高二物理测试题磁场对通电导线的作用力(2)

高二物理测试题磁场对通电导线的作用力（2）

磁电式电流表

1．原理：通电线圈在磁场中受到________而偏转．线圈偏转的角度越大，被测电流就________．根据线圈________，可以知道被测电流的方向．

2．构造：________、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．

3．特点：两磁极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿________方向，保证线圈转动时，安培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直．使线圈平面总与磁场方向________，使表盘刻度均匀，如图所示．

4．优点：灵敏度高，可以测出________的电流．缺点：线圈导

线很细，允许通过的电流很弱.

注意：弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿L由始端流向末端． 公式F＝IBLsin θ中的Lsin θ也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”． 2．如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力． FA＝________ FB＝________ FC＝________ FD＝________

一、选择题

1．放在匀强磁场中的通电直导线与磁场方向垂直。电流强度I，导线长度L，磁感应强度B和导线所受磁场力F，它们四个量之间( )

A．B由F、I、L来决定 B．F由B、I、L来决定 C．I由B、F、L来决定 D．L由B、F、I来决定 2．下列说法正确的是( )

A．安培力的方向一定垂直于磁场方向 B．安培力的方向一定垂直于电流方向 C．电流方向一定垂直于磁场方向 D．电流的方向有可能与安培力方向平行

3．如图所示，表示通电导线在磁场内受磁场力作用时F、I、B三者方向的关系，其中正确的是( )

4．如图，ab和cd是两根可以自由移动的平行导线。用直流电源给它们同时供电( ) A．当a、c接正极，b、d接负极时，它们相互吸引 B．当a、c接负极，b、d接正极时，它们相互排斥 C．当a、d接正极，b、c接负极时，它们相互吸引 D．当a、d接负极，b、c接正极时，它们相互排斥

5．如图，A是一个通以逆时针方向电流的通电圆环，MN是一段直导线，它水平地放在环中并与环共面，当有电流i从N流向M时，MN所受的安培力的方向是( )

A．沿纸面向上 B．沿纸面向下 C．垂直于纸面向外 D．垂直于纸面向内

6．如下图所示，正方形线圈有一半处在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。当线圈中通以顺时针方向的电流时，线圈将( )

A．向上平动 B．向下平动 C．向左平动 D．向右平动 7．如图所示，在用软线悬挂的圆形线圈近旁有一水平放置的条形磁铁，线圈平面与磁铁的中轴线重合，当线圈通以顺时针方向的电流后( ) A．线圈向左摆动靠近磁铁 B．线圈向右摆动远离磁铁

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

8．如图所示，KN和LM是同心圆弧，其圆心是O，在O处垂直于纸面放置一载流长直导线，

电流方向垂直于纸面向外，用一根导线围成图中KLMN所示的回路，当在回路中通以沿图示方向的电流I2时，此时回路( )

A．将向右移动 B．将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动

C．各边所受安培力：KL边受力垂直于纸面向外，MN边受力垂直于纸面向里，LM和KN边不受力 D．各边所受安培力：LM和KN边不受力，KL边受力与NM边受力方向与C中所述的相反

9．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A。A与螺线管垂直，“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。电键S闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( ) A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向下D．竖直向上

10、一根有质量的金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中电流方向从M流向N，如图所示，此时棒受到导线对它的拉力作用．为使拉力等于零，可以( )

A．适当减小磁感应强度 B．适当增大电流 C．使磁场反向 D．使电流反向 11．如图中的天平可以测出线圈ab边所处匀强磁场的磁感强度B的大小。设ab边水平，长度为L，通以由a向b的电流I 时，左盘砝码质量为m1，天平平衡；仅将电流方向改为由b向a时，天平左盘砝码质量为m2天平才平衡。可知被测磁场的磁感应强度为

(m2?m1)g

IL(m2?m1)gC．

2ILA．

(m2?m1)g

IL(m?m1)gD．2

2ILB．

12．把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在水平方向的匀强磁场中，匀强磁场的方向与铝盘平面垂直，盘的下边浸在水银槽内，将转轴和水银用导线直接连在电源的两极上，如图所示，则下列说法正确的是( )

