2019-2020学年高中物理第三章磁场课时跟踪检测十五通电导线在磁场中受到的力含解析新人教版选修3_.pdf

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1、课时跟踪检测（十五）通电导线在磁场中受到的力1．一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将()A．保持原长B．收缩C．伸长D．不能确定解析：选B弹簧通电时，同向电流相吸，使得弹簧缩短，故B正确。2．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半解析：选B根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流I和磁场B确定的平面，即安培力的方向既垂直于B又垂直于

2、I，A错误，B正确；当电流I的方向平行于磁场B的方向时，直导线受到的安培力为零，当电流I的方向垂直于磁场B的方向时，直导线受到的安培力最大，可见，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，C错误；如图所示，电流I和磁场B垂直，直导线受到的安培力F＝BIL，将直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的安培力，2电流I和磁场B垂直，根据平行四边形定则可得，导线受到的安培力的合力为F′＝BIL，2D错误。3．如图所示四种情况中，匀强磁场磁感应强度大小相等，载流导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是()A．甲、乙B．甲、丙

3、C．乙、丁D．乙、丙解析：选C对于甲图，磁场力F＝BILcos30°，方向垂直纸面向里；对于乙图，磁场力F＝BIL，方向沿纸面向下；对于丙图，磁场力F＝0；对于丁图，磁场力F＝BIL，方向垂直导体沿纸面斜向上，所以，答案为C。4.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和方向(平行于纸面)为()A．BIl竖直向下B．BIl竖直向上C．2BIl竖直向下D．2BIl竖直向上解析：选B导线在磁场内有效长度为2lsin30

4、°＝l，故该V形通电导线受到安培力大小为F＝BI2lsin30°＝BIl，由左手定则可得方向竖直向上，则选项B正确。5．长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I时导体处于平衡状态；若B方向改为垂直斜1面向上，则电流为I时导体处于平衡状态，电流比值I∶I应为()2121A．cosθB.cosθ1C．sinθD.sinθ解析：选B若磁场方向竖直向上，则安培力沿水平方向，由平衡条件可得：mgtanθ＝BIL；若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上。由平衡条件可得：mgsinθ＝BI

5、L，12则I∶I＝1∶cosθ，故B正确。126．如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为L，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则()A．该磁场是匀强磁场B．线圈平面总与磁场方向垂直C．线圈将逆时针转动D．线圈将顺时针转动解析：选D该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；由题图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；由左手定则可知，a导线受到的安培力向上，b导线受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故C错误D正确。7．如图所示，在倾角为α的光滑

6、斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，说法正确的是()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小解析：选C导体棒受三个力的作用，安培力F的大小变化从图中即可看出是先减小后增大，由F＝BIL知，B的大小应是先减小后增大，只有C项正确。8．如图所示为电流天平，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度大小为B，方向

7、与线圈平面垂直。当线圈中通过方向如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时为使天平两臂再达到新的平衡，则需()nBILA．在天平右盘中增加质量m＝的砝码g2nBILB．在天平右盘中增加质量m＝的砝码gnBILC．在天平左盘中增加质量m＝的砝码g2nBILD．在天平左盘中增加质量m＝的砝码g解析：选D开始时底边所受的安培力方向竖直向上，电流反向后，安培力的方向变为竖1直向下，相当于右边多了两个安培力的重量，即：mg＝2F，解得F＝mg，由于：F＝nBIL，AA2A2nBIL2nBIL解得：m＝，要重新平衡，需要在天平左盘中增

8、加质量为m＝的砝码，D正确。gg9．[多选]如图所示，质量为m的通电细杆ab置于