磁感应强度 安培力 习题课1
磁感应强度 安培力练习
10.解:对金属棒平衡时受力分析:金属棒受到重力、安培力以及绳子拉力。分析知安培力水平向左,依据左手定则,磁感应强度竖直向上。
依据受力平衡知识得:
由 , 解得: ,方向:水平向左
11.解:(1)对金属棒进行受力分析:
水平方向:
竖直方向:
而 将此式代入上式得
,
(2)要使ab棒受到的支持力为零,令
的安培力大小为()
A.0B.0.5BilC.BIlD.2BIl
4.两个相同的圆形线圈,通以方向相同但大小不同的电流I1和I2,如图所示。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上,问释放后它们的运动情况是( )
A.相互吸引,电流大的加速度大B.相互吸引,加速度大小相等
C.相互排斥,电流大的加速度大D.相互排斥,加速度大小相等
17、如图所示,宽为l的金属框架和水平面夹角为α,并处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于框架平面.导体棒ab的质量为m,长度为d置于金属框架上时将向下匀加速滑动,导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f.为使导体棒静止在框架上,将电动势为E,内阻不计的电源接入电路,若框架与导体棒的电阻不计,求需要接入的滑动变阻器R的阻值范围.
15、如右图所示,电源电动势 ,内阻为 ,竖直导轨上滑接一段质量为 ,电阻为R,长度为L的金属导体 与导轨间的最大静摩擦力为 ,为了使导体 能静止于导轨上,在导轨平面内加一个方向垂直纸面向里的匀强磁场,求此磁场磁感应强度大小的范围。(已知 ,导轨电阻不计)
16. (18分)如图所示,电源电动势E=2 V,r= 0.5 Ω,竖直导轨宽L=0.2 m,导轨电阻不计.另有一金属棒ab,质量m=0.1 kg,电阻R=0.5 Ω,它与轨道间的动摩擦因数μ=0.4,金属棒靠在导轨的外面.为使金属棒静止不下滑,施加一个与纸面夹角为30°且方向向里的匀强磁场,g取10 m/s2.求(1)磁场的方向;(2)磁感应强度B的取值范围.
高中物理 3.3 探究安培力每课一练1 粤教版选修31
高中物理 3.3 探究安培力每课一练1 粤教版选修31 1.如图3-3-9所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,则( )图3-3-9A.磁铁对桌面的压力减小,不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小,受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用答案:A2.如图3-3-10所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近,磁铁处于水平位置,和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将( )图3-3-10A.转动,同时靠近磁铁B.转动,同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁答案:A3.关于磁感应强度的下列说法中,正确的是()A.放在磁场中的通电导线,电流越大,受到的磁场力也越大,表示该处的磁感应强度越大B.磁感线的指向就是磁感应强度的方向C.垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关答案:D4.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有( )A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果答案:AB5.图3-3-11所示的四种情况下,通电导体均置于匀强磁场中,其中通电导线不受安培力的是( )图3-3-11答案:C6.下面有关磁场中某点的磁感应强度的方向的说法正确的是()A.磁感应强度的方向就是该点的磁场方向B.磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向C.磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向D.磁感应强度的方向就是小磁针北极在该点的受力方向答案:AD7.下列说法中错误的是( )A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I、长为l的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、l的乘积的比值B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场C.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大,则A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大D.因为B=F/IL,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比答案:ABCD8.磁场中某区域的磁感线,如图3-3-12 所示,则( )图3-3-12A.a、b两处的磁感应强度的大小不相等,B a>B bB.a、b两处的磁感应强度的大小不相等,B a<B bC.同一根导线放在a处受力一定比放在b处受力大D.同一根导线放在a处受力一定比放在b处受力小答案:B9.匀强磁场中有一段长为0.2 m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3 A的电流时,受到6.0×10-2 N的磁场力,则磁场的磁感应强度是____________ T;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是____________T;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是___________T.答案:0.1 0.1 0.110.如图3-3-13所示,一矩形线圈abcd的面积S为1×10-2m2,它与匀强磁场方向之间的夹角θ为30°,穿过线圈的磁通量Φ为1×10-3Wb,则此磁场的磁感强度B= ____________T,若线圈以ab边为轴翻转180°,则此过程中穿过线圈的磁通量的变化大小ΔΦ= ____________Wb.图3-3-13答案:(1)0.2 (2)2×10-311.一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图3-3-14所示匀强磁场中,此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力.欲使悬线中张力为零,可采用的方法有( )图3-3-14A.适当增大电流,方向不变B.适当减小电流,并使它反向C.电流大小、方向不变,适当增强磁场D.使原电流反向,并适当减弱磁场答案:AC12.如图3-3-15所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,可以( )图3-3-15A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极D.将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端答案:ABD13.如图3-3-16,在条形磁铁N极附近悬挂一个线圈,当线圈中通有逆时针方向的电流时,线圈将向哪个方向偏转?图3-3-16答案:向右偏转14.电视机显像管的偏转线圈示意图如图3-3-17,瞬时电流方向如图中的箭头所示方向.该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?(请用上、下、左、右、前、后来表示偏转方向)图3-3-17答案:电子流将向左方偏转.15.如图3-3-18所示是磁场对直线电流的作用,其中不正确的是( )图3-3-18答案:BC16.如图3-3-19所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面内,而且处在两导线的中央,则()图3-3-19A.两电流方向相同时,穿过线圈的磁通量为零B.两电流方向相反时,穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向和反向时,穿过线圈的磁通量大小相等D.因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零答案:A17.如图3-3-20所示,一根长为l、质量为m的导线AB,用软导线悬挂在方向水平、磁感应强度为B的匀强磁场中,先要使悬线张力为零,则导线AB通电方向怎样?电流是多大?图3-3-20答案:A→B I=mg/BL18.如图3-3-21所示,水平面内有两条平行金属导轨,导轨间距离为2 m,处在一个竖直向上的匀强磁场,B=1.2 T,质量为3.6 kg,导体棒ab垂直搁在导轨上.当导体通过8 A的电流时,ab向右运动的加速度为2 m/s2,求导体棒与导轨间的动摩擦因数.图3-3-21答案:0.3319.一矩形线圈面积S=10-2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角θ1=30°,穿过线圈的磁通量Ф=1×10-3Wb,则磁场的磁感应强度B=_____________;若线圈以一条边为轴转180°,则穿过线圈的磁通量的变化为_____________;若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2=0°,则Ф=_____________.答案:0.2 T2×10-3 Wb020.如图3-3-22所示,ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5 A的电流时,质量为3.6 kg 的金属棒MN沿导轨做匀速运动;当棒中电流增大到8 A时,棒能获得 2 m/s2的加速度.求匀强磁场的磁感应强度的大小.图3-3-22答案:1.2 T21.如图3-3-23所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m、长为l,通过的电流为I,匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?图3-3-23答案:mg-BIl cosθBIl sinθ22.如图3-3-24所示,在磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中,放有一边长为l的正方形线圈abcd,线圈平面与水平面成α角.若线圈绕ab边转动π-2α角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为多少?图3-3-24答案:2Bl2cosα。
