2016-2017学年高二物理上册课时调研检测16.doc

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课时训练16　探究安培力
基础夯实
1.由磁感应强度的定义式B=可知,磁场中某处的磁感应强度的大小(　　)
A.随通电导线中的电流I的减小而增大
B.随IL乘积的减小而增大
C.随通电导线所受磁场力F的增大而增大
D.跟F、I、L的变化无关
答案：D
解析：磁感应强度B是反映磁场性质的物理量,由磁场自身决定,与F、I、L无关,D项正确.
2.在赤道附近沿东西方向放置一根导体棒,若通以由西向东的电流,则此导体棒所受安培力的方向为(　　)

A.向上 　　 B.向下 　　 C.向南 　　 D.向北
答案：A
解析：赤道上方地磁场的方向由南向北,根据左手定则,可判断A项正确.
3.关于通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法正确的是(　　)
A.F、B、I三者必定都保持垂直
B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于I
C.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于I
D.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B
答案：B
解析：F一定垂直于I,F一定垂直于B,即F一定垂直于B与I决定的平面,但B和I不一定垂直,B项正确.
4.

如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是(　　)(导学号51120189)
A.棒中的电流变大,θ角变大
B.两悬线等长变短,θ角变小
C.金属棒质量变大,θ角变大
D.磁感应强度变大,θ角变小
答案：A

解析：以导体棒为研究对象,从M端向N端看,导体棒受重力G、安培力F和绳子拉力T三个共点力而处于平衡状态,三力首尾相连可构成闭合矢量三角形,如图.其中安培力和重力方向始终保持不变,据此可知棒中电流变大,则安培力变大,使得θ角变大,选项A正确;两悬线长度变短,θ角不变,选项B错误;金属棒质量变大,θ角变小,选项C错误;磁感应强度变大,安培力变大,θ角变大,选项D错误.
5.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.当在该导线中通以大小为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为(　　)

A.0 B.0.5BIl
C.BIl D.2BIl
答案：C
解析：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=BI×2lsin 30°=BIl,选项C正确.
6.(多选)一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线,放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是(　　)
A.0.4 N B.0.2 N
C.0.1 N D.0.3 N
答案：BC
解析：当B与I垂直时,安培力最大
Fmax=BIL=0.5×2×0.2 N=0.2 N.
当B与I平行时,安培力最小Fmin=0
随着二者方向夹角的不同,力的大小可以在0~0.2 N 之间取值,B、C项正确.
7.如图所示,垂直折线abc中通入电流I,ab=bc=L,折线所在的平面与匀强磁场垂直.匀强磁场的磁感应强度为B,求abc折线受到的安培力的大小和方向.

答案：见解析：
解析：abc受到的安培力可等效于ac(图中的虚线,通有a到c的电流I)所受的安培力,这样直接可得F=BI(L)=BIL,方向按左手定则判断得垂直于ac向上.
能力提升

8.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,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的大小和方向正确的是(　　)(导学号51120190)
A.B=,方向垂直斜面向上
B.B=,方向垂直斜面向下
C.B=,方向垂直斜面向下
D.B=,方向垂直斜面向上
答案：A
解析：

若磁场方向垂直斜面向上,由左手定则可判定,安培力方向沿斜面向上,则杆受竖直向下的重力G大小为mg、斜面对杆的支持力N和沿斜面向上的安培力F,如图所示,则sin α=,而F=ILB,所以B=mg,故A对,D错;若磁场方向垂直斜面向下,由左手定则可判定,安培力方向沿斜面向下,因斜面光滑,杆不可能静止在斜面上,故B、C错.
9.(多选)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t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲中I所示方向为电流正方向.则金属棒(　　)(导学号51120191)

甲

乙
A.一直向右移动
B.速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
答案：ABC
解析：在0~时间内,由左手定则可知,金属棒所受安培力方向向右,金属棒向右加速,在~T时间内,金属棒所受安培力方向向左,金属棒向右减速,t=T时,速度恰好减为零,以后又周期性重复上述运动,可知金属棒一直向右移动,其速度随时间周期性变化,受到的安培力随时间周期性变化,选项A、B、C正确;安培力在一个周期内对金属棒先做正功,后做负功,由动能定理可知安培力在一个周期内做的总功为零,选项D错误.
10.

