(山东省专用)2018-2019学年高中物理 第三章 磁场 课时跟踪检测(十五)通电导线在磁场中受到的力(含解析

课时跟踪检测（十五） 通电导线在磁场中受到的力

1．一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将( ) A．保持原长 C．伸长

B．收缩 D．不能确定

解析：选B 弹簧通电时，同向电流相吸，使得弹簧缩短，故B正确。 2．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( ) A．安培力的方向可以不垂直于直导线 B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向

C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关

D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 解析：选B 根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流I和磁场B确定的平面，即安培力的方向既垂直于B又垂直于I，A错误，B正确；当电流I的方向平行于磁场B的方向时，直导线受到的安培力为零，当电流I的方向垂直于磁场B的方向时，直导线受到的安培力最大，可

见，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，C错误；如图所示，电流I和磁场B垂直，直导线受到的安培力F＝BIL，将直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的安培力，电流I和磁场B垂直，根据平行四边形定则可得，导线受到的安培力的合力为F′＝D错误。

3．如图所示四种情况中，匀强磁场磁感应强度大小相等，载流导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是( )

2

BIL，2

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A．甲、乙 C．乙、丁

B．甲、丙 D．乙、丙

解析：选C 对于甲图，磁场力F＝BILcos 30°，方向垂直纸面向里；对于乙图，磁场力F＝BIL，方向沿纸面向下；对于丙图，磁场力F＝0；对于丁图，磁场力F＝BIL，方向垂直导体沿纸面斜向上，所以，答案为C。

4.如图所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B。当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小和方向(平行于纸面)为( )

A．BIl 竖直向下 C．2BIl 竖直向下

B．BIl 竖直向上 D．2BIl 竖直向上

解析：选B 导线在磁场内有效长度为2lsin 30°＝l，故该V形通电导线受到安培力大小为F＝BI2lsin 30°＝BIl，由左手定则可得方向竖直向上，则选项B正确。

5．长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态；若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值I1 ∶I2 应为( )

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A．cos θ C．sin θ

1B. cos θD.1

sin θ解析：选B 若磁场方向竖直向上，则安培力沿水平方向，由平衡条件可得：mgtan θ＝

BI1L；若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上。由平衡条件可得：mgsin θ＝BI2L，

则I1∶I2＝1∶cos θ，故B正确。

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6．如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为L，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则( )

A．该磁场是匀强磁场 B．线圈平面总与磁场方向垂直 C．线圈将逆时针转动 D．线圈将顺时针转动

解析：选D 该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；由题图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；由左手定则可知，a导线受到的安培力向上，b导线受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故C错误D正确。

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7．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。当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，说法正确的是( )

A．逐渐增大 C．先减小后增大

B．逐渐减小 D．先增大后减小

解析：选C 导体棒受三个力的作用，安培力F的大小变化从图中即可看出是先减小后增大，由F＝BIL知，B的大小应是先减小后增大，只有C项正确。

8．如图所示为电流天平，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，磁感应强度大小为B，方向与线圈平面垂直。当线圈中通过方向如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时为使天平两臂再达到新的平衡，则需( ) A．在天平右盘中增加质量m＝

nBIL的砝码 gg2nBILB．在天平右盘中增加质量m＝的砝码 C．在天平左盘中增加质量m＝

nBIL的砝码 gg2nBILD．在天平左盘中增加质量m＝的砝码

解析：选D 开始时底边所受的安培力方向竖直向上，电流反向后，安培力的方向变为竖1

直向下，相当于右边多了两个安培力的重量，即：mg＝2FA，解得FA＝mg，由于：FA＝nBIL，

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