2020-2021学年物理人教版(2019)选择性第二册课时作业：1 安培力的综合应用
课时作业(二)安培力的综合应用
一、单项选择题
1．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光滑转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生()
A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动
B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动
C．L2绕轴O按顺时针方向转动
D．L2绕轴O按逆时针方向转动
2.
条形磁铁固定在水平面上，其正上方有一根通电导线，电流方向向左．不考虑导线的重力，在条形磁铁磁场的作用下，关于导线运动情况的说法正确的是()
A．从上向下看逆时针转90°，同时向上运动
B．从上向下看逆时针转90°，同时向下运动
C．从上向下看顺时针转90°，同时向下运动
D．从上向下看顺时针转90°，同时向上运动
3．如图，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上．若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将()
A．沿斜面加速上滑B．沿斜面加速下滑
C．沿斜面匀速上滑D．仍静止在斜面上
二、多项选择题
4.
如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零()
A．适当增大电流I
B．使电流反向并适当增大I
C．保持电流I不变，适当增大B
D．使电流I反向，适当增大B
5．在某次科技活动中，有人做了一个电磁“小车”实验：如图所示，用裸露的铜导线绕制成一根长螺线管，将螺线管固定在水平桌面上．用一节干电池和两个磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上．将这辆“小车”推入螺线管中(磁铁与电极和铜线均能良好导电)，“小车”就加速运动起来．关于“小车”的运动，以下说法正确的是()
A．图中“小车”加速度方向向右
B．图中“小车”加速度方向向左
C．只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，“小车”就不能加速运动
D．只将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，“小车”的加速度方向不变
三、非选择题
6．如图所示，两根平行、光滑的斜金属导轨相距L＝0.1 m，与水平面间的夹角为θ＝37°，有一根质量为m＝0.01 kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B＝0.2 T，当杆中通以从b到a的电流时，杆可静止在导轨上，取g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)求此时通过ab杆的电流；
(2)若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，求
此时杆的加速度．
7．如图所示，在水平放置的平行导轨一端架着一根质量m＝0.04 kg 的金属棒ab，导轨另一端通过开关与电源相连．该装置放在高h＝20 cm 的绝缘垫块上．当有竖直向下的匀强磁场时，闭合开关，金属棒ab会被抛到距导轨右端水平距离s＝100 cm处，试求开关闭合后安培力对金属棒做的功．(g取10 m/s2)
课时作业(二)安培力的综合应用
1．解析：由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁感应强度越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕轴O按逆时针方向转动，D选项对．★★答案★★：D
2．解析：根据条形磁铁的磁场分布，并结合左手定则，可知通电导线左半部分受到的安培力方向垂直纸面向里，右半部分受到的安培力方向垂直纸面向外，因此通电导线从上向下看顺时针转90°，且随着转动会受到向下的安培力，即同时向下运动，故C正确．★★答案★★：C
3．解析：
设斜面倾角为θ，当磁场的磁感应强度大小为B，通过金属细杆的电流为I时，金属细杆处于静止状态．其受力分析如图所示，根据平衡条件和安培力公式可得F＝BIL＝mg sin θ.
当磁场的磁感应强度大小变为3B，电流变为0.5I时，此时的安培力大小变为F′＝3B×0.5I×L＝1.5BIL，金属细杆将沿斜面向上加速运动，故A正确，B、C、D错误．
★★答案★★：A
4．解析：A、C对：根据左手定则，判断导线受到的安培力方向向上，增大安培力，可使悬线中张力为零，根据公式F＝BIL知，适当增大电流I或者保持电流I不变，适当增大B，可使悬线中张力为零．
B、D错：若使电流I反向，则安培力向下，悬线中的张力不可能为零．
★★答案★★：AC
5．解析：两磁极间的磁感线如答图甲所示，干电池与磁铁及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流．其中线圈中电流方向的左视图如答图乙所示，由左手定则可知中间线圈所受的安培力有向右的分力，根据牛顿第三定律有“小车”向左加速，A错误，B正确；如果只改变某一磁铁S极与电池粘连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，“小车”不能加速运动，C正确；将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，磁感线会向里聚集，受到的力与答图中方向相反，故“小车”的加速度方向将发生改变，D 错误．
★★答案★★：BC
6．解析：(1)杆静止在导轨上，受力平衡，杆受到重力、导轨的支
持力以及安培力，根据平衡条件得：BIL＝mg sin θ，解得：I＝mg sin θBL＝
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