2018版物理学业水平测试复习: 磁感应强度 磁通量 安培力 洛伦兹力 含答案
第二十五讲磁感应强度磁通量安培力洛伦兹力1.(2015届徐州学业水平模拟)磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有磁场力的作用,关于磁感应强度的大小,下列说法中正确的是()A.一小段通电直导线在磁场中某处受的力越大,该处的磁感应强度越大B.一小段通电直导线在磁场中某处受的力等于零,则该处的磁感应强度一定等于零C.匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处某一面积穿过的磁D.磁感线密的地方,磁感应强度大;磁感线疏的地方,磁感应强度小2.(2015年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示,匀强磁场方向向下,一正电荷水平向右射入匀强磁场中.此时,该电荷所受洛伦兹力的方向是()A.向上B.向下C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里3.(2014年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示,匀强磁通量竖直场水平向右,电子在磁场中的运动方向与磁场方向平行,则该电子()A.不受洛伦兹力B.受洛伦兹力,方向向上C.受洛伦兹力,方向向下D.受洛伦兹力,方向向左4.(2018届无锡学业水平模拟)如图所示,在下列四种情况中穿过线圈的磁通量不发生变化的是()A.导线中的电流I增加B.线圈向下平动C.线圈向右平动D.线圈向左平动5.(2018届盐城学业水平模拟)三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的.将一根直导线悬挂在磁铁两极间,分别将“2、3”和“1、4”接到电源上,两次通过直导线的电流相同,这一操作探究的是()A.电流大小对安培力的影响B.通电导线长度对安培力的影响C.磁感应强度大小对安培力的影响D.磁感应强度大小和通电导线长度对安培力的影响6.(2018届徐州学业水平模拟)下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向,其中图示正确的是()A B C D7.(2018届苏州学业水平模拟)如图所示,在两平行直导线A、B中,通有方向相同的电流I.则B导线受到磁场力的方向()A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里8.(2018届扬州学业水平模拟)如图所示为两个同心圆环,当一界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时,A环的磁通量为Φ1,B环的有磁通量为Φ2,则有关磁通量的大小,下列说法中正确的是()A.Φ1<Φ2B.Φ1=Φ2C.Φ1>Φ2D.无法确定9.(2018届无锡学业水平模拟)一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角.则穿过线圈平面的磁通量为()A.0B.BSC.BScosθD.BSsinθ10.(2018届镇江学业水平模拟)关于运动电荷、通电导线所受磁场力的方向,下列判断正确的是()A B C D。
人教版高中物理选修3-1安培力习题课.docx
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)安培力习题课1.如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过图示方向电流时,导线的运动情况是(从上往下看):()A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升2.在同一平面内有两根平行的通电导线a与b,关于它们相互作用力方向的判断.正确的是()A.通以同向电流时,互相吸引B.通以同向电流时,互相排斥C.通以反向电流时,互相吸引D.通以反向电流时,互相排斥3.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有[]A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是[]A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.问左飞行的负离子束5.铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强[]6.关于磁场,以下说法正确的是[]A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=F/I·l,它跟F,I,l都有关C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量7.磁场中某点的磁感应强度的方向[]A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D.通过该点磁场线的切线方向8.下列有关磁通量的论述中正确的是[]A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度一定为零D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大9.如图3所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,[]A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用10.如图4所示,将通电线圈悬挂在磁铁N极附近:磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将[]A.转动同时靠近磁铁B.转动同时离开磁铁C.不转动,只靠近磁铁D.不转动,只离开磁铁二、填空题11.匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3A的电流时,受到60×10-2N的磁场力,则磁场的磁感强度是______特;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是_____特;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是______特.12.一矩形线圈面积S=10-2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角θ1=30°,穿过线圈的磁通量Ф=1×103Wb,则磁场的磁感强度B______;若线圈以一条边为轴的转180°,则穿过线圈的磁能量的变化为______;若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2=0°,则Ф=______.三、计算题13.如图6所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小;14.如图7所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为l,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?15. 如图所示,倾角为的光滑斜面上,有一长为L,质量为m的通电导线,导线中的电流强度为I,电流方向垂直纸面向外.在图中加一匀强磁场,可使导线平衡,试求:最小的磁感应强度B是多少?方向如何?。
同步练习:1.1安培力及其应用(解析版)
1.1 安培力及其应用1.(多选)下图中所示,能正确表示磁场对通电直导线的作用力F的是( )【解析】选A、D。
由左手定则可判断,选项B中安培力的方向向左,选项C中安培力的方向向下,选项A、D中安培力的方向如题图所示,则A、D正确,B、C 错误。
2.(多选)下列各图中,电流I的方向、磁场B的方向和磁场对电流作用力F的方向,三者的关系表示正确的是( )【解析】选B、C、D。
由左手定则可知,A图中磁场对电流作用力F的方向应竖直向上,所以A错误,而B、C、D都符合左手定则。
3.将长为10 cm的直导线,通上4 A的电流,放在匀强磁场中,调整α角度,其受到的磁场力总在0到0.4 N之间变化,则磁感应强度大小为( )A.3 T B.1 T C.0.3 T D.0.1 T【解析】选B。
