高中物理知识点复习《通电导线在磁场中受到的力》在线测试（2017年最新版） - 高考物理题库

1、选择题某同学在课外设计了一个小实验，如图所示，扁圆柱形的钕铁硼强磁铁（S极朝上）吸住自攻螺丝的下端（螺丝下部扁平），一段软导线（多股细铜丝）的上端与电池的负极接触良好，下端像电刷似的接触圆柱形磁铁侧壁，则螺丝和磁铁便一起绕中心竖直轴转动起来，设电源电动势为E，电路总电阻为R，下列判断正确的是（　　）
A．俯视螺丝逆时针快速转动，回路中电流I=

E
R

B．俯视螺丝顺时针快速转动，回路中电流I＜

E
R

C．俯视螺丝逆时针快速转动，回路中电流I＜

E
R

D．俯视螺丝顺时针快速转动，回路中电流I=

E
R

参考答案：小磁铁产生的磁场方向为斜向下流向磁铁，对小磁铁分析，根据左手定则判断得出安培力的方向，知螺丝钉俯视顺时针快速转动．因为电源消耗的总功率大于热功率，所以EI＞I2R，则I＜ER．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．

本题解析：

本题难度：简单

2、计算题如图所示，导体棒ab长L=0.5m，质量为m=0.1kg，电阻R=5.5Ω，电源的电动势E=3V，r=0.5Ω，整个装置放在一磁感应强度B=2T的磁场中，磁场方向与导体棒垂直且与水平导轨平面成θ=53°角，导体棒静止。求：导体棒受到的摩擦力和支持力分别为多大（不计导轨电阻）。（g取10m/s2,sin530=0.8）

参考答案：1.3N

本题解析：根据题意对导体棒进行受力分析，将安培力F分解，
如图所示，由平衡条件得

水平方向? f=Fsinθ?①(2分)
竖直方向? N=mg+Fcosθ?②(2分)
而? F=BIL?③(1分)
根据闭合电路欧姆定律?④(1分)
由以上得摩擦力f=0.4N? (1分)
支持力N=1.3N? (1分)
点评：本题难度较小，为磁场与恒定电流的综合应用，根据平衡条件判断安培力大小，由F=Bil求得电流大小，转化为恒定电流问题后求得其他关系

本题难度：简单

3、选择题如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）

A．顺时针方向转动，同时下降
B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降
D．逆时针方向转动，同时上升

参考答案：C

本题解析：在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，从上往下看，知导线逆时针转动，当转动90度时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，逆时针转动，同时下降．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
点评：解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向，以及掌握微元法、特殊位置法的运用．

本题难度：一般

4、计算题如图所示，两根平行放置的金属导轨，间距为L，倾角为θ，轨道间有电动势为E、内阻不计的电源。现将一质量为m，电阻为R的铜棒ab与轨道垂直放于导轨上，流过铜棒ab的电流为I，导轨与铜棒间的动摩擦因数为μ。导轨电阻不计，要使ab棒静止在导轨上，求所施加的竖直向上的磁场磁感应强度大小的范围？

参考答案：解：B最大时，铜棒有沿导轨上升的趋势，摩擦力的方向为沿导轨向下，有
ILB1cosθ=mgsinθ+f1? ①
N1=ILB1sinθ+mgcosθ? ②
f1=μN1 ③
由①②③式得
B最小时，铜棒有沿导轨下降的趋势，摩擦力沿导轨向上
ILB2cosθ+f2=mgsinθ ?④
N2=ILB2sinθ+mgcosθ ?⑤
f2=μN2 ?⑥
由④⑤⑥式得
所以