1、3.3 探究安培力 每課一練（粵教版選修3-1）一、單項選擇題1關于安培力、磁感應強度的說法，正確的是()A通電導體不受磁場力作用的地方一定沒有磁場B將I、L相同的通電導體放在同一勻強磁場的不同位置，受安培力一定相同C磁感線指向磁感應強度減小的方向D以上說法都不正確解析：由FBILsin，當IB時，F0，此時通電導線不受磁場力，但導線處有磁場，故A錯；如果I、L相同，放在同一勻強磁場中因放置角度不同，安培力也可能不同，故B不對；在勻強磁場中沿磁感線方向磁感應強度不變，故C錯，正確答案為D.答案：D2如圖3­3­13所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的范圍

2、內有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面，若磁感應強度為B，則穿過線圈的磁通量為()圖3­3­13ABR2 BBr2CnBR2 DnBr2解析：BS中S指磁感線垂直穿過的面積，所以B·r2，B正確答案：B3在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的直導線a和b， a、b導線的方向均與磁場方向垂直，但兩導線中的電流不同，因此所受到的力也不相同下圖中的幾幅圖象表現的是導線所受到的力F與通過導線的電流I的關系a、b各自有一組F、I的數據，在圖象中各描出一個點下列四幅圖中正確的是()解析：兩條相同的導線通入不同的電流先后放在磁場中的同一點，并且電流方向都與磁場方向垂直由于磁場方向是

3、不變的，故導線所在處的磁感應強度是確定的根據磁感應強度的定義式B，當L確定時，FI時，則F­I圖象應是過原點的一條直線，故C答案：C4如圖3­3­14所示，一根通電直導線放在磁感應強度B1 T的勻強磁場中，在以導線為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個點，若a點的實際磁感應強度為0，則下列說法中正確的是()圖3­3­14A直導線中電流方向是垂直紙面向外Bc點的實際磁感應強度也為0Cd點實際磁感應強度的 T，方向斜向下，與B夾角為45°D以上說法均不正確解析：因a點的實際磁感應強度為0.可知通電直導線在a點的磁感應強度大小為1 T

4、方向與B相反由安培定則可知導線中電流方向垂直紙面向里且在abcd圓周上產生磁感應強度大小為B，方向沿切線方向由矢量合成知C正確答案：C二、雙項選擇題5一根長為0.2 m、電流為2 A的通電導線，放在磁感應強度為0.5 T的勻強磁場中，受到磁場力的大小可能是()A0.4 N B0.3 NC0.2 N D0.1 N解析：據安培力的定義，當磁感應強度B與通電電流I方向垂直時，磁場力有最大值為FBIL0.5×2×0.2 N0.2 N當兩方向平行時，磁場力有最小值為0 N隨著二者方向夾角的不同，磁場力大小可能在0.2 N與0 N之間取值答案：CD6停在十層的電梯底板上放有兩塊相同的條

5、形磁鐵，磁鐵的極性如圖3­3­15所示開始時兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止狀態()圖3­3­15A若電梯突然向下開動(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起B若電梯突然向下開動(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置C若電梯突然向上開動，并停在二十層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起D若電梯突然向上開動，并停在二十層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置解析：兩塊磁鐵原來靜止，則磁鐵所受靜摩擦力大于或等于磁鐵間的吸引力，當電梯突然向下開動，由于失重，最大靜摩擦力會減小，當最大靜摩擦力減小到小于磁鐵間的吸引力時，兩磁鐵

6、會相互靠近而碰在一起，故A對B錯；若電梯向上開動，當電梯在最后減速運動時，磁鐵同樣處于失重狀態，故C對D錯答案：AC7兩根通電的長直導線平行放置，電流分別為I1和I2，電流的方向如圖3­3­16所示在與導線垂直的平面上有a、b、c、d四點，其中a、b在導線橫截面連線的延長線上，c、d在導線橫截面連線的垂直平分線上導體中的電流在這四點產生的磁場的磁感應強度可能為零的是()圖3­3­16Aa點 Bb點 Cc點 Dd點解析：由安培定則可判知，電流I1、I2分別在a、b兩點產生的磁感應強度方向相反，大小有可能相等，合磁感應強度可能為0，而c、d兩點的合磁感應強度