当磁场方向与通电导线垂直时,受到的安培力最大,由F=BIL得:B=FmIL=0.44×0.1T=1 T,故B正确,A、C、D错误。
4.设正方形线框MNPQ边长为1 m,每边电阻均为1 Ω,匀强磁场的磁感应强度为1 T,线框平面与磁场方向垂直。
现将MQ两端通过导线与电动势为3 V、内阻不计的直流电源连接,则闭合S后金属线框受到的安培力大小为( )A.0 B.1 N C.3 N D.4 N【解析】选D。
MQ边的电阻R1=1 Ω,则流过MQ边的电流为:I1=ER1=31A=3A,安培力为:F1=BI1L=1×3×1 N=3 N,据左手定则知安培力方向竖直向上;同理得MNPQ边的电阻R2=3 Ω,则流过MNPQ边的电流为:I2=ER2=33A=1 A,安培力为:F2=BI2L=1×1×1 N=1 N,据左手定则知安培力方向竖直向上;故线框所受的安培力为:F=F1+F2=4 N,方向竖直向上,故D正确,A、B、C错误。
5.如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场中垂直于磁场放置AB、CD两导轨,端点A与C间接有电源,若导线中电流为I,导线AB与CD相距为d,则MN所受安培力大小( )A.F=BIdB.F=BId sin θC.F=BId sin θD.F=BId cos θ【解析】选C。
3第二节 安培力 磁感应强度 习题课
安培力 磁感应强度习题课1. 判断通电导线或线圈在安培力的作用下的运动方向问题, 常用以下几种方法:⑴. 电流元分析法:把整段电流分成很多小段直线电流,其中每一小段就是一个电流元,先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向,再判断整段电流所受安培力的方向,从而确定导体的运动方向.例如:如图15 - 2 -1所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面.当线圈内通入如图方向的电流后,判断线圈如何运动.可以把圆形线圈分成很多小段,每一小段可以看作一段直线电流,取其中的上下两小段分析,其截面图和受安培力的情况如图15-2-2所示.根据其中心对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向磁铁运动.同学们请思考,若磁铁的N,S极对调,线圈如何运动? (2). 特殊位置分析法:根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置.例如图15-2-3所示,把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线中通过如图所示方向的电流I 时,试判断导线的运动情况.①.根据图15 -2- 4所示的导线所处的特殊位置判断其转动情况.将导线AB 从N,S 极的中间O 分成两段,AO,BO 段所处的磁场方向如图15 -2- 4所示.由左手定则可得AO 段受安培力方向垂直于纸面向外,BO 段受安培力的方向垂直纸面向里,可见从上向下看,导线AB 将绕O 点逆时针转动.②.再根据导线转过90时的特殊位置判断其上下运动情况.如图15-2-5 所示,导线AB 此时受安培力方向竖直向下,导线将向下运动.③.由上述两个特殊位置的判断可知,导线实际的连续的运动应是在安培力作用下使AB 逆时针转动的同时还要向下运动。
(3)。
等效分析法:环形电流可等效为小磁针,条形磁铁或小磁针也可等效为环形电路,通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁.例如,对(1)中所举例子还可以用等效分析法来分析.将图15-2-1中的环形电流根据安培定则可等效为一个小磁针,如图15-2-6所示,所以磁铁和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动.我们还可以将图15-2-1中的条形磁铁等效为环形电流,根据安培定则其等效电流方向如图15-2-7所示,由同向平行电流相互吸引AI S N BSN可知,磁铁和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动.⑷.结论分析法:①. 两电流相互平行时无转动趋势,同向电流互相吸引,反向电流互相排斥②. 两电流不平行时,有转动到互相平行且方向相同的趋势.例1. 两条导线相互垂直且彼此绝缘,相隔一小段距离,其中的一条AB 是固定的,另一条CD 能自由移动,当两导线分别通入如图所所示电流时,CD 导线将 DA. 顺时针转动,同时靠近ABB. 逆时针转动,同时离开ABC. 顺时针转动,同时离开ABD. 逆时针转动,同时靠近AB例2. 如图所示,把一通电直导线放在蹄形磁铁的正上方,导线可以自由移动,当导线中通过如图所示方向的电流时,试判断导线的运动情况例3. 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平面内,则通电线圈的运动情况是 CA. ab 边转向纸外,cd 边转向纸里,同时向下运动B. ab 边转向纸外,cd 边转向纸里,同时向上运动C. ab 边转向纸里,cd 边转向纸外,同时向下运动D. ab 边转向纸里,cd 边转向纸外,同时向上运动.例 4. 如图所示,把轻质导线圈用细线挂在磁铁N 极附 近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面,当线圈内通过图示方向的电流时,线圈将怎样运动?BS NAN S例 5. 如图所示,两平行放置的长直导线a 和b 通有大小相同方向相反的电流,a受到磁场力大小变为F 1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a 受到的磁场力大小变为F 2,则此时b 受到的磁场力大小变为AA. F 2B. F 1-F 2C. F 1+F 2D. 2F 1-F 2例. 6. 如图所示,在水平桌面上放一条磁铁,在磁铁的右上方固定一根通电直导线,则磁铁对桌面的作用力情况是BA. 磁铁对桌面有向左的摩擦力和小于重力的压力B. 磁铁对桌面有向右的摩擦力和小于重力的压力C. 磁铁对桌面只有大于重力的压力D. 磁铁对桌面只有小于重力的压力例. 7. 如图所示,一金属直杆MN 两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN 与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN 垂直于纸面向外运动,可以AB A. 将a 、c 端接在电源正极,b 、d 端接在电源负极 B. 将b 、d 端接在电源正极,a 、c 端接在电源负极C. 将a 、d 端接在电源正极,b 、c 端接在电源负极D. 将a 、c 端接在交流电源的一端,b 、d 接在交流电源的另一端例. 8. 如图所示,矩形线框中通有恒定电流I ,方向如图所示,x 、y 是线框的两个对称轴.在x 轴上某点固定一通电直导线,导线与线框平面垂直,电流方向垂直于纸面向外,此刻通电线框在直线电流的磁场中可能的运动情况是BA. 沿x 轴方向平动B. 绕x 轴线转动C. 沿y 轴线方向平动D. 绕y 轴线转动★同步练习A 组1.关于磁感线和电场线的下列论述中,错误的是:DA .磁感线和电场线分别是用来形象地描述磁场和电场的强弱和方向的一些假想曲线NS M ab NB.磁感线是闭合的曲线,电场线则是不闭合的,它从正电荷出发,或终止于负电荷,或伸展到无限远C.磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向或电场方向相同D.电场线可能跟仅受电场力作用下运动的点电荷的运动轨迹重合,磁感线可能跟仅受磁场力作用下运动的电荷的运动轨迹重合2.a 、b 、c 是三个固定于同一平面内的通电直导线,通入大小相等方向如图所示的电流, ab 与bc 间距相等,则电流a 、b 、c 受力方向分别是:AA .向右、向左、向右B .向右、向右、:向左C .向左、向右、向右D .向左、向左、向右3.如图所示,三根长直导线通电电流大小相同,通电方向为b 导线和d 导线垂直纸面向里,C 导线向纸外,a 点为bd 的中点,ac 垂直bd ,且ab=ad=ac 。
安培力磁感应强度
α
a B在竖直平面内 导轨在水平面内 B α F F=ILB α F=ILB F
B在竖直平面内 导轨在斜面内 B F α y B
x F=ILB
第一节 磁场对电流的作用习题课 (第2课时)
第一节 探究磁场对电流的作用
复习回顾: 1、如何判断通电导线在磁场中受到安培力的方向?
左手定则
2、安培力的大小如何计算?
第一节 探究磁场对电流的作用 回顾:如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发 生相互作用
规律: 同向电流相互吸引 反向电流相互排斥
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示,向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会( A )
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀 C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩 右侧视图
A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直 C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直 D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B和I所确定的 平面
第一节 探究磁场对电流的作用 判定以下通电导线所受安培力的方向 B B I I F B F α
方向________.
