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1、3.4 安培力的应用 每课一练（粤教版选修3-1）一、单项选择题1要想提高磁电式电流表的灵敏度，不可采用的办法有()A增加线圈匝数B增加永久性磁铁的磁感应强度C减少线圈面积D减小转轴处摩擦解析：当给电流表通入电流I时，通电线圈就在磁力矩作用下转动，同时螺旋弹簧即游丝就产生一个反抗力矩，二力矩平衡时，电流表的指针就停在某一位置于是有NBISk，故I.可见，电流表灵敏度将随着线圈匝数N、线圈面积S及磁感应强度B的增大而提高，随着螺旋弹簧扭转系数k(即转过1所需外力矩的大小)的增大而降低另外，减小摩擦也有利于灵敏度的提高故选C.答案：C2如图3414所示，固定的长直导线竖直放置，通以竖直向上的直流电
2、现在在导线右侧放一可以自由移动的矩形通电线框，它们在同一平面内，则线框的运动情况是()图3414A线框平动，远离直导线B线框平动，靠近直导线C从上向下看线框顺时针转动，并靠近直导线D从上向下看线框逆时针转动，并远离直导线解析：解答本题的关键就在于要了解直线电流的磁场的特点根据安培定则可知，在导线右方区域的磁场的磁感线分布情况如右图所示由左手定则可知ad边所受的安培力向上，bc边所受的安培力向下，这两个力是一对平衡力，相互抵消ab边所受的安培力向左，cd边所受的安培力向右，但由于ab边所在位置的磁场比cd边所在位置的磁场强，所以ab边所受的向左的安培力大于cd边所受的向右的安培力所以整个线框所受
3、的合力向左答案：B3如图3415所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是()图3415A逐渐增大 B逐渐减小C先减小后增大 D先增大后减小解析：通电导线在斜面上受到重力、支持力和磁场力，当磁场方向竖直向上时，导线受到的磁场力方向水平向右当磁场方向水平向左时，磁场力的方向竖直向上，把重力、支持力和磁场力放在一个三角形中进行研究，可知磁场力先减小后增大，所以磁感应强度先减小后增
4、大答案：C4如图中所示，在匀强磁场中，有三个通电线圈处于如下图中所示的位置，则()A三个线圈都可以绕OO轴转动B只有中的线圈可以绕OO轴转动C只有中的线圈可以绕OO轴转动D只有中的线圈可以绕OO轴转动解析：线圈中导线受力在水平方向；线圈中导线受一转动力矩；线圈中导线不受力答案：B二、双项选择题5磁电式电流表的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，目的是()A使磁场成圆柱形，以便线圈转动B使线圈平面在水平位置时与磁感线平行C使线圈平面始终与磁感线平行D使线圈受电磁力矩始终最大解析：线圈平面始终和磁感线平行，可使线圈在转动过程中所受电磁力矩始终最大，MNBIS，以保证转动效果，若磁场是匀强磁场
5、，则当线圈转至和磁场垂直时，磁力矩为零答案：CD6电流表中蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布，当线圈中通入恒定电流时，线圈将发生转动，电流表的指针也随着偏转，最后停在某一偏角位置上，则在偏转过程中，随着偏转角度的增大()A线圈受到的安培力的力矩将逐渐增大B线圈所受安培力的力矩将逐渐减小C线圈所受安培力的力矩不变D电流表中螺旋弹簧所产生的阻碍线圈转动的力矩将逐渐增大解析：由MNBIS知，安培力矩保持不变，但螺旋弹簧的扭力矩Mk随角的增大而增大答案：CD7超导电磁铁相斥式磁悬浮列车，列车能够悬浮的原理是()A超导体的电阻为零B超导体的磁性很强C超导体电流的磁场方向与轨道上磁场方向相反D超导体电
6、流产生的磁力与列车重力平衡解析：列车能够浮起，必定受到了向上的力，这个力就是车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈中电流形成的磁场之间所产生的相斥力，这个力与列车重力平衡，列车才能悬浮因此两磁场方向必然相反故C、D两项正确超导体中无电流时，即使电阻为零，也不能产生磁场，因此列车也不能悬浮，则A、B两项错答案：CD8.我国第一艘导电磁推进船HEMS1原理如图3416所示，强磁场方向竖直，在垂直于船身方向两边安装正负电极，电极都在海水里当电源接通时海水中产生垂直于船体方向的强电流，推动船体运动，如果磁感应强度为5 T(看作匀强磁场)，水通道0.5 m，产生推力50 N，则图中船的运动方向和船上蓄电
7、池中的电流分别为()图3416A船向左运动B船向右运动C蓄电池中的电流为20 AD蓄电池中的电流为10 A解析：由左手定则可判断出水流向左运动，根据牛顿第三定律，则船受力向右，由FBIL得I20 A.答案：BC9如图3417所示，一根通电的直导体放在倾斜的粗糙导轨上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()图3417A一直增大 B先减小后增大C先增大后减小 D始终为零解析：若F安mgsin，摩擦力向下，随F安增大而一直增大，A对答案：AB三、非选择题10已知磁电式电流表的线圈匝数为N1 000匝，线圈面积S1
8、1.711.5 mm2，前后两根弹簧的总力矩系数k2.8106 Nm/1，磁铁与磁芯间隙中的磁感应强度B0.16 T，求线圈做满刻度(90)偏转时通过线圈的电流是多大？解析：由力矩平衡得M1M2，即NIBSk，则电流I A1.30104A.答案：1.30104A11如图3418所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L0.5m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B2 T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m1 kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G3 N的物块相连已知ab棒与导轨间的动摩擦因数0.2，电源的电动势E10 V、内阻r0.1 ，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计要想ab棒处于
9、静止状态，R应在哪个范围内取值？(g取10 m/s2)图3418解析：依据物体的平衡条件可得，ab棒恰不右滑时：GmgBI1L0ab棒恰不左滑时：GmgBI2L0依据闭合电路欧姆定律可得：EI1(R1r)，EI2(R2r)由以上各式代入数据可解得，R19.9 ，R21.9 所以R的取值范围为1.9 R9.9 .答案：1.9 R9.9 12如图3419所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置：一长方体绝缘容器内部高为L，厚为d，左右两管等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b，上、下两端装有电极C(正极)和D(负极)并经开关S与电源连接，容器中注满能导电的液体，液体的密度为；将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同，开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差若当开关S闭合后，a、b管中液面将出现高度差为h，电路中电流表的读数为I，求磁感应强度B的大小图3419解析：开关S闭合后，导电液体中有电流从C到D，由左手定则知导电液体受到向右的安培力F，在液体中产生附加压强p，这样，ab管中液面就会出现高度差，在液体中产生的附加压强pgh，所以B.答案：5用心 爱心 专心
