2019-2020学年高中物理人教版选修3-1同步作业与测评:3.4 通电导线在磁场中受到的力 Word版含解析.doc
《2019-2020学年高中物理人教版选修3-1同步作业与测评:3.4 通电导线在磁场中受到的力 Word版含解析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年高中物理人教版选修3-1同步作业与测评:3.4 通电导线在磁场中受到的力 Word版含解析.doc(16页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第4节通电导线在磁场中受到的力对应学生用书P671.大,线圈偏转的角度越大,所以从线圈偏转的角度就能判断通过的电流大小;线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随之改变,指针的偏转方向也随之改变。对应学生用书P67考点一安培力的方向1.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内,如图所示,当线圈通以图示方向的电流时,线圈将()A发生转动,同时远离磁铁B发生转动,同时靠近磁铁C不发生转动,只靠近磁铁D不发生转动,只远离磁铁答案B解析由右手螺旋定则可以知道,线圈向外一面为S极,因为异名磁极相互吸引,因此从上往下看,线圈做顺时针方向转动,同时靠近磁铁,B正确。考点二安培力
2、的大小2.如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则MN所受安培力大小()AFBId BFBIdsinCF DFBIdcos答案C解析题中磁场和电流垂直,角仅是导线框与金属杆MN间夹角,不是电流与磁场的夹角,所以有效长度为MN的长度,C正确。考点三安培力作用下的导体棒的平衡3.如图所示,长L、质量为m的金属杆ab,被两根竖直的金属丝静止吊起,金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。当金属杆中通有方向ab的电流I时,每根金属丝的拉力大小为T。当金属杆通有方向ba的电流I时,每根金属丝的拉力大小为2T。则磁场的磁感应强度B的大小为_。答案解析导体a
3、b受重力、安培力、金属丝的拉力而平衡。当ab中的电流方向由a到b时,安培力向上,由平衡条件得2TBILmg当ab中的电流由b到a时,安培力向下,由平衡条件得4TBILmg解方程组得B。对应学生用书P681.如图所示,固定不动的绝缘直导线mn和可以自由移动的矩形线框abcd位于同一平面内,mn与ad、bc边平行且离ad边较近。当导线mn中通以向上的电流,线框中通以顺时针方向的电流时,线框的运动情况是()A向左运动 B向右运动C以mn为轴转动 D静止不动答案B解析线框中通有电流,ad和bc两导线同时受到通电导线mn的作用力,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”可得ad、bc所受安培力都向右,
4、所以合力向右,B正确。2.一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。当两线圈通以如图所示方向的电流时,从左向右看,则线圈L1将()A不动 B顺时针转动C逆时针转动 D向纸外平动答案C解析将线圈L1分成前后两个部分(靠近做题人的部分为前),将每部分分割成无数个电流元,线圈L1处于线圈L2产生的磁场中,根据右手螺旋定则判断L2产生的磁场,线圈L2内部磁场方向垂直于纸面向里,根据安培定则得,线圈L1前半部分受到的安培力竖直向上,线圈后半部分受到的安培力竖直向下,所以从左向右看,线圈L1逆时针转动,C正确。3如图所示,电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁
5、组成。当电源接通后,磁场对流过炮弹的电流产生力的作用,使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是()答案B解析由左手定则可知,图A磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向后,图B磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向前,图C、D磁感应强度方向使炮弹受到的安培力为零,只有B正确。4(多选)如图所示,通电细杆ab质量为m,置于倾角为的导轨上,导轨和杆间不光滑,通有电流时,杆静止在导轨上,下图是四个侧视图,标出了四种匀强磁场的方向,其中摩擦力可能为零的是()答案AB解析A图中细杆受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力,若三个力平衡,则细杆不受摩擦力,A正确;B图中细杆受重力、竖直向上的安培
6、力,若重力与安培力相等,则二力平衡,细杆不受摩擦力,B正确;C图中细杆受重力、竖直向下的安培力、支持力,要想处于平衡,细杆一定受摩擦力,C错误;D图中细杆受重力、水平向左的安培力、支持力,要想处于平衡,细杆一定受摩擦力,D错误。5如图所示,磁场方向竖直向下,通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2的过程中,通电导线所受安培力是()A数值变大,方向不变B数值变小,方向不变C数值不变,方向改变D数值,方向均改变答案B解析安培力FBIL,电流不变,垂直磁场方向的直导线的有效长度减小,安培力减小,安培力的方向总是垂直B、I所决定的平面,所以安培力的方向不变,B正确。6.如图所示,一根长L
7、0.2 m的金属棒放在倾角37的光滑斜面上,并通过I5 A的电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度B0.6 T,方向竖直向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少?(sin370.6)答案0.8 N解析从侧面看,对棒受力分析如图所示,安培力的方向由左手定则判断出为水平向右,FBIL0.650.2 N0.6 N。由平衡条件得重力mg0.8 N。7.质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成角斜向下,如图所示,求MN所受的支持力和摩擦力的大小。答案BILcosmgBILsin解析导体棒MN处于平衡状态,注意题
8、中磁场方向与MN是垂直的,作出其侧视图,对MN进行受力分析,如图所示。由平衡条件有:FfFsin,FNFcosmg,其中FBIL,解得:FNBILcosmg,FfBILsin。跟踪训练安培力的应用 对应学生用书P691.如图所示,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为()A0 B0.5BIlCBIl D2BIl答案C解析V形导线两部分的受力情况如图所示。其中FBIl,V形导线受到的安培力应为这两个力的合力,大小为F合2Fcos60BIl,C正确。2.如图所示,放
9、在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极B如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极C无论如何台秤的示数都不可能变化D以上说法都不正确答案A解析如果台秤的示数增大,说明导线对磁铁的作用力竖直向下,由牛顿第三定律知,磁铁对导线的作用力竖直向上,根据左手定则可判断,导线所在处磁场方向水平向右,由磁铁周围磁场分布规律可知,磁铁的左端为北极,A正确,B、C、D错误。3.(多选)如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方。MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向
10、外运动,可以()A将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极B将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极C将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极D将a、c端接在交流电源的一端,b、d端接在交流电源的另一端答案ABD解析将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向上,再根据左手定则可知MN受到的安培力向外,则MN垂直纸面向外运动,A正确;同理当b、d端接电源正极,a、c端接电源负极时,MN垂直纸面向外运动,B正确;当a、d端接电源正极,b、c端接电源负极,MN垂直纸面向里运动,C错误;将a、c端接在交流电源一端,b、d端接在交流电源的另一端,a、
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019-2020学年高中物理人教版选修3-1同步作业与测评:3.4 通电导线在磁场中受到的力 Word版含解析 2019 2020 学年 高中物理 人教版 选修 同步 作业 测评 3.4 通电 导线
链接地址:https://www.31doc.com/p-4800062.html