第一章第一节 磁场对通电导线的作用力——高二物理人教版（2019）选择性必修第二册课后习题（含解析）

第一章第一节 磁场对通电导线的作用力———高二物理人教版（2019）选择性必修第二册课后习题 【教材课后习题】 1.图的磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。图甲、乙、丙分别标明了电流、磁感应强度和安培力三个量中的两个量的方向，试画出第三个量的方向。（本书用“·”表示磁感线垂直于纸面向外，“×”表示磁感线垂直于纸面向里，“⊙”表示电流垂直于纸面向外，“”表示电流垂直于纸面向里。） 2.在图中画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。 3.图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。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B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。 （1）导出用表示磁感应强度B的表达式。 （2）当时，磁感应强度是多少？ 4.有人做了一个如图所示的实验：把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，观察通电后的现象。请你分析一下，通电后有可能发生怎样的现象？ 【定点变式训练】 5.如图所示，一质量为m、长为L的导体棒，被两根细绳竖直悬挂起来，导体棒处于水平静止状态，匀强磁场的方向垂直于导体棒斜向下，且与竖直方向成θ角，磁感应强度大小为B，导体棒通以大小为I的电流时，导体棒受到的安培力大小为( ) A. B. C. D. 6.如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下，当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向( ) A.向前 B.向后 C.向左 D.向右 7.如图，半径为r、粗细均匀的金属圆环放在绝缘水平面上，虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B，MN与圆环的直径重合，PQ是圆环垂直MN的直径，将P、Q两端接入电路，从P点流入的电流大小为I，圆环保持静止不动，则下列判断正确的是( ) A.整个圆环受到的安培力为2BIr B.整个圆环受到的安培力大小为 C.MN左侧半圆环受到的安培力大小为 D.MN左侧半圆环受到的安培力大小为BIr 8.如图所示，是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，当在该导线中通以由C到A、大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力大小和方向是( ) A.，平行于向左 B.，平行于向右 C.，垂直的连线指向左下方 D.，垂直的连线指向左下方 9.如图所示，匀强磁场中通电导线abc中bc边与磁场方向平行，ab边与磁场方向垂直，线段ab、bc长度相等，通电导线所受的安培力大小为F。现将通电导线以ab为轴逆时针（俯视看）旋转的过程中，通电导线一直处于磁场中，则旋转后导线abc所受到的安培力的情况下列说法正确的是( ) A.以为轴逆时针（俯视看）旋转时所受的安培力大小为F B.以为轴逆时针（俯视看）旋转时所受的安培力大小为 C.以为轴逆时针（俯视看）旋转时所受的安培力大小为 D.以为轴逆时针（俯视看）旋转时所受的安培力大小为 10.下列关于电流的磁场和通电导体在匀强磁场中所受安培力的判断正确的是( ) A. B. C. D. 答案以及解析 1.答案：如图所示。 解析： 2.答案：可用左手定则判定如图所示。 解析： 3.答案：（1） （2）0.48 T 解析：（1）设电流方向未改变时，天平的左盘内砝码质量为， 右盘内砝码和矩形线圈的总质量为，则由天平的平衡条件，有 电流方向改变后，同理可得 两式相减，得。 （2）将代入， 得。 4.答案：见解析 解析：弹簧上下振动，电流交替通断。产生这种现象的原因：通入电流时，弹簧各相邻线圈中电流方向相同，线圈之间相互吸引，使得弹簧收缩，电路断开；电路断开 ... ...