2019春高中物理第3章磁场4通电导线在磁场中受到的力课堂达标新人教版选修3_1.doc

1、1第三章 4 通电导线在磁场中受到的力1(2017陕西省延安市实验中学校际联盟高二上学期期末)一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( D )解析：匀强磁场竖直向上与导线平行，导线受到的安培力为零，A 错；匀强磁场水平向右，根据左手定则可知导线受到安培力向里，B 错；匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知导线受到安培力水平向右，C 错、D 对。2(2018安徽马鞍山市第二中学高二上学期期末)如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放

2、置，将 AB 两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力为 F，若将 ACB 边移走，则余下线框受到的安培力大小为( D )A F B F14 13C F D F12 23解析：根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，根据闭合电路的欧姆定律计算出各段上的电流大小，再计算出各段安培力的大小，然后使用平行四边形定则合成即可。设每个边的边长为 L，电阻为 r，根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如图，根据欧姆定律， ACB 的电流 I1 ， AB 的电流 I2 ，则 F1 F2 BI1L ， F3 BI2LU2r Ur BUL2r，三根电阻丝受到的合安培力大小 F F1sin30

3、F2sin30 F3 ，将 ACB 边移BULr 3BUL2r走，则余下导体 AB 受到的安培力大小为： F3 BI2L F，D 正确。BULr 2323(2018河南省豫南九校高二上学期期末联考)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为 L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B，垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从 t0 时刻起，棒上有如图乙所示的持续交流电流 I，周期为 T，最大值为 Im，图甲中 I 所示方向为电流正方向。金属棒运动不影响棒中电流，则下列说法不正确的是( B )A金属棒一直向右运动B金属棒受到的安培力在一个周期内做正功C金属棒的速度随时间周期性变化D金属棒受

4、到的安培力随时间周期性变化解析：根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据 F BIL 知，安培力在第一个 T/2 内做匀加速直线运动，在第二个 T/2 内，安培力方向水平向左，大小不变，做匀减速直线运动，根据运动的对称性知，一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变，知金属棒一直向右移动，先向右做匀加速直线运动，再向右做匀减速运动，速度随时间周期性变化。安培力在一个周期内先做正功，后做负功，故 AC 正确，B 错误；因为电流周期性变化，则安培力也周期性变化，故 D 正确。此题选不正确的选项，故选 B。4(2017江西省新余市高二上学期期末)如图，一长为 10cm 的金属棒 ab

5、用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为 0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为 12V 的电池相连，电路总电阻为 2。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为 0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了 0.3cm。重力加速度大小取 10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。答案：安培力的方向竖直向下，金属棒的质量为 0.01kg解析：金属棒通电后，闭合回路电流 I 6A，导体棒受到安培力UR 12V2F BIL0.06N。根据左手定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下，开关闭合前2k0.5102 mg，开关闭合后 2k(0.50.3)10 2 mg F，解得3m0.01kg。