2021-2021学年高中物理 第三章第4节 通电导线在磁场中受到的力课时跟踪训练（含解析）新人教版选修3-1.doc

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1、1【三维设计【三维设计】2013-20142013-2014 学年高中物理学年高中物理 第三章第第三章第 4 4 节节 通电导线在磁通电导线在磁场中受到的力课时跟踪训练（含解析）新人教版选修场中受到的力课时跟踪训练（含解析）新人教版选修 3-13-1课时跟踪训练(满分 50 分时间 30 分钟)一、选择题(本大题共 8 个小题，每小题 4 分，共计 32 分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.如图 1 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

2、通电导线受到的安培力大小为()图 1A.0B.0.5BIlC.BIlD.2BIl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，故 C 项正确。答案：C2.通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图 2 所示，ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是()图 2A.线框有两条边所受的安培力方向相同B.线框有两条边所受的安培力大小相等C.线框所受的安培力的合力方向向左D.线框所受的安培力的合力方向向右2解析：由安培定则可知导线MN在线框外所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定

3、则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反。ab边受到向右的安培力Fab，cd边受到向左的安培力Fcd。因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故FabFcd，线框所受合力方向向右。答案：BD3.如图 3 所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()A.适当减小磁感应强度图 3B.使磁场反向C.适当增大电流D.使电流反向解析：首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向 上的拉力和安培力。处于平衡时：2FBILmg，重力mg恒定不变

4、，欲使拉力F减小到 0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大，C 对。答案：C4.关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场，下列说法中正确的是()A.该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向相同B.该磁场的磁感应强度的方向处处相同，大小不等C.使线圈平面始终与磁感线平行D.线圈所处位置的磁感应强度大小都相等解析：本题主要考查磁电式电流表的原理，两磁极之间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，极靴与铁质圆柱之间有一不大的缝隙，根据磁感线与磁极表面垂直的特点，磁化了的铁质圆柱与极靴间的缝隙处就形成了辐向分布的磁场，这样做的目的就是让通电

5、线圈所在处能有一个等大的磁场，并且磁感线始终与线圈平面平行，故正确答案为 C、D。答案：CD5.如图 4 所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离。其中AB固定，CD能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将(从纸外向纸内看)()3图 4A.顺时针方向转动同时靠近导线ABB.逆时针方向转动同时离开导线ABC.顺时针方向转动同时离开导线ABD.逆时针方向转动同时靠近导线AB解析：据电流元分析法，把电流CD等效成CO、OD两段电流。由安培定则画出CO、OD所在位置由AB电流所产生的磁场，由左手定则可判断CO、OD受力如图甲所示，可见导线CD逆时针转动。由特殊位置分析法，让CD逆时针转

6、动 90，如图乙，并画出CD此时位置，AB电流的磁感线分布，据左手定则可判断CD受力垂直于纸面向里，可见CD靠近AB，故 D 选项正确。答案：D6.如图 5 所示，放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()图 5A.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

7、磁场分布规律可知，磁铁的左端为北极，A 正确，B、C、D 错误。答案：A7.如图 6 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垂直纸面向外运动，可以4()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端接在电源负极图 6D.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解析：本题主要考查两个方面：电流的磁场和左手定则。要求直杆MN垂直纸面向外运动，把直杆所在处的磁场方向和直杆中的电流画出来得 A、B 正确。若使a、c两端(或b、d两端)的电势相对于另

8、两端b、d(或a、c两端)的电势的高低做同步变化，线圈磁场与电流方向的关系跟上述两种情况一样，故 D 也正确。答案：ABD二、非选择题(本题共 2 小题，共 18 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)8.(9 分)如图 9 所示，光滑的平行导轨倾角为，处在竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m，长度为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放时的瞬时加速度的大小。图 7解析：对于导体棒受力分析，如图所示。mgsinBILcosmaEI(Rr)由得agsinBLEcosmRr。答案：gsinBLEcosmRr