mgsinθ=BIL
B=mgsinθ/IL
X
G
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长为 L、质量为m的通电直导线,电流方向垂直纸面向里,欲使导线静 止在斜面上,外加磁场,磁感应强度的大小和方向可以是( )
ABC
A. B=mgsinθ/IL,方向垂直斜面向下
第一节 探究磁场对电流的作用 磁电式电流表的工作原理 ⑴线圈所受的磁力矩
第一节 探究磁场对电流的作用
安培力、磁感应强度基础练习
安培力、磁感应强度基础练习1.关于磁感应强度和磁感线,下列说法中错误的是 ( )A .磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感应强度的方向B .磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C .匀强磁场的磁感线间距相等、相互平行D .磁感应强度是只有大小、没有方向的标量2.根据磁感应强度的定义式B =ILF ,下列说法中正确的是 ( ) A .在磁场中某确定位置,B 与F 成正比,与I 、L 的乘积成反比B .一小段通电直导线在空间某处受磁场力F=0,那么该处的B 一定为零C .磁场中某处的B 的方向跟电流在该处受磁场力F 的方向相同D .一小段通电直导线放在B 为零的位置,那么它受到磁场力F 也一定为零3.如图所示,有一根直导线上通以恒定电流I ,方向垂直指向纸内,且和匀强磁场B 垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是 ( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点4、如图中四个图所示是磁场对直线电流的作用,其中不正确 ( )5.在赤道上空,水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,则此导线 ( )A .受到竖直向上的安培力B .受到竖直向下的安培力C .受到由南向北的安培力D .受到由西向东的安培力6.一根用导线绕制的螺线管,水平放置,在通电的瞬间,可能发生的情况是( )A .伸长B .缩短C .弯曲D .转动7、如图一根通有电流I 的直铜棒MN ,用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中,此时两根悬线处于张紧状态,下列哪些措施可使悬线中张力为零 ( )A.适当增大电流B.使电流反向并适当减小C.保持电流I不变,适当增大BD.使电流I反向,适当减小B8.在匀强磁场中,有一段5cm的导线和磁场垂直.当导线通过的电流是lA时,受磁场的作用力是0.1N,那么磁感应强度B= T;现将导线长度增大为原来的3倍,通过电流减小为原来的一半,那么磁感应强度B= T,导线受到的安培力F= N.9.在B=2T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度是0.8m的通电直导线,导线沿磁场力方向移动了0.5m,若导线中电流强度为5A,那么磁场力对通电导线所做的功是 J.10.在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,一段长为0.5m的通电导体在外力作用下做匀速直线运动,设通过导体的电流强度为4A,运动速度是0.6m/s,电流方向、速度方向、磁场方向两两相互垂直,则移动这段导线所需要的功率是 W.11.质量为0.5 kg的金属杆在相距1 m的水平轨道上与轨道垂直放置,如图所示,匀强磁场B垂直轨道平面,金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2,当杆通过的电流强度为4A时,杆恰能沿轨道做匀速运动。
磁感应强度练习题
磁场 磁感应强度 一,磁场的产生。
1,安培分子电流假设:在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两极相当于两个磁极。
2,磁场的产生:从宏观上看,磁场是由磁体或电流产生的;从微观上看,磁场是由运动电荷产生的。
理解:⑴磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由运动电荷产生的。
⑵一切磁现象都可以看成是运动电荷和运动电荷之间通过磁场发生相互作用。
3,磁性材料:二,磁场的描述。
磁场最基本的特性是对放入其中的磁体或电流有磁场力的作用。
1,磁感应强度:用来描述磁场的强弱和方向。
大小:ILFB方向:磁场的方向,用放在磁场中的小磁针N 极受力方向表示。
注意:⑴,B 是磁场本身的性质,只与产生磁场的磁体或电流有关。
⑵,通电导线不能太长。
⑶,通电导线必须与磁场相垂直。
⑷,B 是矢量,方向就是磁场的方向。
⑸,用磁感线描述磁场的分布。
⑹,单位:特斯拉 1T=1N/A ﹒m2,磁感线:用来形象地描述磁场强弱和方向的假想曲线。
常见磁场的磁感线分布:特点:⑴,磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵,磁感线的切线方向表示磁场的方向。
⑶,任意一条磁感线都组成一闭合曲线。
⑷,任意两条磁感线都不相交。
例1, 如图,真空中两点电荷+q 、–q 以相同的角速度以OO /轴匀速转动,判断图中P 点的磁场方向。
例2,假设以速度V 向右运动的小车上,固定着一个带正电q 的小球和一个可以自由转动的小磁针B ,当小车经过车上方的小磁针A 时,则: ( )A ,磁针A 的N 极转向纸外,磁针B 的N 极转向纸内。
B ,磁针A 的N 极转向纸外,磁针B 不转动。
C ,磁针A 处存在着由q 产生的电场,但不存在由q 产生的磁场。
D ,磁针A 处同时存在着由q 产生的电场和磁场。
例3,关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是: ( ) A ,磁感线可以形象地描述各点的磁场的强弱和方向,磁感线上任一点的切线方向都和小磁针在该点静止时北极所指方向一致。
磁感应强度练习题及答案解析
1.下列关于磁场的说法中正确的是( )A.磁场和电场一样,是客观存在的物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生解析:选A.磁场是一种客观存在于磁极、电流周围的特殊物质,所有的磁现象都是通过磁场发生的.故选项A是正确的.2.(2011年长春高二检测)物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时,应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验,下列说法中正确的是( ) A.该实验必须在地球赤道上进行B.通电直导线应该竖直放置C.通电直导线应该水平东西方向放置D.通电直导线应该水平南北方向放置解析:选D.小磁针静止时指向南北,说明地磁场的方向为南北方向,当导线南北方向放置时,能产生东西方向的磁场,把小磁针放置在该处时,可有明显的偏转,故选项D正确.3.(2011年长沙高二检测)关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )A.若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为F ILB.由B=FIL知,B与F成正比,与IL成反比C.由B=FIL知,一小段通电导线在某处不受磁场力,说明该处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向解析:选D.磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的,与是否放置通电导线无关,故选项B错.定义式B=FIL中要求一小段通电导线应垂直于磁场放置才行,如果平行于磁场放置,则力F为零.故选项A、C均错.正确答案为D.4.有一小段通电导线,长为1 cm,电流强度为5 A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为 N,则该点的磁感应强度B一定是( )A.B=2 T B.B≤2 TC.B≥2 T D.以上情况都有可能解析:选C.如果通电导线是垂直磁场方向放置的,此时所受磁场力最大F= N,则该点的磁感应强度为:B=FIL=错误! T=2 T.如果通电导线不是垂直磁场方向放置的,则受到的磁场力小于垂直放置时的受力,垂直放置时受力将大于 N,由定义式可知,B将大于2 T,应选C.5.图3-1-2如图3-1-2所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平,某同学在实验室里,用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下所示,请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.已知:CD段导线长度:4×10-2 m天平平衡时钩码重力:4×10-5 N通过导线的电流: A解析:由题意知,I= A,G=4×10-5 N,L=4×10-2 m.电流天平平衡时,导线所受磁场力的大小等于钩码的重力,即F=G.由磁感应强度的定义式B=FIL得:B=FIL=错误! T=×10-3 T.所以,通电螺线管中的磁感应强度为×10-3 T.答案:×10-3 T一、选择题1.图3-1-3如图3-1-3所示,假设将一个小磁针放在地球的北极点上,那么小磁针的N极将( )A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下解析:选D.地球的北极点是地磁场的S极附近,此处的磁感线竖直向下,故此处小磁针的N极竖直向下,D正确.2.关于地球的磁场,下列说法正确的是( )A.在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极B.地磁场的南极在地理北极附近C.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D.地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的答案:BD3.(2011年湛江高二检测)关于磁场,下列说法中正确的是( )A.磁场和电场一样,都是客观存在的特殊物质B.磁场对处在其中的磁体有磁场力的作用C.磁铁对通电导线不可能有力的作用D.两根通电导线之间不可能有力的作用解析:选AB.磁场和电场虽然看不见,摸不着,但它们都是客观存在的物质,可以通过磁体或电荷检验它们的存在.磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用.