， 当开关 K闭合时， MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？( 设 45， g 取 10 m/s 2) 解析： 先根据左手定则判定安培力的方向，然后根据平衡条件列方程，再利用安培力公 式以及闭合电路欧姆定律进行求解 金属棒平衡时的平面受力图如图所示 当 MN平衡时，有： mgsin BILcos 0， 由闭合电路欧姆定律，得：I E/(R R1r) ， 由式联立并代入数据，得：R17 . 答案： 7 点拨： 改变观察角度，画出平面受力图，可使问题更便于分析 10如图所示，光滑的平行导轨倾角为，处在竖直向下匀强磁场中，导轨中接入电动 势为 E、内电阻为r 的直流电源

8、，电路中除电阻R外其余电阻不计；将质量为m 、长度为L 的 导体棒放在平行导轨上恰好能够处于静止状态，求磁感应强度B. 解析： 以导体棒为研究对象，对其受力分析如图所示， 可得： BIL mgtan ， I E/(R r) ， 解得： Bmg(Rr)tan /EL. 答案： mg(Rr)tan /EL 11如图所示，PQ和 MN为水平、平行放置的金属导轨，相距L1 m，导体棒ab 跨放在 导轨上，棒的质量为m 0.2 kg，棒的中点用细线经滑轮与物体相连，物体的质量M 0.3 kg， 棒与导轨的动摩擦因数0.5 ，匀强磁场的磁感应强度B0.2 T ，方向竖直向下，为使物 体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g 取 10 m/s 2) 解析： 对导体 ab，由平衡条件得：FN mg 0， BILf F0， 对物体，由平衡条件得：FMg 0， 又 f FN， 联立以上四式解得I 20 A ，由左手定则知电流方向应为由a 到 b. 答案： 20 A 从 a 流向 b