高考物理 随堂基础巩固 第1部分 第三章 第2节 磁场对通电导线的作用 安培力（含解析） 新人教版选修3-1VIP免费

[随堂基础巩固]1．关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是()A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直解析：由左手定则可知，安培力方向一定既垂直于磁场方向又垂直于电流方向，但电流方向与磁场方向不一定垂直。答案：D2．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图3－2－10所示，ad与MN平行。关于MN中电流产生的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是()A．线框有两条边所受到的安培力方向相同B．线框有两条边所受到的安培力大小相同图3－2－10C．整个线框有向里收缩的趋势D．若导线MN向左微移，各边受力将变小，但合力不变解析：由直流电流产生磁场的特点可知，与导线距离相等的位置磁感应强度大小相等。因此ab与cd边受到的安培力大小相等，但ab受力方向向下，cd受力方向向上，即两者的方向相反。ad受力方向向左，bc受力方向向右，但ad受到的力大于bc受到的力，A、C错B对；MN向左微移，则线框各边所在处磁场均减弱，故各边受力均变小，但ad边所在处减弱更多，故线框所受向左的合力变小，D错。答案：B3．质量为m的导体棒ab置于光滑圆弧形金属导轨上，导轨下端接有电源，如图3－2－11所示。磁场方向为下列哪一种情况时能使导体棒静止在导轨上()A．沿ab方向图3－2－11B．沿ba方向C．竖直向下D．竖直向上解析：对棒ab进行受力分析，棒ab受到竖直向下的重力，垂直于导轨向上的弹力，还有安培力，由物体的平衡条件可知，安培力必有向右的分力。ab中电流方向为a→b，由左手定则，可判断四个选项中只有C符合条件。答案：C4．(2012·成都高二检测)如图3－2－12所示，水平方向有一匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.2T，有一段通电导线竖直放置，长度为L＝0.8m，当导线中通入大小为I＝1A，方向如图3－2－12所示的电流时，试问：图3－2－12(1)导线所受安培力有多大？方向如何？(2)若将导线在纸面内沿顺时针方向转过90°，则安培力的大小是多少？(3)若将导线在垂直纸面的平面内转动，分别说明它所受安培力的大小和方向是否变化？解析：(1)由于电流方向与磁场方向垂直，故F＝BIL＝0.16N，由左手定则可判断出安培力的方向垂直纸面向里。(2)将导线在纸面内沿顺时针方向转过90°，此时电流方向与磁场方向平行，故安培力的大小F＝0。(3)将导线在垂直纸面的平面内转动，由于任意位置电流方向与磁场方向均垂直，故安培力的大小不变，由左手定则知，安培力的方向不断改变。答案：(1)0.16N垂直纸面向里(2)0(3)F大小不变，方向不断改变