电流与磁体之间,电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的.4.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图3-1-4能正确反映各量间关系的是( )图3-1-4解析:选BC.匀强磁场各处的磁感应强度的大小和方向相同,不随F或IL而发生变化,故B正确,D错误.由于导线垂直于磁场,有B=FIL,即F=ILB.可见在B不变的情况下F 与IL成正比,所以A错误,C正确.正确答案为B、C.5.(2011年南昌高二检测)某地的地磁场强度大约是×10-5T,一根长为500 m的导线,通入电流强度为10 A的电流,该导线可能受到的磁场力为( )A.0 B. NC. N D. N解析:选AB.由F=ILB=10×500××10-5 N= N.这是导线与磁场方向垂直时得到的最大磁场力,其他放置方向导线受的磁场力要小于 N,平行磁场放置时F=0.故只要小于 N,大于或等于0的力均是有可能的.故正确答案为A、B.图3-1-56.如图3-1-5所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B 为铁片,质量为m,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F的大小为( ) A.F=MgB.mg<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g解析:选D.在铁片B上升的过程中,轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F引的和.在铁片B上升的过程中,对B有F引-mg=ma,所以F引=mg+ma.由牛顿第三定律可知B对A的引力F′引与A对B的引力F引大小相等、方向相反.所以F=Mg+mg +ma.7.图3-1-6一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图3-1-6所示,导线上的电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90°的过程中,导线所受的安培力( )A.大小不变B.大小由零逐渐增大到最大C.大小由零先增大后减小D.大小由最大逐渐减小到零答案:B8.在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不同,因此所受的力也不同,如图3-1-7所示中的几幅图象表示的是导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.a、b各自有一组F、I的数据,在图象中各描出一个点.在A、B、C、D四幅图中,正确的是( )图3-1-7解析:选BC.通电导线在磁场中受的力F=BIL,由题意知,a、b两导线中长度相等,电流不同,所受力不同,但力F与I成正比,F-I图线一定是过原点的直线,因此答案只有B、C两幅图正确.二、计算题9.如图3-1-8所示,长为L、质量为m的导体棒图3-1-8用细线悬挂放入某匀强磁场中,导体棒与磁场方向垂直,当导体棒中通过的电流为I 时,细线上的拉力恰好为零,问磁感应强度B 为多大解析:由细线拉力恰好为0可知,磁场力为:F =mg又∵F =BIL 解得:B =mg IL. 答案:mg /IL10.磁场中放一与磁场方向垂直的电流元,通入的电流是 A ,导线长1 cm ,它受到的安培力为5×10-2N .问:(1)这个位置的磁感应强度是多大(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A 时,这一点的磁感应强度是多大 (3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否可以肯定这里没有磁场 解析:(1)由磁感应强度的定义式得:B =F IL =5×10-2N A×1×10-2 m=2 T. (2)磁感应强度B 是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L 、电流I 的大小无关,所以该点的磁感应强度是2 T.(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能: ①该处没有磁场;②该处有磁场,但通电导线与磁场方向平行. 答案:(1)2 T (2)2 T (3)见解析11.(2011年浙江宁波高三联考)金属滑杆ab 连着一图3-1-9弹簧,水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd 、ef 上,如图3-1-9所示,垂直cd 与ef 有匀强磁场,磁场方向如图所示,合上开关S ,弹簧伸长2 cm ,测得电路中电流为5 A ,已知弹簧的劲度系数为20 N/m ,ab 的长为L = m .求匀强磁场的磁感应强度的大小是多少解析:弹簧拉力F弹=kΔx金属杆所受磁场力:F=BIL由平衡条件知:F=F弹即ILB=kΔx故B=kΔxIL= T.答案: T。
高考物理一轮复习 课时作业 第32讲 磁感应强 安培力
第32讲磁感应强度安培力1.如图所示,一带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右【解析】负电荷的运动方向是电流的反方向,根据右手螺旋定则,在环形电流内部的磁场方向是水平向左,小磁针N极的指向是磁场的方向,所以N极应该沿轴线向左.【答案】C2.如图甲所示,a是长直密绕通电螺线管,应用DIS的磁传感器b沿a的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过通电螺线管a.图乙中能正确反映磁传感器b感应到的磁感应强度B随x变化规律的是( )乙【解析】由于通电螺线管内部磁场为匀强磁场,在磁传感器b沿a的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过通电螺线管a的过程中其感应到的磁场是先增大,后不变,再减小.【答案】D3.如图所示,两根平行放置的长直导线a和b中通有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1;当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为( )A.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2【解析】根据安培定则和左手定则,可以判定a受b中电流形成的磁场的作用力是F1,方向向左.同理,b受a中电流形成的磁场的作用力大小也是F1,方向向右.新加入的磁场无论什么方向,a、b受到的这个磁场的作用力F总是大小相等、方向相反的.如果F与F1方向相同,则两导线受到的力大小都是F+F1.若F与F1的方向相反,则a、b受到的力的大小都是|F-F1|.因此当再加上磁场时,若a受到的磁场力大小是F2,则b受到的磁场力大小也是F2,所以选项A正确.【答案】A4.如图所示,A为螺线管,B为铁芯,C为套在铁芯B上的绝缘磁环.现将A、B、C放置在天平的左盘上,当A中通有电流I时,C悬停在A的上方,天平保持平衡.当调节滑动变阻器,使A中的电流增大时,绝缘磁环C将向上运动.在绝缘磁环C上升到最高点的过程中,若不考虑摩擦及空气阻力的影响,下列说法中正确的是( )A.天平仍然保持平衡B.天平左盘先下降后上升C.天平左盘先上升后下降D.当绝缘磁环的速度最大时,加速度也最大【解析】结合安培力考查了超重与失重,在绝缘磁环C上升到最高点的过程中,先加速上升,然后减速上升,所以先超重,后失重,即选项B正确.【答案】B5.如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( ) A.方向沿纸面向上,大小为 (2+1)ILBB.方向沿纸面向上,大小为 (2-1)ILBC.方向沿纸面向下,大小为 (2+1)ILBD.方向沿纸面向下,大小为 (2-1)ILB【解析】该导线可以用a和d之间的直导线长为(2+1)L来等效代替,根据F=BIl,可知大小为(2+1)BIL,方向根据左手定则,A正确.【答案】A甲6.如图甲所示,两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置,电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路,细杆与导轨间的摩擦不计.整个装置分别处在图乙所示的匀强磁场中,其中可能使金属细杆处于静止状态的是( )乙【解析】通电导线受到重力、支持力和安培力.如果这三个力的合力可以等于零,则受力平衡.B选项中当重力与安培力大小相等、支持力为零时可平衡.【答案】B甲7.如图甲所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为μ.现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流与时间成正比,即I=kt,其中k为恒量.若金属棒与导轨始终垂直,则图乙中表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确的是( )乙【解析】当F f=μBIL=μBLkt<mg时,棒沿导轨向下加速;当F f=μBLkt>mg时,棒沿导轨向下减速;在棒停止运动前,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为:F f=μBLkt;当棒停止运动时,摩擦力立即变为静摩擦力,大小为:F f=mg,故选项C正确.【答案】C8.如图所示,质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止,此时细线与竖直方向的夹角为θ.则下列说法正确的是( )A.回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mg tan θB.回形针静止时受到的细线的拉力大小为mg cos θC.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针加热后,分子电流排列无序了D.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针加热后,分子电流消失了【解析】回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定,拉力大小也不能确定,故A、B两项错误;对回形针加热,回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了,所以选项C正确,D错误.