【步步高 学案导学设计】2022学年高中物理 2.3 磁场对通电导线的作用每课一练 新人教版选修1-1

2.3磁场对通电导线的作用题组一　磁感应强度1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是(　　)A．匀强磁场中的磁感应强度可以这样测定：测出一段通电导线放在磁场中受到安培力F，及该导线的长度L、通过的电流I，则B＝B．通电导线在某处不受安培力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．B＝只是定义式，它是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关D．通电导线所受安培力的方向就是磁感应强度的方向答案　C解析　由磁感应强度的定义，通电导线应“在磁场中垂直于磁场方向”，该方向导线所受安培力最大，A选项未注明导线放置的方向，所以是错误的；若通电导线放置方向与磁场方向平行，则不受安培力作用，该处的磁感应强度不为零，B选项错误；在磁场稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的，与放入该处的通电导线无关，选项C正确；磁感应强度方向是磁场方向，选项D错误．2．由磁感应强度的定义式B＝可知(　　)A．若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零B．通电导线放在磁场中某处受安培力较大时，则该处的磁感应强度也较大C．同一条通电导线放在磁场中某处所受的安培力是一定的D．磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线有关答案　A3．一根通电导线在某个空间没有受到安培力，那么(　　)A．这个空间一定没有磁场B．可能有磁场，且磁场方向与导线垂直C．可能有磁场，且磁场方向可能与导线中电流方向相同D．可能有磁场，且磁场方向可能与导线中电流方向相反答案　CD题组二　安培力的方向4．有一通电导线在赤道上方，沿东西方向水平放置，电流方向向东，它受到地磁场的作用力方向为(　　)A．向东B．向西C．向上D．向下答案　C5．如图1所示，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直．当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出(　　)4图1A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大答案　A解析　通电导线所在处磁场水平向右，由左手定则知其受安培力方向竖直向下，弹簧拉力增大；根据牛顿第三定律知通电导线对磁铁作用力方向竖直向上，条形磁铁对桌面的压力减小．题组三　安培力的大小6．一根通有电流I的水平直铜棒用两条等长的软导线挂在如图2所示的匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有(　　)图2A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场答案　AC解析　由左手定则可知，导线受到向上的安培力，则欲使悬线中张力为零，可适当增大磁场或增大电流．7．关于磁感应强度B、电流I、导线长L和电流所受安培力F的关系，下面的说法中正确的是(　　)A．在B＝0的地方，F一定等于零B．在F＝0的地方，B一定等于零C．若B＝1T，I＝1A，L＝1m，则F一定等于1ND．若L＝1m，I＝1A，F＝1N，则B一定等于1T答案　A8．一段通电直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，如图3所示，导线中电流方向由左指向右．当导线以其中点O为轴转过90°的过程中，导线受到的安培力(　　)图3A．大小不变，方向不变4B．由0增至最大，方向时刻变C．由最大减小至0，方向不变D．由0增至最大，方向不变答案　D解析　导线转动前，电流方向与磁感线方向相同，导线不受安培力；当导线转过一个小角度，电流方向与磁感线不再平行，于是导线受到安培力；当导线转过90°时，电流方向与磁感线垂直，此时导线受的安培力最大．用左手定则可以判断安培力的方向始终不变．所以选项D正确．9．一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同位置，如图4所示，则(　　)图4A．乙情况下导线不受安培力B．乙、丙两种情况下导线都不受安培力C．丙情况下导线受的安培力大于甲情况下导线受的安培力D．甲、乙情况下，导线所受安培力大小相等答案　A解析　图示四种情况中，乙图中电流与磁场平行，故乙中导线所受安培力为零；甲、丙中导线都垂直磁场放置，故甲、丙中导线所受安培力最大，且大小一样；丁中导线与磁场成一夹角，其所受安培力小于甲、丙中导线所受安培力．10．粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如图5所示)．已知ab的质量m＝10g，ab的长度L＝50cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B＝0.4T，g＝10m/s2.图5(1)要使两根弹簧能处于自然状态，即不被拉伸，也不被压缩，ab中电流应沿什么方向、通多大的电流？(2)如导线中有从a到b方向、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx＝1mm，求弹簧的劲度系数．答案　(1)a→b　0.5A　(2)30N/m解析　(1)弹簧无弹力作用，BIL＝mg，所以I＝＝A＝0.5A，电流方向可以根据左手定则确定，方向为a→b.4(2)F安＝BI′L＝0.4×0.2×0.5N＝0.04N，F＝mg－F安＝0.1N－0.04N＝0.06N，故k＝＝N/m＝30N/m.4