1、3.4 课时作业基础达标1(多选)下列叙述正确的是()A放在匀强磁场中的通电导线受到恒定的磁场力B沿磁感线方向，磁场逐渐减弱C磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向D安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面【解析】由FBILsin 知A正确F方向一定与B和I所决定的平面垂直，所以D项正确【答案】AD2如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()A适当减小磁感应强度 B使磁场反向C适当增大电流 D使电流反向【解析】为使悬线拉力为零，安培力的方向必
2、须向上且增大才能与重力平衡，即合力为零，由左手定则可知，A、B、D错误，C正确【答案】C3如图所示，一束粒子沿水平方向平行飞过小磁针上方时，小磁针的S极向纸外偏转，这一粒子束可能是()A向左飞行的正离子束或负离子束B向右飞行的正离子束或负离子束C向左飞行的正离子束D向右飞行的正离子束【解析】向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，正离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，因此可以是正离子向右飞行，也可以负离子向左飞行，A、若向左飞行的正离子束或负离子束，不符合题，故A错误B、向右飞行的正离子束或负离子，也不符合题意，故B错误C、向左飞行的正离子束形成的电流方向向
3、左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，不符合题意故C错误D、向右飞行的正离子束形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里，S极转向外，故D正确【答案】D4(多选)如图是4个同学所画的通电导线在磁场中的受力示意图，其中正确的是()【解析】通电导线在磁场中受到安培力作用，其方向均由左手定则来确定左手定则内容是：伸开左手大拇指垂直四指且在同一平面内，让磁感线穿过掌心，四指指的是电流的方向，则大拇指就是安培力的方向所以安培力方向与磁场方向垂直、与电流方向垂直，即其与磁场和电流的方向所构成的平面垂直A、电流方向垂直纸面向里，磁
4、场水平向右，由左手定则可知安培力竖直向下，故A错误；B、电流方向垂直纸面向外，磁场竖直向下，由左手定则可知安培力竖直向右，故B正确；C、电流方向向上，磁场的方向垂直纸面向里，由左手定则可得安培力方向竖直向左，故C正确；D、电流方向水平向左，磁场方向垂直纸面向外，由左手定则可知，安培力方向竖直向上，故D错误；故选：BC.【答案】BC5如图，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，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()A0 B0.5BIlCBIl D2BIl【解析】安培力公式FBIL，其中L为垂直放于
5、磁场中导线的有效长度，图中的有效长度为虚线所示，其长度为l，所以通电导线受到的安培力FIBl，选项C正确【答案】C6在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5105 T如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是()A4102 N B2.5102 NC9102 N D4103 N【解析】根据安培力公式得FBIL，代入数据解得F4102 N，A选项正确【答案】A7如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小
6、均为B.则()A该磁场是匀强磁场B线圈平面总与磁场方向垂直C线圈将逆时针方向转动Da、b导线受到的安培力大小总为IlB【解析】该磁场是辐向均匀分布的，不是匀强磁场，A选项错误；线圈平面总与磁场方向平行，B选项错误；根据左手定则可知，线圈a导线受到向上的安培力，b导线受到向下的安培力，线圈顺时针方向转动，C选项错误；a、b导线始终与磁场垂直，受到安培力大小总为IlB，D选项正确【答案】D8如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A水平向左 B水平向右C
7、竖直向下 D竖直向上【解析】先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向上故选D.【答案】D9如图所示，一根长度为L、质量为m的导线AB，用软导线悬挂在方向水平的磁感应强度为B的匀强磁场中，现要使悬线张力为零，则AB导线通电方向怎样？电流大小是多少？【解析】要使悬线张力为零，AB导线受到的磁场力必须是向上，由左手定则可判断出电流方向是由A到B，设悬线张力刚好为零，由二力平衡得ILBmg，所以Img/LB.【答案】电流方向是由A到BImg/LB能力提升1.如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到
8、的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小为F2，则此时b受到的磁场力大小变为()AF2 BF1F2CF1F2 D2F1F2【解析】根据安培定则和左手定则，可以判定a导线受b中电流形成的磁场的作用力F1，方向向左，同理b受a磁场的作用力大小也是F1，方向向右新加入的磁场无论什么方向，a、b受到的这个磁场的作用力F总是大小相等、方向相反如果F与F1方向相同，则两导线受到的力大小都是FF1，若F与F1方向相反，a、b受到的力的大小都是|FF1|.因此当再加上磁场时，若a受的磁场力大小是F2，b受的磁场力大小也是F2.A选项正确【答案】A2.一个可以自由运动的线圈
9、L1和一个固定不动的线圈L2互相垂直放置，且两线圈的圆心重合，当两线圈同时通以如图所示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将()A不动 B顺时针转动C逆时针转动 D向纸外平动【解析】环形电流L1、L2之前不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向、平行为止，据此可得L1的转动方向应是：从左向右看线圈L1逆时针转动【答案】C3.如图，一段导线段abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力为()A方向沿纸面向上，大小为(1)ILBB方
10、向沿纸面向上，大小为(1)ILBC方向沿纸面向下，大小为(1)ILBD方向沿纸面向下，大小为(1)ILB【解析】导线段abcd的有效长度为线段ad，由几何知识知Lad(1)L，故导线段abcd所受磁场的作用力的合力大小FILadB(1)ILB，导线有效长度的电流方向为ad，根据左手定则可以确定导线所受合力方向沿纸面向上，故A项正确【答案】A4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.如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是()A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁
11、感应强度变大，角变小【解析】作出侧视图，并对导体棒进行受力分析，如图所示，据图可得tan，若棒中的电流I变大，则变大，选项A正确；若两悬线等长变短，则不变，选项B错误；若金属棒的质量m变大，则变小，选项C错误；若磁感应强度B变大，则变大，选项D错误【答案】A5质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成角斜向下，如图所示，求MN所受的支持力和摩擦力的大小【解析】导体棒MN处于平衡状态，注意题中磁场方向与MN是垂直的，作出其侧视图，对MN进行受力分析，如图所示由平衡条件有：FfFsin，FNFcosmg，其中FILB解得：FNIL
12、Bcosmg，FfILBsin.【答案】ILBcos mgILBsin 6.如图所示，导轨间的距离L0.5 m，B2 T，ab棒的质量m1 kg，物块重G3 N，ab棒与导轨间的动摩擦因数0.2，电源的电动势E10 V，r0.1 ，导轨的电阻不计，ab棒电阻也不计，问R的取值范围怎样时棒处于静止状态？(g取10 m/s2)【解析】依据物体平衡条件可得：恰不右滑时：GmgBLI10恰不左滑时：GmgBLI20依据闭合电路欧姆定律可得：EI1(R1r)EI2(R2r)联立得：R1BLE/(Gmg)r9.9 联立得：R2BLE/(Gmg)r1.9 所以R的取值范围为1.9 R9.9 .【答案】1.9 R9.9