【答案】C9.图示为一测定磁感应强度B的实验装置,天平右端挂一矩形线圈,其匝数为5,底边cd长20 cm,线圈放在待测匀强磁场中.设磁场方向垂直于纸面向里,当线圈中通入图示方向的电流I=100 mA时,天平平衡;如果电流方向相反,则要在天平左盘加质量m=8.0 g的砝码才能平衡.则磁感应强度B的量值为( )A. 0.2 TB. 0.4 TC. 0.8 TD. 1.2 T【解析】磁场方向垂直于纸面向里时线圈受到的安培力为:F 1=NBIL ,方向向上,设左端砝码的重量为G 1,线框的重量为G 0,根据力的平衡有:G 0-NBIL =G 1;当电流反向时线框受的安培力向下,由力的平衡可得:G 0+NBIL =G 1+G m ,两式相减可解得B =0.4 T.【答案】B10.粗细均匀的直导线ab 的两端悬挂在两根相同的弹簧下边,ab 恰好处在水平位置,如图所示.已知ab 的质量m =10 g ,长度L =50 cm ,沿水平方向与ab 垂直的匀强磁场的磁感应强度B =0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态,既不被拉长,也不被压缩,ab 中应沿什么方向、通过多大的电流? (2)如导线中有方向从a 到b 、大小为0.2 A 的电流通过时,两根弹簧均被拉长了Δx =1 mm ,求该弹簧的劲度系数.(3)当由b 到a 方向通过0.2 A 的电流时两根弹簧被拉长多少?(取g =9.8 m/s 2)【解析】(1)只有ab 受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab 的重力时,两根弹簧才能处于自然状态.根据左手定则,ab 中的电流应由a 到b ,电流的大小由mg =BIL 解得:I =mg BL =0.01×9.80.4×0.5A =0.49 A. (2)导线中通过由a 到b 的电流时,受到竖直向上的磁场力作用,被拉长的两根弹簧对ab 有竖直向上的拉力,同时ab 受竖直向下的重力,平衡时平衡方程为:BIL +2k ·Δx =mg可得弹簧的劲度系数k =mg -BIL 2·Δx =0.01×9.8+0.4×0.2×0.52×0.001N/m =69 N/m.(3)当电流方向由b 向a 时,ab 所受磁场力竖直向下,这时的平衡方程为:2k ·Δx ′=mg +BIL由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度为:Δx ′=mg +BIL 2k =0.01×9.8+0.4×0.2×0.52×69m =0.001 m.【答案】(1)由a 到b 0.49 A (2)69 N/m (3)0.001 m甲11.如图甲所示,电源的电动势E =2 V ,内阻r =0.5 Ω,两竖直导轨间的距离L =0.2 m ,竖直导轨的电阻可以忽略不计.金属棒的质量m =0.1 kg ,电阻R =0.5 Ω,它与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,在纸外一侧垂直靠在两导轨上.为使金属棒不下滑,施一与纸面成30°夹角与金属棒垂直且斜向纸里的磁场,则磁感应强度的大小应满足什么条件?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2)乙【解析】对金属棒进行受力分析,设磁感应强度为B1时,金属棒恰好不下滑,此时它的受力情况如图乙所示,有:F cos 30°=F NF sin 30°+f=mgf=μF NF=B1IL丙I=ER+r解得:B1=3.0 T设磁感应强度为B2时,金属棒恰好不上滑,此时它的受力情况如图丙所示.同理有:B2IL sin 30°=μB2IL cos 30°+mg解得:B2=16.3 T故磁感应强度B的大小应满足:3.0 T≤B≤16.3 T.【答案】3.0 T≤B≤16.3 T12.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面的夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场,金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω 的直流电源.现把一根质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2,已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:(1)通过导体棒的电流大小.(2)导体棒受到的安培力大小.(3)导体棒受到的摩擦力大小.【解析】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:I=ER0+r=1.5 A.(2)导体棒受到的安培力:F安=BIL=0.30 N.(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力为:F1=mg sin 37°=0.24 N由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f作用,根据共点力平衡条件知:mg sin 37°+f=F安解得:f=0.06 N.【答案】(1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N。
磁感应强度与安培力-典型例题
1已知长直线电流产生的磁场中某点的磁感应强度满足 B =K I r(其中 K 为比例系数, I 为电流强度, r 为该点到直导线的距离)如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙,通有大小均为 I 且方向相反的电流,a 、O 两点与两导线共面,且a 点到甲的距离、甲到O 点的距离及O 点到乙的距离均相等。
现测得O 点磁感应强度的大小为 B 0=3T ,则a 点的磁感应强度大小为( )。
A. 1TB. 43T C. 32T D. 2T例2如图所示,完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置,甲的圆心为 O 1 ,乙的圆心为 O 2 ,在两环圆心的连线上有a 、b 、c 三点,其中 aO 1=O 1b =bO 2=O 2c ,此时a 点的磁感应强度大小为 B 1 ,b 点的磁感应强度大小为 B 2 。
当把环形电流乙撤去后,c 点的磁感应强度大小为( )。
A. B 2−B 1B.磁感应强度与安培力-典型例题C.D.3如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。
如果让P中的电流反向,其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为()。
A.0B0B.√33B0C.2√33D.2B0例4已知电流强度为I的通电直导线在距离为r的地方产生的磁感应强度大小为B=k l,rk为常数。
如图所示,三根通有电流大小相等的长直导线垂直正方向abcd所在平面,且分别位于a、c、d三个顶点。
处导线中的电流方向与c处导线的电流方向相反。
已知a处导线在b处产生的磁感应强度大小为B,则b点的磁感应强度大小为()。
A.2√10B5B.√10B2BC.2√55BD.√555如图所示,O为圆心,KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路()。
高二物理 专题08 磁感应强度 安培力暑假作业(含解析)
专题08 磁感应强度 安培力【知识回顾】一、磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向.(2)大小:ILF B (通电导线垂直于磁场). (3)方向:小磁针静止时N 极的指向.(4)单位:特斯拉(T ).二、磁感线、通电导体周围磁场的分布1.磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向一致.2.条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图所示)3.电流的磁场4.(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极.(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切.(5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在.三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时,F=BIL.(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.想一想【例题1】关于磁感线,以下说法中正确的是:()A.磁感线上各点的切线方向就是该点的磁感应强度方向B.磁感线是磁场中真实存在的曲线C.磁感线总是从磁体的N极发出终止于磁体的S极D.沿着磁感线方向,磁场越来越弱【例题2】如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN 的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是:()A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同【例题3】(多选)关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是:()A.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B.乙图中,磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的C.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的D.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的【例题4】(多选)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为µ,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流与时间成正比,即I=kt,其中k为恒量。
磁场_磁感应强度安培力