A．由于磁场对电流的作用，铝盘将顺时针转动 B．由于磁场对电流的作用，铝盘将逆时针转动 C．将电源两极对调，铝盘的转动方向不会改变

D．将电流及磁场方向同时改变，铝盘的转动方向改变 13．关于磁电式电流表，下列说法中正确的有( )

A．电流表的线圈处于匀强磁场中 B．电流表的线圈处于均匀辐向磁场中

C．电流表的线圈转动时，安培力大小不变 D．电流表的指针的偏转角与所测电流成正比 14.下列关于磁电式电流表的说法中，正确的是( )

A．电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用 B．电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用 C．电流表指针的偏转角与所通电流的大小成正比 D．电流表指针的偏转角与所通电流的大小成反比 15.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是 A．B＝m

sin?sin?g，方向垂直斜面向上 B．B＝mg，方向垂直斜面向下 ILIL

C．B＝mg

cos?cos?，方向垂直斜面向下[ ] D．B＝mg，方向垂直斜面向上 ILIL

16、一条形磁铁放在水平桌面上，在它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图中只画出此棒的横截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是( )

A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁受到向右的摩擦力 D．磁铁受到向左的摩擦力

17、如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈( ) A．向左运动 B．向右运动 C．静止不动 D．无法确定

18、如右图所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如右图所示，如果直导线可以自由地运动，

且通以从a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况( ) A．从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看，顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看，逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管 二、作图题、填空题

19．一根通电直导线放在水平面上，匀强磁场的方向竖直向上。在下述各种情况下，导线受到的磁场力的大小如何变化?(在括号中填“变大”、“变小”、“不变”)

(1)将导线在水平面内转过90°( ) (2)将磁场方向变为竖直向下( )

(3)将导线的一端抬起一些( ) (4)将导线变为竖直方向，同时磁场变为水平方向( ) (5)将导线水平沿东西方向放置，磁场沿水平向北( )

20．在匀强磁场中有一通电导体水平放置，如图所示，已知磁感应强度B＝0.02T，导体的单位长度的质量为1.4×10－5kg/m，为使该导体悬在空中处于静止状态，则通过导体的电流的大小为______，方向为______。

21、将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示．已知磁感应强度为1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．

22、如图所示，其中A、B图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向．C、D图已知及其对电流作用力的方

磁场方向向，试判断

电流方向并在图中标出．

三、计算题

23．如图所示，两平行光滑金属导轨间距10 cm与电源连通。导轨平面与水平面成30°角，导轨上放置一质量为0.2kg的金属棒MN。当金属棒上通过10A的电流时，为使其能静止在导轨上，需在导轨所在空间加一匀强磁场。若要磁场的磁感应强度最小，所加磁场方向如何?磁感应强度多大?(g取10m/s2)

24．如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，放在竖直向上的磁场中，一根质量为 3.6kg，有效长度2m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流强度增大到8A时，金属棒能获得2m/s2的加速度，则磁场的磁感应强度为多少?

25、质量为0.5㎏的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2，求当金属杆匀速运动时匀强磁场的磁感应强度B的大小。

26.质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平导轨上．通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，与导轨平面成θ角斜向上，如图所示．求MN受到的支持力和摩擦力的大小．

27、在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流I，长为L，质量为m的导体棒，如图所示， 试问：

(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．

(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向．

28、在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L?质量为m的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面向下,如右图所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,则磁感应强度B的大小？

高二物理测试题磁场对通电导线的作用力（2）答案1．B 2．AB 3．D 4．AD 5．A 6．C 7．D 8．C 9．D 10 11．D 12．B 13．BCD 14 15 16 17 18

－3

19．(1)不变 (2)不变 (3)变小 (4)不变 (5)不变 20．I＝6.86×10A，从a向b

23．1T，垂直于导轨斜向下 24．B＝1.2T