2024_2025学年新教材高中物理课后训练1安培力安培力的应用含解析粤教版选择性必修第二册.doc
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安培力安培力的应用
(建议用时：40分钟)
题组一安培力的方向
1．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线()
A．受到竖直向上的安培力
B．受到竖直向下的安培力
C．受到由南向北的安培力
D．受到由西向东的安培力
A[赤道上空地磁场方向水平向北，由左手定则可确定该导线受到安培力方向竖直向上，A正确。]
2．如图所示，磁感应强度和通电导体中的电流方向均垂直纸面对里，则关于通电导体所受磁场力，下面推断正确的是()
A．磁场力垂直导体，方向向左
B．磁场力垂直导体，方向向右
C．磁场力垂直导体，方向向上
D．磁场力为零
D[电流方向与磁场方向平行，通电导线所受磁场力为零，故选D。]
题组二安培力的大小
3．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，则棒MN所受安培力大小()
A．F＝BId B．F＝BIdsinθ
C．F＝eq\f(BId,sinθ) D．F＝BIdcosθ
C[棒MN在磁场中有效电流的长度L＝eq\f(d,sinθ)，则F＝BIL＝eq\f(BId,sinθ)，C正确。]
4．如图，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
A．0B．0.5BIlC．BIlD．2BIl
C[方法一：导线有效长度为2lsin30°＝l，依据安培力公式，该V形通电导线受到的安培力大小为BIl。
方法二：由安培力大小公式F＝ILB知V形导线每边受力为ILB，方向如图所示，其合力大小为2Fsin30°＝F＝ILB，C对。]
题组三安培力作用下导体的运动
5．如图所示，在南北方向安放的长直导线的正上方用细线悬挂一条形小磁铁，当导线中通入图示的电流I后，下列说法正确的是()
A．磁铁N极向里转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力
B．磁铁N极向外转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力
C．磁铁N极向里转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力
D．磁铁N极向外转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力
C[由条形磁铁的磁场分布，并由左手定则，可知导线左半部分受到安培力方向垂直纸面对外，右半部分安培力方向垂直纸面对里，由牛顿第三定律得磁铁左半部分受到安培力方向垂直纸面对里，右半部分安培力方向垂直纸面对外，因此条形磁铁N极向里转。当转过90°时导线受力竖直向上，则磁铁受力竖直向下，导致悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力，故C正确。]
6．如图所示，在条形磁铁S极旁边悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流淌时，将会出现()
A．线圈向磁铁平移
B．线圈远离磁铁平移
C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁
D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁
D[解法一：电流元法结合特别位置法和等效法
线圈所在处的磁场向左，由左手定则可知线圈左侧受力向外，右侧受力向里，所以从上往下看，线圈逆时针转动，转过90°后将环形电流等效成小磁针，由安培定则知其N极向左，与条形磁体的关系为异名磁极相对，所以相互吸引。
解法二：等效法
将环形电流等效成小磁针，由安培定则知其N极向里，受到条形磁体作用后其N极要指向左侧且相互靠近。]
7．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时()
A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
C[据左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，故由牛顿第三定律知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，则一方面使磁铁与桌面的挤压增大，一方面使磁铁产生向右的运动趋势，从而受向左的摩擦力作用。]
题组四安培力作用下导体的平衡和加速
8．如图所示，一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面对里，当铝棒中通过的电流I方向从左到右时，弹簧的长度变更了Δx，则下面说法正确的是()
A．弹簧长度缩短了Δx，B＝eq\f(2kΔx,IL)
B．弹簧长度缩短了Δx，B＝eq\f(kΔx,IL)，
C．弹簧长度伸长了Δx，B＝eq\f(2kΔx,IL)，
D．弹簧长度伸长了Δx，B＝eq\f(kΔx,IL)，
A[由左手定则可知，导体受到向上的安培力作用，故弹簧的长度将缩短Δx，起先没通电时：mg＝2kΔx1；通电后：mg＝BIL＋2kΔx2，其中Δx＝Δx1－Δ