高中物理选修2磁场对通电导线的作用力填空题专项训练
姓名：__________班级：__________考号：__________
一、填空题（共22题）
1、磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝___________，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有___________等。
2、一根长2m的直导线，通有1A的电流，把它放在B=0.2T的匀强磁场中，并与磁场方向垂直，导线所受的安培力是?????N。
3、如图7所示，在同一水平面内宽为2m的两导轨互相平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为2A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，则磁场的磁感应强度大小为?T。
?
4、有人设计了一个小玩艺，如图8所示，将一根细而柔软的铜丝绕成螺旋形状，并悬挂起来，弹簧下端焊接一簇更细的铜丝。铜丝的下端与一块圆形铜片相接触（但不固定），铜片及弹簧上端分别与开关、电源相接。试问：合上开关后会看到???????现象，原因是??????????。
5、半径为r，电流为I1的通电圆环圆心处的磁感强度为B，在圆环下距环心a处水平放置一根电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心的磁感强度变为零。设圆环平面和长直导线在同一竖直平面内，如图所示，根据对称性，直导线电流I2在导线下方a处的磁感强度的大小为________，方向______________。
6、如图所示，一根均匀导体棒OA长为L，质量为m，上端与水平固定转轴O连接，下端与圆弧金属导轨MN良好接触，不计摩擦和导轨电阻．匀强磁场的磁感强度为B，方向水平．闭合电键K，OA从竖直方向偏离角度为θ后静止，则电路中的电流为________；现使OA从竖直方向偏离角度为2θ后静止，若其它条件不变，则磁感强度应变为___________．
7、质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，导体棒与导轨垂直，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感强度为B，其方向与导轨平面成θ角斜向上，如图所示，求MN受到的支持力为?????，
8、一面积为S的长方形线圈从图所示的位置在磁感应强度为B的匀强磁场中转动(转轴与磁场方向垂直)了60°的瞬时，穿过线圈的磁通量=___________Wb．
9、如图所示，质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框，在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端，水平轻杆另一端通过弹簧连接地面，离杆左端1/3处有一固定转轴O。现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场，磁感强度为B，当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小是??，此时弹簧对杆的拉力大小为_______。
10、如图所示，质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的金属滑轨上，滑轨平面与水平面倾角为30°，ab通过的电流为10A，要使ab静止，磁感应强度至少等于_________，方向为_________。（取g=10m/s2）
11、如图所示，通电直导线ab质量为m，水平地放置在倾角为θ的光滑导轨上，导轨宽度为L，通以图示方向的电流，电流大小为I，要求导线ab静止在斜面上．
?(1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为________．
(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度大小为________，方向________．
12、如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为____________．
13、如图所示，用两条一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F1；若将棒中电流反向但不改变电流大小，当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则磁场的方向为____________，安培力的大小为____________。
14、如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。
15、如图所示，在倾角都为θ的光滑导轨上，放一根长为l、质量为m的金属棒ab，在两通电金属棒所在空间存在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，金属棒ab在磁场中始终处于静止状态，则金属棒ab中的电流大小为??，方向为??。
16、如下图所示,一细导体杆弯成四个拐角均为直角的平面折线,其ab、cd段长度均为l1,bc段长度为l2．弯杆位于竖直平面内,Oa、dO′段由轴承支撑沿水平放置.整个弯杆置于匀强磁场中,磁场方向竖直向上,磁感应强度为B.今在导体杆中沿abcd通以大小为I的电流,此时导体杆受到的安培力对OO′轴的力矩大小等于???.
17、在匀强磁场中，放有一半径为r的闭合单匝线圈，线圈电阻为R，线圈平面与磁场方向垂直．当线圈在磁场中迅速转动180°的过程中，通过导线横截面的电量为q，则该匀强磁场的磁感强度大小为?????．
18、如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab，当通有由b向a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是???极；如果磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向由a向b，则导体棒受到的安培力方向为???．(选填“向左”、“向右”)
19、如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ．从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是_________________，金属棒下落过程中动能最大的时刻t=________．
20、如图2所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置。截面是正方形的长方体绝缘容器内部高为L，厚为d，容器左右两侧等高处装有两根完全相同的开口向上的竖直管子a、b，容器上下装有电极C（正极）和D（负极），并经过开关S与电源连接，容器中注满能导电的液体，液体密度为ρ。将容器置于一匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向里，当开关S断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同；当开关S闭合后，竖直管子a、b中的液面出现高度差h，电路中电流表的读数为I，则匀强磁场的磁感应强度为?
?????。
21、如图所示，质量为m的U型导线框abcd，其质量均匀分布，ab与cd长度均为l，宽度bc为s，导线框置于竖直向上的匀强磁场中，可绕水平轴MN转动，现给导线框通以MabcdN方向、电流强度为I的恒定电流，导线框由静止开始从竖直平面向纸外偏转，在达到最大角度为θ的过程中，安培力对导线框做的功为__________；导线框最终静止时与竖直平面夹角为φ，则匀强磁场的磁感强度B为_______．
22、如图a所示，一根质量m、总电阻R的均匀金属杆用两根长L的轻质导线竖直悬挂在三等分点，导线的悬挂点间加上电压U后，仅将金属杆置于磁感应强度B的磁场中，单根导线上的拉力是?。若把导线长度变成L，如图b所示悬挂在金属杆两端，则单根导线上的拉力是??。
============参考答案============
一、填空题
1、，电场强度
2、0.4
3、???0.6????
4、???弹簧上下振动??????
通电流，同向电流相互吸引，弹簧收缩；于是电路断开，无电流，弹簧回复原长。如此反复
5、B
垂直纸面向外
6、?mgsinθ/BL；?Bsin2θ/sinθ
7、?mg_-BILCOSθ????
8、0.5BS??
9、?，
10、答案：0.01T??垂直轨道平面向上?解析：要保持平衡，磁感应强度垂直轨道平面时，磁感应强度可取最小值。，解得，根据左手定则，方向垂直轨道平面向上。
11、解析(1)若磁场方向竖直向上，从a向b观察，导线受力情况如图所示．
由平衡条件得：
在水平方向上F－FNsinθ＝0
在竖直方向上mg－FNcosθ＝0
其中F＝IBL，联立可解得B＝.
(2)若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方向应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小．
如图，由力的矢量三角形讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应磁感应强度最小，设其值为Bmin，则
ILBmin＝mgsinθ
即Bmin＝
根据左手定则知，该磁场方向垂直斜面向上．
答案(1)
(2)，方向垂直斜面向上
12、BIL向上；???mg/2
13、垂直纸面向里；F2-F1
14、BIl；mg/4。
15、，b流向a
16、(0→l)?????i=i0
(l→2l)????i=0
(2l→3l),且x=3l处i≥I0
17、qR/2πr2
18、N???向右
19、先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动
20、
21、?；
22、?????
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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