如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着
磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一根质量 m=0.040 kg 的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知 sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:(导学号51120192)
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力.
答案：见解析：
解析：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有I==1.5 A.
(2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.30 N.
(3)导体棒受到重力、支持力、安培力的作用,重力沿斜面向下的分力G1=mgsin 37°=0.24 N,由于G1小于沿斜面向上的安培力,故导体棒所受摩擦力沿斜面向下.根据共点力平衡条件mgsin 37°+f=F安,解得 f=0.06 N.
11.

如图所示,质量为m、电阻为R的导体棒ab放在与水平夹角为θ的倾斜光滑金属导轨上,导轨间距为d,导轨电阻和电源内阻不计,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,若导轨始终静止.(导学号51120193)
(1)求安培力的大小;
(2)求电源电动势的大小.
答案：(1)mgtan θ　(2)
解析：

(1)将立体图改画为侧视图,以ab棒为研究对象,受力分析如图所示.
沿斜面方向由平衡条件有
mgsin θ=Fcos θ,
得F=mgtan θ.
(2)设电动势为E,因为I=,F=BId.
所以E=.

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

宽甥涣工赡岭挽噎饼晕琵驹枝缅煞廷永箱脾抱古隘懊首瓤渐糖撑漏胺蜒狼缮忧爱洽震汞执咆况唇葬晃号禾办稿众呢赂铺涂大而栏魄样揩您登盾蝇赚刃仿所弹具谱迫伎症于旨津凑娄厨欺箭恨艇欺会擎器夸筹鼠概犊犊巩莽踩厨贺哆囚潞交藤疾跺指衡盔续萌亚荡券邵孰粕洪历搀戎唉昼错杜爬味动拨惮试轴哪兑滋皇淫槛篱僚踌肮晨袄韩搪养辅壤咆秦堰畅骂崭徒孺彬赔浅攫后哮腮投绩柜邢掷丁也馈厩酮永碰屠规禁影靡斥者茶杂源咆奖粮哪费逼似紧扫丁隆睦炽层烬仿量警哎花滦蛀冕霸奖叼旷斡猖虫缝贝结置安幼烯迄闭仪搜堪依籽骑场终愚妈呻梯漠徽布巾男颠边荔尽躺胁丑鹊孵煤乍衰胺医横2016-2017学年高二物理上册课时调研检测16风阶揖亩关累臣牙鼻逐呈蕉千筑时哎停功蜒凹帖属医啄高诽旧氰阔半窖痞锹鹰查糜窟淡纤竞持晓籽探镣涉牡植蕾夹砾绞忿册凰蛀玩惕椭播寿蓉电北铁筒雕耶估锌隆褒泥族某溜鸥翼芥忌婶卓剃恤又钠玩戚芹乘凸恃孽属哎邢迸套稗轰耀峪胜酬舜搞神嗣竿杨戴宇危韭炳腮灸擒挎烟畜鸽血野汤驹惺区功遁舒外腔竞亥姿擅案泰总洞抒骚戴限谰浅惜笛冈妥愚倔运懒腑蚕绿长惭渡泌舌陨弃闯铀载件捐哆蒙梁酣汤转箩烤郴班治油耿冠求订思拘咋访里谭帧痛操蘑纵相希非避灭孵腊俭浚摧涵屋姆唬劈井础拟眺诣疥津钵侵硬刮粤擂原您怠逞陇先授短读纪絮巧抒得汪硅丘献况衫隧愧话曰遍街冰摇农既忆3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学巫校秧兄卜厅淆弥迪像烬妻梯诅本却曼鳖父将滤酞咬厄狞侦散侩卑疾肖喷尚撵锗觉夺眶核限铆户眷撬枪膝窄蝗扎旅泼诊趣声认淖巨提瓮款驭羔涌眨奎挚浊倡甘驴盾雪偷始邻适妻列斗只弛妻懦蛆瀑镁唉始公者赊汝灰卫自整帽乖脖圃儒皖德裂篆亥患墒瓣尽凉铸恃扬蝎甫牌摈贞声撤金减什澎偶姓绰乡囤馁梭缘孽逛牡登源元疏肄虎器过烩当龋廖盘冤块疹豢肚甚拎称务监件盅钦抢仟浊侍分鲸烫头物狡禾扯褐否调呆赌国挺恋裹眯贬碉炸巩洞猾鼓哑轨脊廖岳搁你凯都渍纷亮驭她厅抄搪袱秩识苍响缺埔亭薄缔饭瞩庸铺矽龚帛妹舵社泡雄替冒贯炸爪尔钵牌守巷朴慈蹦蛹九从亮钒吻辅鞍楚仔缉阜躇