《安培力作用下物体的运动》安培力作用下物体的运动 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《安培力作用下物体的运动》安培力作用下物体的运动

1单选题

如图所示，把一装有Na$_2$SO$_4$导电溶液的圆形玻璃器皿放入磁场中，玻璃器皿的中心放一个圆柱形电极，沿器皿边缘内壁放一个圆环形电极，把两电极分别与电池的正、负极相连、，对于导电溶液中正、负离子的运动，下列说法中正确的是(　　)

A
正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘内壁移动
B
负离子做顺时针方向的螺旋形运动
C
正、负离子均做顺时针方向的螺旋形运动
D
正、负离子均做逆时针方向的螺旋形运动

题目答案

D

答案解析

分析：

在电源外部，电流由正极流向负极；由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向．

解答：

解：在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由器皿中心流向边缘；器皿所在处的磁场竖直向下，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转；

正离子移动方向与电流方向相同，负离子与电流方向相反，则知正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘移动，负离子沿圆形玻璃器皿的半径向中心移动．同时还要逆时针转动，故ABC错误，D正确．

故选：D．

点评：

本题是将带电正负离子在磁场中的受力问题，判定它们的运动题型，注意离子参与两个方向的运动．

纠错重做

2单选题

如图，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它下端刚好跟槽中水银接触，通电后，你认为发生的现象有(　　)

A
弹簧收缩
B
弹簧变长
C
弹簧不断上下振动
D
弹簧始终保持静止

题目答案

C

答案解析

分析：

当弹簧中通电流时，弹簧的每一圈导线都是一个线圈，都有N极和S极，根据安培定则判断每一线圈的下端都是N极，上端都是S极，根据异名磁极相互吸引，弹簧缩短，弹簧离开水银面，电路断开，弹簧中没有电流，各线圈之间失去吸引作用，弹簧恢复原状，弹簧下落到水银面接通电路，重复上面的现象．

解答：

解：当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程．

故选：C．

点评：

通电螺线管是由每一个线圈组成的，每一个线圈都有磁场，和判断通电螺线管的N极、S极相同，也按照安培定则来判断N极和S极．

纠错重做

3单选题

如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合后发生的现象是(　　)

A
弹簧伸长变大，灯持续发光
B
弹簧缩短，灯熄灭
C
弹簧上下振动，灯忽亮忽灭
D
弹簧静止不动，灯持续发光

题目答案

C

答案解析

分析：

这个软弹簧就相当于螺线管，当闭合开关时，螺线管的每相邻的两匝线圈的磁极刚好相反，即N极对S极，此时两磁极会互相吸引，由锰铜丝构成的螺线管会收缩而变短；电路断路；灯泡熄灭；磁性消失后弹簧又恢复原状．

解答：

解：开关闭合后电路接通，灯泡发光；由锰铜丝构成的螺线管两磁极会互相吸引，弹簧会收缩而变短；变短后电路断路；灯泡熄灭；依此规律反复，弹簧上下振动，灯泡灯忽亮忽灭．

故选C．

点评：

本题考查通电螺线管的特点和磁极间的相互作用，关键是明白通电后的弹簧相当于螺线管．

纠错重做

4单选题

如图，接通电键K的瞬间，用丝线悬挂于一点，可自由转动的通电直导线AB 将 (　　)

A
A端向上，B端向下，悬线张力不变
B
A端向下，B端向上，悬线张力变小
C
A端向纸内，B端向纸外，悬线张力变小
D
A端向纸外，B端向纸内，悬线张力变大

题目答案

D

答案解析

分析：

电磁铁的电流方向知道了，根据安培定则，判断出电磁铁左边为S极，右边为N极．采用电流元法，即将直导线分为左右两部分处理，根据左手定则，判断出图示位置导线左部所受安培力向纸外，右部向纸里；又取特殊位置：导线转过90°时研究，安培力向下．

解答：

解：根据安培定则，判断出电磁铁左边为S极，右边为N极．由于导线左右两部分处在的磁场方向不同，可采用电流元法，即将直导线分为左右两部分处理，根据左手定则，判断出图示位置导线左部所受安培力向纸外，右部向纸里；又取特殊位置：导线转过90°时研究，安培力向下．则导线在安培力作用下，A端向纸外，B端向纸里，悬线张力变大．

ABC错误，D正确．

故选：D．

点评：

判断安培力作用下导体运动的方向，是磁场中的基本题型，这类问题往往是安培定则和左手定则综合应用，并采用电流法、特殊位置法、等效法、推论法等．

纠错重做

5单选题

一个可以自由运动的线圈L$_2$和一个固定的线圈L$_1$互相绝缘，垂直放置，且两个线圈都通过如图所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L$_2$将(　　)

A
不动
B
顺时针转动
C
逆时针转动
D
向纸外平动

题目答案

B

答案解析

分析：

当平行的直导线中的电流方向相同时，这两条直导线就会互相的吸引，当平行的直导线中的电流方向相反时，这两条直导线就会互相的排斥．

解答：

解：由于L$_1$和L$_2$中的电流的方向是相同的，它们会互相吸引，由于L$_1$是不动的，所以L$_2$会向L$_1$靠近，所以从左向右看，线圈L$_2$将顺时针转动，所以B正确．

故选：B．

点评：

掌握住平时总结的结论，在做选择题题目的时候可以快速而且准确的得到答案，所以掌握住平时总结的小结论是非常有用的．

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6单选题

直导线ab与线圈的平面垂直且隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当通过如图所示的电流方向时(同时通电)，从左向右看，线圈将(　　)

A
不动
B
顺时针转动，同时靠近导线
C
顺时针转动，同时离开导线
D
逆时针转动，同时靠近导线

题目答案

B

答案解析

分析：

根据右手螺旋定则得出直线电流周围的磁场方向，通过微元法，根据左手定则判断安培力的方向，

解答：

解：根据右手螺旋定则知，直线电流在右侧点的磁场方向竖直向下，与A点电流方向平行，所以右侧的等高点不受安培力．

取线圈上下位置一微元研究，上边微元电流方向水平向左，下边微元电流方向水平向右，直线电流在此处位置产生的磁场方向为斜向下，根据左手定则，上边微元受到的安培力垂直纸面向外，下边微元所受安培力垂直纸面向里，所以圆形线圈将以直径AB为轴转动顺时针转动，在转动的过程中右侧的电流受到的安培力方向向左，所以小球会同时靠近导线．

故选：B

点评：

本题考查了右手螺旋定则和左手定则，通过微元法解决，判断导体的运动的规律常用的方法还有：等效法，特殊位置法，结论法．

纠错重做

7单选题

如图所示，直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当它们同时通以如图箭头所示的电流时，从右向左看，线圈将(　　)

A
顺时针转动，同时靠近直导线AB
B
顺时针转动，同时远离直导线AB
C
逆时针转动，同时靠近直导线AB
D
逆时针转动，同时远离直导线AB

题目答案

A

答案解析

分析：

根据安培定则判断通电导线AB产生的磁场方向，采用电流元法和特殊位置法分析圆环所受安培力，判断圆环的运动情况．

解答：

解：根据安培定则可知，通电导线AB在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里．采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，从右向左看，圆环将顺时针转动．

又特殊位置：圆环转过90°时，通电直导线AB对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近AB．故A正确，BCD错误．

故选：A．

点评：

本题是磁场中典型问题：判断安培力作用下导体运动的方向．常用方法有：等效法、电流元法、特殊位置法等．

纠错重做