图9-1-11几种磁场磁感应强度安培力1.首先发现电流磁效应的科学家是()A.安培B.奥斯特 C.库仑D.麦克斯韦2.如图14-2所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S 极向纸内偏转,则这速带电粒子可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束3.有一束电子流沿X轴正方向高速运动,如图所示,电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿AA.y轴正方向B.y轴负方向C.z轴正方向D.z轴负方向4.如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的A.区域IB.区域ⅡC.区域ⅢD.区域Ⅳ5如图9-1-11所示,有两根平行长直导线,通以大小相等、方向相反的电流,下列说法中正确表达了与两导线在同一平面,且与两导线距离都相等的各点的磁场的磁感应强度的是( )A.等于零 B.不等于零,方向从一根导线垂直指向另一根导线C.不等于零,方向平行于导线D.不等于零,方向垂直于导线所在平面6.如图所示,一带负电的金属环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左、D.N极沿轴线向右7.放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时,位置是怎样的?两位同学的回答相反.甲说:“小磁针的位置如图甲,因为管内的磁感线向右,所以小磁针的N极指向右方.”乙说:“小磁针的位置如图乙,因为通电螺线管的N极在右侧,根据异名磁极相吸的原理可知,小磁针的S极指向右方.”你的看法是怎样的?他们谁的答案错了?错在哪里?8.如图所示,有一根直导线上通以恒定电流I,方向垂直指向纸内,且和匀强磁场B垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是( )A.a点B.b点C.c点D.d点9.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
安培力 磁感应强度·典型例题解析
安培力磁感应强度·典型例题解析【例1】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是[ ] A.通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关解答:正确的应选D.点拨:磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映.安培力的大小不仅与B、I、L有关,还与导体的放法有关.【例2】如图16-14所示,其中A、B图已知电流和其所受磁场力的方向,试在图中标出磁场方向.C、D、E图已知磁场和它对电流作用力的方向,试在图中标出电流方向或电源的正负极.[ ]解答:A图磁场方向垂直纸面向外;B图磁场方向在纸面内垂直F向下;C、D图电流方向均垂直于纸面向里;E图a端为电源负极.点拨:根据左手定则,电流在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直,还要与导线中的电流方向垂直,且垂直于磁感线与电流所决定的平面.【例3】画出图16-15中导线棒ab所受的磁场力方向.点拨:画出正视图后,再用左手定则判定.【例4】在水平匀强磁场中,用两根相同的细绳水平悬挂粗细均匀的直导线MN,导线中通以从M到N的电流I,此时绳子受力都是F,为使F=0,可采用下列方法中的[ ] A.把电流强度增大到某一值B.把电流强度减小到某一值C.使电流I反向D.使磁场B反向点拨:用左手定则判定出磁场力方向,再根据平衡知识解决.参考答案:A跟踪反馈1.下列等式中正确的是:[ ] A.1T=1Wb/m2B.1T=1kg/(A·s2)C.1T=1kg·m2/(A·s2)D.1T=1N/(A·m)2.磁场中某点的磁感线如图16-17所示,下列结论中正确的是[ ] A.磁感应强度B a>B bB.磁感应强度B a<B bC.同一通电导线放在a处时受的磁场力一定比放在b处时大D.同一通电导线放在a处时受的磁场力一定比放在b处时小3.有一段直导线长1cm,通以5A电流,把它置于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B可能值为[ ] A.1TB.5TC.2TD.2.5T4.关于匀强磁场,下列说法中错误的是[ ] A.各处的磁感线疏密程度相同B.一小段通电导线在各处受力相同C.通电导线处于其中时,一定受磁场力的作用D.各处的磁感线是互相平行的参考答案1.ABD 2.B 3.BCD 4.BC。
磁场对电流的作用(安培力)专题练习(有答案)
磁场对电流的作用(安培力)专题练习1、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图5所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受到安培力作用后的运动情况为( )A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管2、如图所示,一条形磁铁静止在固定斜面上,上端为N极,下端为S极,其一条磁感线如图所示,垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线,它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)。
开始两根导线未通电流,斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为F N、F f,后来两根导线通图示方向大小相同的电流后,磁铁仍然静止,则与未通电时相比 ( )A.F N、F f均变大 B.F N不变,F f变小C.F N变大,F f不变 D.F N变小,F f不变3、通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内,L1是固定的,L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心),各自的电流方向如图所示.下列哪种情况将会发生( )A.因L2不受磁场力的作用,故L2不动B.因L2上、下两部分所受的磁场力平衡,故L2不动C.L2绕轴O按顺时针方向转动D.L2绕轴O按逆时针方向转动4、两个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如图6所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L1将( )A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.在纸面内平动5.如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后静止时 ( )A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右6、.欧姆最早是用小磁针测量电流的,他的具体做法是:在地磁场的作用下,小磁针处于水平静止状态,在其上方平行于小磁针放置一长直导线,当导线中通有电流时,小磁针会发生偏转,通过小磁针偏转的角度可测量导线中的电流。
安培力磁感应强度习题课
安培力磁感应强度教学目的1.在掌握磁场方向判断的基础上,进行磁感应强度的矢量合成;2.进一步加深对安培力的理解,熟练掌握左手定则;3.能够用力学知识解决与安培力有关的问题。
例1.图为电视机中显像管的偏转线圈示意图,它由绕在磁环上的两个相同的线圈串联而成,线圈中通有方向如图所示的电流,当电子束从纸里经磁环中心向纸外射出时,它将:(A)A.向上偏转B.向下偏转C.向左偏转D.向右偏转例2.在图2中,通电直导线附近有一个小的通电闭合线框abcd, 直导线与小线框在同一平面内放置,且边ab∥AB。
将直导线固定,小线框可以自由移动。
若电流I2沿顺时针方向,小线框由静止开始,则小线框的运动情况是:( B )A.在纸面上向右运动B.在纸面上向通电直导线靠拢C.在纸面上保持静止不动D . 发生ab边向纸外、cd边向纸里的转动例3.如图19所示,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的右上方固定一根直导线,导线中通以垂直纸面向外的电流,则下列说法中正确的是:()A. 磁铁对桌面的压力减小B. 磁铁对桌面的压力增大C. 桌面对磁铁有水平向右的摩擦力D. 桌面对磁铁有水平向左的摩擦力若导线处于条形磁铁的正中央上方时又怎样呢?例4.如图11-6所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升例5.如图所示,用两根细线吊着一根质量为m、长为l的金属直导线。
在导线中通有电流强度为I的电流。
若在导线周围加一竖直向下的匀强磁场B后导线将向_______方向偏转,平衡后悬线与竖直方向的夹角为________。
若磁场的方向垂直于纸面向里,要满足怎样的条件就可以使两根细线上的张力为零?解析:研究金属直导线,它所受安培力由左手定则判断是垂直纸面向纸内,由左向右观察,平衡后导线的受力情况如图所示。
三、磁感应强度 安培力习题课
授课时间周星期授课班级班授课教师课题三、磁感应强度安培力习题课学习目标1、加深对磁感应强度的理解2、掌握磁场对电流作用的计算方法3、掌握左手定则.重点掌握磁感应强度定义的基础上,掌握磁场对电流作用的计算方法,并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向.难点计算磁场力时,对通电导线在磁场中的不同空间位置,正确地运用不同的三角函数和题目提供的方位角来计算学习过程典型例题下列图中的通电导线长均为L=20cm,通电电流强度均为I=5A,它们放入磁感应强度均为B=0.8T的匀强磁场中,求它们所受到的磁场力(安培力)基础训练1、如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过图示方向电流时,导线的运动情况是(从上往下看):()A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升2、在同一平面内有两根平行的通电导线a与b,关于它们相互作用力方向的判断.正确的是()A.通以同向电流时,互相吸引B.通以同向电流时,互相排斥C.通以反向电流时,互相吸引D.通以反向电流时,互相排斥3、一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.问左飞行的负离子束4、在图中,标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是()电流向右5、如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的左上方固定一直导线,导线与磁场垂直,若给导线通以垂直于纸面向里的电流,则()A、磁铁对桌面压力增大B、磁场对桌面压力减小C、桌面对磁铁没有摩擦力D、桌面对磁铁摩擦力向右6、有一小段通电导线,长为1cm,电流强度为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B一定是()A.B=2 T B.B≤2 TC.B≥2 T D.以上情况都有可能能力训练1、如图所示,一长L的直导线通以大小为I的电流,放在垂直于导线的磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线所受安培力大小为()A.BLI sinθB.BLI cosθC.BLI/sinθD.BLI2、在赤道上某处有一竖直直立的避雷针,当带有正电荷的乌云经过避雷针的上方并通过避雷针形成电流时,地磁场对避雷针的作用力的方向为()A.向东B.向南C.向西D.向北3、两条导线互相垂直,但相隔一小段距离,其中AB固定,CD可自由活动,当通以如图1所示电流后,CD导线将()方法技巧规律BFIABIFBIBFCIBFDBθA.顺时针方向转动,同时靠近ABB.逆时针方向转动,同时离开ABC.顺时针方向转动,同时离开ABD.逆时针方向转动,同时靠近AB4、在倾角为30︒的斜面上,水平放置一根20厘米长的铜棍AC,将其两端用软导线与电源联接,使其中有右图所示方向的2安培的电流,如空间存在有竖直向上的、磁感应强度为0.4特斯拉的匀强磁场,则AC受的磁场力的大小为,方向是。
