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2012年人教版高中物理选修3-13.4通电导线在磁场中受到的力练习卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等

关于通电导线所受安培力F的方向,磁场B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是(  )

A.F、B、I三者必须保持相互垂直

B.F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直

C.B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直

D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直

 

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2. 难度:中等

一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线上的电流方向由左向右,如下图所示.在导线以其中心点为轴转动90°的过程中,导线受到的安培力(  )

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A.大小不变,方向不变           B.由零增大到最大,方向时刻改变

C.由最大减小到零,方向不变     D.由零增大到最大,方向不变

 

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3. 难度:中等

如下图所示,F是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的示意图是(  )

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4. 难度:中等

如右图所示,A为一水平旋转的橡胶盘,带有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一通电直导线,电流方向如右图.当圆盘高速绕中心轴OO′转动时,通电直导线所受磁场力的方向是(  )

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A.竖直向上         B.竖直向下

C.水平向里                 D.水平向外

 

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5. 难度:中等

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(  )

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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

 

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6. 难度:中等

如右图所示的三维空间内,匀强磁场方向沿+x方向,在平面xOz内有一通电直导线,若它所受的安培力方向沿+y方向,则(  )

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A.该通电导线一定不会沿平行Ox方向放置

B.该通电导线一定平行Oz方向放置

C.无论通电导线怎样放置,它总受到+y方向的安培力

D.沿+x方向观察导线中的电流方向,应该为向右方向

 

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7. 难度:中等

如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为(  )

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A.AB顺时针转动,张力变大

B.AB逆时针转动,张力变小

C.AB顺时针转动,张力变小

D.AB逆时针转动,张力变大

 

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8. 难度:中等

如右图所示,O为圆心,6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路(  )

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A.将向左平动

B.将向右平动

C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动

D.KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动

 

二、填空题
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9. 难度:中等

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.

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FA=________ FB=________ FC=________ FD=________ FE=________

 

三、计算题
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10. 难度:中等

如下图所示,一根长为L的细铝棒用两根劲度系数为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中.当电流I方向向右时,两根弹簧缩短;当I的方向向左时,两弹簧伸长,并且相对于平衡位置伸长、缩短的长度都是Δl,则磁场的磁感应强度为多少?

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11. 难度:中等

如右图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流I=1 A,方向垂直纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中,设t=0,B=0,则需要多长时间斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2)

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12. 难度:中等

如右图所示,水平放置的两导轨P、Q间的距离L=0.5 m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2 T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1 kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3 N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E=10 V、内阻r=0.1 Ω,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想ab棒处于静止状态,R应在哪个范围内取值?(g取10 m/s2)

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