高中物理第5章磁場與回旋加速器探究安培力學(xué)案滬科版選修3-1-文庫吧資料
2024-11-27 23:11本頁面
【正文】 A． F、 B、 I 三者必須保持相互垂直 B． F 必須垂直 B、 I，但 B、 I 可以不相互垂直 C． B 必須垂直 F、 I，但 F、 I 可以不相互垂直 D． I 必須垂直 F、 B，但 F、 B 可以不相互垂直 答案 B 解析 安培力 F 總是與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B和電流 I決定的平面垂直，但 B 與 I(即導(dǎo)線 )可以垂直，也可以不垂直，通電導(dǎo)線受安培力時(shí)，力 F 與磁場及導(dǎo)線都是垂直的，故 A、 C、 D 均錯(cuò)，B 正確． 3．如圖 1 所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成的．當(dāng)電源接通后，磁場對(duì)流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度．下列各俯視圖中正確表示磁場 B 方向的是 ( ) 圖 1 答案 B 題組二 導(dǎo)線在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)問題 2所示，固定不動(dòng)的絕緣直導(dǎo)線 mn和可以自由移動(dòng)的矩形線框 abcd位于同一平面內(nèi)，mn 與 ad、 bc 邊平行且離 ad 邊較近．當(dāng)導(dǎo)線 mn 中通以向上的電流，線框中通以順時(shí)針方向的電流時(shí)，線框的運(yùn)動(dòng)情況是 ( ) 圖 2 A．向左運(yùn)動(dòng) B．向右運(yùn)動(dòng) C．以 mn 為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D．靜止不動(dòng) 答案 B 解析 線框中通有 電流， ad 和 bc兩導(dǎo)線同時(shí)受到通電導(dǎo)線 mn 的作用力，故可知 B 選項(xiàng)正確． L L2處在同一平面 (紙面 )內(nèi)， L1 是固定的， L2可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸 O 轉(zhuǎn)動(dòng) (O 為 L2 的中心 )，各自的電流方向如圖 3 所示．下列哪種情況將會(huì)發(fā)生 ( ) 圖 3 A．因 L2 不受磁場力的作用，故 L2 不動(dòng) B．因 L2 上、下兩部分所受的磁場力平衡，故 L2 不動(dòng) C． L2 繞軸 O 按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) D． L2 繞軸 O 按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 答案 D 解析 由右手螺旋定則可知導(dǎo)線 L1 的上方 的磁場的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，且離導(dǎo)線 L1 的距離越遠(yuǎn)的地方，磁場越弱，導(dǎo)線 L2 上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于 O點(diǎn)的下方磁場較強(qiáng)，則安培力較大，因此 L2 繞軸 O 按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)， D 選項(xiàng)對(duì)． 4 所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在條形磁鐵的左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí) (磁鐵始終未動(dòng) )( ) 圖 4 A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用 B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用 C．磁鐵 對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用 D．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用 答案 C 解析 根據(jù)左手定則知導(dǎo)線受磁鐵的作用力斜向左上方，故由牛頓第三定律知，導(dǎo)線對(duì)磁鐵的反作用力應(yīng)斜向右下方，則一方面使磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，一方面使磁鐵產(chǎn)生向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，從而受到向左的摩擦力作用． 題組三 對(duì)安培力公式 F＝ BILsin θ 的理解應(yīng)用 7．如圖 5所示，一根有質(zhì)量的金屬棒 MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸于 a、 b兩點(diǎn)，棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有電流，方向從 M 流向 N，此時(shí)懸線上有拉 力，為了使拉力等于零，可以 ( ) 圖 5 A．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 B．使磁場反向 C．適當(dāng)增大電流 D．使電流反向 答案 C 解析 首先對(duì) MN 進(jìn)行受力分析：其受豎直向下的重力 G、受兩根軟導(dǎo)線的豎直向上的拉力和安培力．當(dāng)其處于平衡狀態(tài)時(shí)： 2F＋ BIL＝ mg，重力 mg恒定不變，欲使拉力 F 減小到0，應(yīng)增大安培力 BIL，所以可增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 或增加通過金屬棒中的電流 I，或二者同時(shí)增大，只有 C 項(xiàng)正確． 6 所示，磁場方向豎直向下 ，通電直導(dǎo)線 ab 由水平位置 1 繞 a 點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)到位置 2，通電導(dǎo)線所受安培力是 ( ) 圖 6 A．?dāng)?shù)值變大，方向不變 B．?dāng)?shù)值變小，方向不變 C．?dāng)?shù)值不變，方向改變 D．?dāng)?shù)值、方向均改變 答案 B 解析 安培力 F＝ BIL，電流不變，垂直直導(dǎo)線的有效長度減小，安培力減小，安培力的方向總是垂直
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