PAGE3-磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用一、選擇題1．(多選)以下家用電器中與安培力有關(guān)的是()A．電視機(jī)B．錄音機(jī)C．電冰箱D．洗衣機(jī)解析：四種家電中，B、C、D都用到電動(dòng)機(jī)，所以都與安培力有關(guān)，而電視機(jī)與安培力無關(guān)．答案：BCD2．有一通電金屬導(dǎo)線在赤道上方，東西向水平放置，電流方向向東，它受到地磁場(chǎng)的作用力方向?yàn)?)A．向東 B．向西C．向上 D．向下解析：赤道上方的地磁場(chǎng)方向從南向北，導(dǎo)線東西向水平放置，電流方向向東，依據(jù)左手定則可推斷導(dǎo)線受力方向向上．答案：C3．某同學(xué)畫的表示磁場(chǎng)B、電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖所示，其中正確的是()解析：依據(jù)左手定則，A中受力方向應(yīng)當(dāng)豎直向下，B中受力方向應(yīng)垂直于磁感線方向向上，C不受力．答案：D4.一段通電直導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線上的電流方向由左向右，如圖所示．在導(dǎo)線以其中心點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，導(dǎo)線受到的安培力()A．大小不變，方向不變B．由零增大到最大，方向時(shí)刻改變C．由最大減小到零，方向不變D．由零增大到最大，方向不變解析：導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)前，電流方向與磁場(chǎng)方向平行，導(dǎo)體不受安培力；當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度后，電流方向與磁場(chǎng)方向不再平行，導(dǎo)體受到安培力的作用；當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)過90°時(shí)，電流方向與磁場(chǎng)方向垂直，此時(shí)導(dǎo)體所受安培力最大．依據(jù)左手定則推斷知，力的方向始終不變，選項(xiàng)D正確．答案：D5．將一小段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖中能正確反映各量間關(guān)系的是()解析：當(dāng)電流垂直磁場(chǎng)放入時(shí)，F(xiàn)＝BIL，由于磁場(chǎng)確定，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，所以F與IL成正比，選項(xiàng)C正確．答案：C6．(多選)下列說法中正確的是()A．電荷在電場(chǎng)中某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．一小段通電導(dǎo)線在某處不受安培力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定為零C．把一個(gè)摸索電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱D．把一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處，它所受的磁場(chǎng)力與該小段通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值表示該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱解析：本題考查磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較．通電導(dǎo)體受磁場(chǎng)力與電荷受電場(chǎng)力不同，安培力的大小與導(dǎo)體放置的方向有關(guān)，導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)磁場(chǎng)力最大，導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向平行時(shí)磁場(chǎng)力為零．答案：AC7．(多選)有一段直導(dǎo)線長(zhǎng)1cm，通以5A電流，把它置于磁場(chǎng)中的某點(diǎn)時(shí)，受到的磁場(chǎng)力為0.1N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值可能為()A．1T B．5TC．2T D．2.5T解析：由磁場(chǎng)定義式B＝eq\f(F,IL)＝2T，但這是只考慮垂直的狀況，若考慮不垂直的狀況，磁感應(yīng)強(qiáng)度的值應(yīng)比2T更大．答案：BCD8．一段通電直導(dǎo)線，放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的三個(gè)不同位置，如圖所示，則()A．(b)狀況下導(dǎo)線不受安培力B．(b)(c)兩種狀況下導(dǎo)線都不受安培力C．(c)狀況下導(dǎo)線受的安培力大于(a)狀況下導(dǎo)線受的安培力D．(a)(b)狀況下，導(dǎo)線所受安培力大小相等解析：導(dǎo)線受安培力的狀況與導(dǎo)線放置方向有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，不受安培力；當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)受安培力最大．由分析可知(b)圖中導(dǎo)線不受安培力，(a)(c)圖中導(dǎo)線受安培力大小相等，所以只有A項(xiàng)正確．答案：A9.物理學(xué)家法拉第在探討電磁學(xué)時(shí)，親自做過很多試驗(yàn)．如圖所示的試驗(yàn)就是聞名的電磁旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)，這種現(xiàn)象是：假如載流導(dǎo)線旁邊只有磁鐵的一個(gè)極，磁鐵就會(huì)圍繞導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)；反之，載流導(dǎo)線也會(huì)圍繞單獨(dú)的某一磁極旋轉(zhuǎn)，這一裝置事實(shí)上就是最早的電動(dòng)機(jī)．圖中A是可動(dòng)磁鐵，B是固定導(dǎo)線，C是可動(dòng)導(dǎo)線，D是固定磁鐵．圖中黑色部分表示汞(磁鐵和導(dǎo)線的下半部分都浸沒在汞中)，下部接在電源上．這時(shí)自上向下看，A和C的轉(zhuǎn)動(dòng)方向分別是()A．A順時(shí)針，C逆時(shí)針 B．A逆時(shí)針，C順時(shí)針C．A逆時(shí)針，C逆時(shí)針 D．A順時(shí)針，C順時(shí)針解析：導(dǎo)線電流向上，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)自上向下看為逆時(shí)針方向，故磁鐵A將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；磁鐵兩端磁場(chǎng)較強(qiáng)，導(dǎo)線在該處所受力確定其所受的合力，C導(dǎo)線受力為順時(shí)針，故順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．答案：B10．如圖所示，水平桌面上放一根條形磁鐵，磁鐵正中心上方吊著跟磁鐵垂直的導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通入指向紙內(nèi)的電流時(shí)()A．懸線上的拉力將變大B．懸線上的拉力將不變C．磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將變大D．磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將不變解析：如圖所示，畫出一條通電電流為I的導(dǎo)線所在處的磁感線，磁場(chǎng)方向水平向左，由左手定則知，導(dǎo)線受安培力方向豎直向上，所以懸線的拉力將變小，A、B均錯(cuò)；依據(jù)牛頓第三定律可知，通電導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力方向豎直向下，所以磁鐵對(duì)桌面壓力增大，C對(duì)，D錯(cuò)．答案：C二、非選擇題11.如圖所示，水平放置的兩平行金屬導(dǎo)軌ab、cd間距為0.5m，其上垂直于導(dǎo)軌放置質(zhì)量為0.05kg的直金屬棒，整個(gè)裝置放在方向跟導(dǎo)軌平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)金屬棒中的電流為2.0A時(shí)，它對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好為零，g取10m/s2.求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向．解析：金屬棒受力如圖由二力平衡可得F＝mg＝0.5N.又因F＝BIL，所以B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(0.5,2.0×0.5)T＝0.5T，由左手定則可確定勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右．答案：0.5T方向水平向右12.如圖所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，并在豎直向上的磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為3.6kg、有效長(zhǎng)度為2m的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí)，金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中的電流增大到8A時(shí)，金屬棒能獲得2m