专题提升一 安培力作用下导体的运动、平衡和加速问题 (分值:100分) 选择题1~9题,每小题8分,共72分。 基础对点练 题组一 安培力作用下导体运动的判断 1.用两根绝缘细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来,让二者等高平行放置,如图所示。当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时,则有 ( ) 两导线环相互吸引 两导线环相互排斥 两导线环间无相互作用力 两导线环先吸引后排斥 2.如图所示,在螺线管正上方用细线悬挂一根通电直导线,电流方向自左向右。当开关S闭合后,关于导线的受力和运动情况,下列说法正确的是 ( ) 导线垂直纸面向外摆动,细线张力变小 从上向下看,导线顺时针转动,细线张力变大 从上向下看,导线逆时针转动,细线张力变小 导线与螺线管产生的磁场平行,始终处于静止状态 3.(2024·广东珠海高二期中)通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内,L1是固定的,L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心),各自的电流方向如图所示。下列关于L2在开始一段时间内的运动情况的描述正确的是 ( ) 因L2不受磁场力的作用,故L2不动 因L2上、下两部分都受到安培力,故L2不动 L2绕轴O按顺时针方向转动 L2绕轴O按逆时针方向转动 题组二 安培力作用下导体的平衡 4.如图所示,导体棒ab均位于固定的导体框上,图1中磁感应强度垂直于导体框向上,图2中磁感应强度与导体框所在平面成一个夹角α,图3中导体框倾斜放置,且与水平面成一个夹角θ,磁感应强度垂直于导体框平面向上。已知电源、导体框、导体棒及磁感应强度B大小均相同,导体棒ab均保持静止。则导体棒ab受到的摩擦力最大的是 ( ) 图1 图2 图3 无法确定 5.条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠近S极一侧悬挂一根垂直纸面的导电棒,如图所示(图中只画出棒的截面图)。在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间,可能产生的情况是 ( ) 磁铁对桌面的压力减小 磁铁对桌面的压力增大 磁铁不受摩擦力作用 磁铁受到向右的摩擦力 6.(2024·广东潮州高二期中)如图,在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120°,此时悬线的张力为F。若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是 ( ) 电流大小为,电流方向沿顺时针方向 电流大小为,电流方向沿逆时针方向 电流大小为,电流方向沿顺时针方向 电流大小为,电流方向沿逆时针方向 题组三 安培力作用下导体的加速 7.如图所示,ab、cd为两根相距 2 m 的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为3.6 kg的金属棒MN放在导轨上。当金属棒中通以5 A的电流时,金属棒沿导轨做匀速运动;当金属棒中的电流增大到8 A时,金属棒能获得 2 m/s2的加速度。则匀强磁场的磁感应强度的大小为 ( ) 1.0 T 1.2 T 1.4 T 1.6 T 8.如图所示的匀强磁场磁感应强度大小为2 T,方向与水平面夹角为θ(sin θ=0.6),质量为0.4 kg、长为0.5 m的金属棒PQ垂直磁场放在绝缘水平面上,金属棒与水平面间的动摩擦因数为0.25,当给金属棒通入大小为4 A、由P流向Q的电流时,金属棒的加速度大小为(重力加速度大小为10 m/s2) ( ) 0 2.5 m/s2 4.5 m/s2 5.5 m/s2 综合提升练 9.(多选)如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是 ( ) 棒中的电流变大,θ角变大 两悬线长度变短,θ角变小 金属棒质量变大,θ角变大 磁感应强度变大,θ角变大 10.(12分)(2024·北京海淀高二期末)如图所示,金属杆ab质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,结果金属杆ab静止且紧压于水平导轨上。若磁场方向与 ... ...
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