江苏省启东市高考物理专项复习 磁场、磁感应强度磁场
安培力1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系,正确的说法是( ) A.磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的B.磁场方向一定与安培力方向垂直,但电流方向不一定与安培力方向垂直C.磁场方向不一定与安培力方向垂直,但电流方向一定与安培力方向垂直D.磁场方向不一定与电流方向垂直,但安培力方向一定既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直2.一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )A.如果B=2 T,F一定是1 N B.如果F=0,B也一定为零C.如果B=4 T,F有可能是1 N D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行3.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有 [ ]A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4.地磁场在地面附近的平均值为5×105 T.一导线东西放置,长为20 m,当通入20 A的电流时,它受到的磁场力为多大?5.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有 [ ]A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力的合力不为零C.线圈所受安培力必定使其四边有向内缩小形变的效果D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果6.在赤道附近有一竖直向下的匀强电场,在此区域内有一根沿东西方向放置的直导体棒,由水平位置自静止落下,不计空气阻力,则导体棒两端落地的先后关系是()A.东端先落地B.西端先落地C.两端同时落地D.无法确定7.一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线,放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是( )A.0.4 N B.0.2 N C.0.1 N D.0 N8.在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,放置一根与磁场方向垂直的长度为0.4m的通电直9.在武汉上空,水平放置一根通以由西向东电流的直导线,在地磁场的作用下,此导线()A.受到向上偏北的安培力 B.受到向下偏北的安培力C.受到向上偏南的安培力 D.受到向下偏南的安培力10.以下关于物理学史和物理学方法的叙述中,正确的是()A.“电流的周围存在磁场”最早是由奥斯特发现的B.牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”C.如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷静电力就要做功,这里用的是归纳法D.在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非,是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法参考答案:1.答案: D解析:电流放入磁场中,不管电流与磁场是否垂直,安培力均垂直磁场和电流所确定的平面,即安培力总是垂直磁场方向,安培力总是垂直电流方向.2.答案: C解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0<F<BIL,A、D两项不正确,C项正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与受力F无关,B不正确.3.答案: AB解析:4.答案: 2×10-3 N解析:5.答案: A解析:6.答案:A解析:左手定则的应用7.答案: BCD解析:据安培力的定义,当磁感应强度B与通电电流I的方向垂直时,磁场力有最大值为F=BIL=0.5×2×0.2 N=0.2 N.当两方向平行时,磁场力有最小值为0 N.随着二者方向夹角的不同,磁场力大小可在0.2 N与0 N之间取值.8.答案: 0.2N解析:长度为0.4m的通电直导线,垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为0.5T,通入电流为1A,则由公式可得安培力的大小为F=BIL=0.5×1×0.4N=0.2N 9.答案: C10.答案: AD解析:考点:物理学史.分析:解答本题应掌握:“电流的周围存在磁场”最早是由奥斯特发现的;伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”;如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷静电力就要做功,这里用的是假设法;在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非,是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法.解答:解:A、1820年丹麦物理学家奥斯特最早发现了“电流的周围存在磁场”,即电流的磁效应.故A正确.B.是伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”,不是牛顿.故B错误.C.如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷静电力就要做功,这里用的是假设法,不是归纳法.故C错误.D.在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非,伽利略开创了实验检验猜想和假设的科学方法.故D正确.故选AD点评:物理学上常用的物理方法有:理想实验法、假设法、逻辑推理法、归纳法、控制变量法等等,要加强学习,学会应用.。
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磁感应强度、安培力——习题课(1)
一、左手定则的应用
例1:垂直放在磁场里的通电直导线如图所示,并已标明电流,磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向,试在图中标出第三个物理量的方向.
二、安培力大小的计算
1、公式F=BIL(条件B⊥L)
2、一般表达式F=BILSinθ中θ是和的夹角,L是垂直于磁场方向的有效长度
....弯曲导线的有效长度L,等于连接两端点直线的长度
例2:如图所示,长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为d,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,则AB所受的磁场力的大小为多少?
例3:如图,长为2l的直导线拆成边长相等,夹角为60o的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为多少?
三、与安培力有关的简单平衡问题
例4:如图所示,通以从a到b方向电流的导线ab,用细线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,此时线的拉力为F,要使F=o,可采用以下方法:()
A.把电流I减小到适当值上
B.把磁感应强度B减小到适当值
C.把电流从I增大到适当值
D.把磁感应强度增大到适当值
四、通电导线或线圈在安培力作用下的运动问题:
例5:如图把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁的N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面,线圈内通如图方向的电流后,线圈将
A .不动
B .转动
C .向左摆动
D .向右摆动
例6:两条导线AB 和CD 互相垂直,如图所示,其中的AB 固定,CD 可自由活动,两者相隔一小段距离,当两条导线分别通以图示方向的电流时,垂直纸面向里看导线CD 将( )
A .顺时针方向转动,同时靠近AB
B .逆时针方向转动,同时靠近AB
C .顺时外方向转动,同时远离AB
D .逆时针方向转动,同时远离AB
小结:
五、左手定则与牛顿第三定律结合
例7:如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,一根通电直导线被水平悬挂在磁铁中心的正上方处,并且保持导线跟磁铁垂直。
导线中所通电流方向如图中所示,磁铁保持静止状态。
以下判断正确的是( )
A .磁铁受到向右的摩擦力作用
B .磁铁不受摩擦力作用
C .磁铁对桌面的压力大于自身的重力
D .磁铁对桌面的压力小于自身的重力。