7、不可能為0.答案：AB8質量為m的通電細桿ab置于傾角為的導軌上，導軌的寬度為d，桿ab與導軌間的動摩擦因數為.有電流時ab恰好在導軌上靜止，如圖3­3­17所示下面的四個側視圖中，標出了四種可能的勻強磁場方向，其中桿ab與導軌之間的摩擦力可能為零的圖是()圖3­3­17解析：對A、B、C、D四種情況受力分析，只有A、B正確答案：AB9如圖3­3­18所示，一邊長為h的正方形線圈A，其中電流I大小和方向(逆時針)均保持不變，用兩條長度恒為h的絕緣細繩靜止懸掛于水平長直導線CD的正下方當導線CD中無電流時，兩細繩中張力均為T；當通過CD

8、的電流為i時，兩細繩中張力均降到T(01)；而當CD上的電流為i時，兩細繩中張力恰好為零已知通電長直導線的磁場中某點的磁感應強度B與該點到導線的距離r成反比由此可知，CD中的電流方向、CD中兩次通入的電流大小之比分別為()圖3­3­18A電流方向向左B電流方向向右C電流大小之比1D電流大小之比1解析：當無電流時，繩子的拉力等于線圈重力的，當通過電流i時，繩子受力減小說明受到的安培力的方向向上，可判斷CD中的電流方向向左；由于線圈的上邊是下邊距離導線CD的距離的一半，所以受到的力是下邊的二倍，設下邊受力為F，則F2Tmg，當通過的電流為i時，繩子沒有張力，設此時下邊受力為F，

9、則此時Fmg，整理可得結論答案：AD三、非選擇題10通電直導線A與圓形通電導線環B固定放置在同一水平面上，通有如圖3­3­19所示的電流時，通電直導線 A受到水平向_的安培力作用當A、B中電流大小保持不變，但同時改變方向時，通電直導線A所受到的安培力方向水平向_圖3­3­19解析：由圖可知，直導線A位于導線環B產生的垂直向里的磁場中，根據左手定則，可判斷導線A受到的安培力方向向右當A、B中的電流方向改變時，A導線處于導線B產生垂直向外的磁場中，同時導線A的電流方向改變，依據左手定則可以判定，A受安培力仍水平向右答案：右右11如圖3­3­

10、;20所示，一根長為L的細鋁棒用兩根勁度系數為k的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中當電流I方向向右時，兩根彈簧縮短；當I的方向向左時，兩彈簧伸長，并且相對于平衡位置伸長、縮短的長度都是l，則磁場的磁感應強度為多少？圖3­3­20解析：不通電流時，鋁棒受力平衡有mg2kx；彈簧縮短時，有mg2k(xl)BIL；彈簧伸長時 ，有mgBIL2k(xl)；可解得B.答案：12質量為m0.02 kg的通電細桿ab放置于傾角為的37°的平行放置的導軌上，導軌的寬度d0.2 m，桿ab與導軌間的動摩擦因數0.4 ，磁感應強度B2 T的勻強磁場與導軌平面垂直且方向向下，如圖3­3­21所示現調節滑動變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動，通過ab桿的電流范圍為多少圖3­3­21解析：本題考查包括安培力在內的受力分析，可根據平衡條件列式求解桿ab 中的電流為a到b，所受的安培力方向平行于導軌向上當電流較大時，導體有向上的運動趨勢，所受靜摩擦力向下；當靜摩擦力達到最大時，磁場力為最大值F1，此時通過ab的電流最大為Imax；同理，當電流最小時，應該是導體受向上的最大靜摩擦力，此時的安培力為F