课时分层作业(十六) 安培力的应用
(时间:40分钟 分值:100分)
[基础达标练]
选择题(本题共8小题,每小题6分)
1.(多选)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
CD [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,M=NBIS,以保证转动效果,若磁场是匀强磁场,则当线圈转至和磁场垂直时,磁力矩为零.]
2.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
B [本题考查安培力的大小和方向.安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面,因此,安培力总与磁场和电流垂直,A错误,B正确;安培力F=BILsin θ,其中θ是导线与磁场方向的夹角,所以C错误;将直导线从中点折成直角,导线受到安培力的大小不仅与有效长度有关,还与导线在磁场中的相对位置有关,D错误.]
3.(多选)超导电磁铁相斥式磁悬浮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.超导体电流产生的磁力与列车重力平衡
CD [列车能够悬浮,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.因此两磁场方向必须相反,故C、D正确.超导体无电流时,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错误.]
4.如图所示,表面光滑的金属圆环CD固定在绝缘的水平面上,在圆环上放置一根直导线AB,直导线AB与圆环CD相互绝缘,且直导线的中点与圆环的圆心重合.则当两者通以图示方向的电流时,导线AB的运动情况是( )
A.在圆环CD上移动 B.向C方向平行移动
C.向D方向平行移动 D.仍然静止不动
B [假设直导线固定不动,根据右手螺旋定则知,直导线上方的磁场垂直纸面向外,下方磁场垂直纸面向里.在环形导线的上方和下方各取小微元电流,根据左手定则,上方的微元电流所受安培力向下,下方的微元电流所受安培力向下,则环形导线的运动情况是向下运动.因此根据相对运动,则可知,直导线向上运动,即向C方向平动.故B正确,A、C、D错误.]
5.如图所示,在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd,最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内,则通电线圈运动的情况是( )
A.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向下运动
B.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向下运动
C.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时向上运动
D.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时向上运动