第3节 探究安培力
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~6题有多项符合题目要求)
1.关于磁感应强度的方向,正确的说法是( )
A.根据定义,磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关
B.B是矢量,方向与F的方向一致
C.B是矢量,方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相同
D.在确定的磁场中,某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关
【答案】D
【解析】磁感应强度反映磁场的强弱和方向,由磁场本身决定,与是否放导线或小磁针无关,A错,D正确;B的方向与小磁针N极的受力方向相同,B、C错.
2.关于通电导线所受安培力F的方向,磁场B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是( )
A.F、B、I三者必须保持相互垂直
B.F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直
C.B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直
D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直
【答案】B
【解析】安培力F总是与磁场B方向和电流I方向决定的平面垂直,但B与I(即导线)可以垂直,也可以不垂直,通电导线受安培力时,力F与磁场及力F与导线都是垂直的,故A、C、D均错,B正确.
3.(2017·南京质检)2017 年 1 月 25 日,在中央电视台 CCTV10 频道播出节目中,海军电力工程专家马伟明 院士表示,正在研制设计中的国产 003 型航母采用电磁弹射已成定局.电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮就是利用电磁弹射工作的.电磁炮的原理如图所示,则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.水平向左 D.水平向右
【答案】C
【解析】根据左手定则可知,张开左手,使四指与大拇指在同一平面内,大拇指与四指垂直,把左手放入磁场中,让磁感线穿过手心,四指与电流方向相同,大拇指所指的方向是安培力的方向,故受到的安培力水平向左,故C正确.
4.(2018·盐城模拟)通电直导线AB附近小磁针静止时如图所示,则通电导线中电流方向和图中经过小磁针的磁感线方向(从A向B看) 分别为( )
A.由A向B,顺时针 B.由A向B,逆时针
C.由B向A,顺时针 D.由B向A,逆时针
【答案】A
【解析】依据小磁针静止时,N极的指向即为磁场方向,即为顺时针方向(从A向B看);根据安培定则,用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向即为磁场的方向,那么电流由A指向B.故A正确,B、C、D错误.
5.(2019·绍兴模拟)如图所示,下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中,铝盘可绕转轴转动,当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时,铝盘开始转动,下列说法中正确的是( )
A.铝盘沿顺时针方向转动
B.只改变磁场方向,铝盘的转动方向改变
C.只改变电流方向,铝盘的转动方向改变
D.同时改变磁场方向与电流方向,铝盘的转动方向不变
【答案】BCD
【解析】铝盘、水银与电源构成一个闭合回路,铝盘中有电流,由左手定则可知,铝盘受到的安培力与盘的半径垂直,且沿逆时针方向,则铝盘沿逆时针方向转动,故A错误;只改变磁场的方向,由左手定则可知,铝盘受到的安培力方向将与开始时相反,所以铝盘的转动方向改变,B正确;电流方向反向,由左手定则可知,安培力方向反向,铝盘的转动方向反向,C正确;由左手定则可知,将电流及磁场方向同时改变,铝盘受力方向不变,铝盘的转动方向不变,D正确.