第4节 安培力的应用
基础达标
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．下列设备中，使用的电动机不是直流电动机的是( )
A．电力机车 B．货运电瓶车
C．电磁起重机 D．家用电风扇
【答案】D
【解析】A选项中的电力机车和B选项中的货运电瓶车都是采用直流电源供电，即是直流电动机，均不符合题意；C选项是据电流的磁效应制成的，其内部没有电动机，也不符合题意；由于家庭电路是交流电，所以D选项中的家用电风扇是交流电动机，即该选项是符合题意的．故选D．
2．关于直流电动机的下列说法不正确的是( )
A．直流电动机是利用电磁感应现象来工作的
B．可以通过改变线圈中的电流方向改变其转动方向
C．直流电动机是把电能转化为机械能的装置
D．直流电动机在工作时线圈上的电流方向是周期性变化的
【答案】A
【解析】电动机是根据通电线圈受到磁场力的力矩作用而转动的，不是根据法拉第电磁感应定律制成的，故A错误；直流电动机中的磁场方向不变，可以通过改变线圈中的电流方向改变其转动方向，故B正确；直流电动机工作时主要把电能转化为机械能，直流电动机是把电能转化为机械能的装置，故C正确；直流电动机在工作时线圈上的电流方向是周期性变化的，故D正确；本题选不正确的，故选A．
3．磁悬浮列车为现代交通运输开辟了新的天地，下列有关说法中正确的是( )
A．由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动
B．通过列车底部和下方轨道间的同名磁极互相排斥，可使列车悬浮
C．列车悬浮行驶，车体不受任何阻力、运行平稳
D．为产生极强的磁场使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选用超导材料
【答案】B
【解析】列车在启动时由静止开始，到达一定的速度是一个加速过程，进站时速度不断减小，最后停下来，速度不断减小．所以不是匀速直线运动，故A错误．列车的悬浮是利用列车底部和下方轨道间的同名磁极互相排斥，达到减小两者之间的摩擦阻力，从而可以提高车速，故B正确．列车的悬浮，只是减小了摩擦阻力，并不是完全没有了摩擦力．即使是车轮与车轨间的摩擦力完全消失，列车高速行驶时还要受到空气的阻力，故C错误．在现实条件下，超导现象都是在低温的条件下才出现的，常温下的超导材料还没有研制出来，故D错误．当然此时使用导体的电阻率越小越好．故选B．
4．(2017·青海师大附中期末)关于磁电式电流表的说法，以下选项中正确的是( )
①指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的
②通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大
③在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场
④在线圈转动的范围内，线圈所受磁力大小与电流大小有关，而与所处位置无关．
A．①② B．③④
C．①②④ D．①②③④
【答案】C
【解析】根据力矩平衡条件可知，稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的，故①正确；由图看出，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，均匀辐射分布的磁场特点是大小相等．根据安培力的大小F＝BIL，即可知：线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大，故②正确，③错误；磁场呈幅状，故电流与磁场始终相互垂直，结合F＝BIL，即可知，线圈所受磁力大小与电流大小有关，而与所处位置无关，故④正确．故选C．
5．如图所示，线圈ab、bc的边长分别为L1、L2，通以电流I，开始时线圈平面与匀强磁场B的磁感线平行，当线圈绕OO′轴转过θ角时( )
A．线圈的ab边所受安培力的大小为BIL1cos θ
B．线圈的ab边所受安培力的大小为BIL1
C．线圈所受的磁力矩为BIL1L2cos θ
D．线圈所受的磁力矩为BIL1L2
【答案】BC
