安培力专题分类训练
安培力专题分类训练
安培力专题分类训练题型一：电磁场方向的判定1 .⑴•禾U 用右手定则判断电磁场的方向；⑵.注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向题1: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（）利用右手定则判断电磁场的方向；整个通电螺线管可分为上下两部分，而上下两个通电螺线管可看作两根条形磁铁; 注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向； 中心处的磁场由上下两个通电螺线管的磁场叠加而成； 电子束可看作通电直导线题5：如图所示，通有恒定电流的导线 MN 与闭合金属框共面，第一次将 金属框由I 平移到n 第二次将金属框绕 cd 边翻转到n,设先后两次通过金属 框的磁通量变化分别为厶 0 1和△ 0 2,则（）2.⑴. ⑵.⑶. ⑷. ⑸.题2：如图，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a 和b oa 、后通入方向如图的电流 I ，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时（ A.向下题型二磁通量的求解1 .对条形磁铁而言，0总=0内题3：如图，a 、b 、c 三个环，水平套在条形磁铁外面，其中小相同，c 环最大，a 环位于N 极外， 个环的磁通量（ A.C. a 、 a 、b 两环大b 、c 两环均位于条形磁铁中部，则穿过三）c 环最大，a 、b 环相同； b环比c 环大；D.B.三个环相同；b 环比a 环⑵.总的磁通量为各分量的代数和 的绝缘导线，位于同一平面内，围成⑴.磁通量有正负之分； 题4：六根通有等值电流I 四个面积相等的正方形区域，如图所示。
穿过这四个区域的磁通量（ 穿过1、3两个区域的磁通量最小； 穿过4区指向纸里的磁通量最大；2.A. C.1、2、3、）B.穿过2区指向纸外的磁通量最大；D. 穿过2、4两个区域的磁通量最小。
3.⑴.磁通量有正负之分;⑵.求磁通量变化量时，注意“+”、“―”符号a向右偏I I IB. A 0i =A 0 2C. A 0 KA 0 2D. 不能判断题型二：安培力方向的判定1. ⑴•思路的转换：磁铁的受力情况不能直接确定，就先判断通电直导线的受力，再回过头来判断磁铁的受力⑵.从左至右的运动过程中，磁感线的方向不同，导线所受安培力方向 也不同 题6：如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由 S 极的上端平移到N 极的上端的过程，导线保持与磁铁垂直，导线中的电流方向向 内.则这个过程中磁铁受到的摩擦力（磁铁保持静止）（）A 为零 B.方向由向左变为向右 C 方向保持不变D.方向由向右变为向左2. ⑴.要判断安培力方向，应先明确它处于谁产生的磁场中；⑵.不知外加磁场方向时， 应分两种情况讨论〈垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况〉⑶.外加匀强磁场后，导线所处的磁场有两个，两个磁场产生两个安培力 题7：如图所示，两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同、方向相反的|电流，a 受到的磁场力大小为 F i .当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到磁场力大小变为 F 2,则此时b 受到的磁场力大小变为（）A.F 2B.F1-F 2C.F 计F 2D.2F1-F 2题型四：运动情况的判定要特别注意二维运动题9：两根相互垂直的异面通电直导线 中AB 固定不动，CD 可自由移动，则 CD 运动的情况是（ A.逆时针转动，同时靠近 AB 3.⑴.通电直导线在周围某一点产生的磁场，与该点和导线的连线垂直；⑵.通电直导线自身产生的磁场对自己不能产生力的作用，⑶.c 点的磁场由导线 a 、b 共同产生，c 点的磁感应强度 B c 由B a 、B b 合成后求得 ⑷.得出B c 的方向后，还要根据左手定则判断安培力的方向 题8：在等边三角形的三个顶点 有大小相同的恒定电流，方向如图。
高考物理 双基突破二专题 安培力精练
专题20 安培力1．如图是某磁场部分地区磁感线散布（图线对于水平虚线对称），a、b是其内两点。
则A．a、b两点的磁感觉强度大小不等，且B a>B bB．同一通电导线放在a地方受磁场力必定大于放在b地方受磁场力C．同一闭合小线圈在a点的磁通量必定大于在b点的磁通量D．a点的磁感觉强度的方向即为放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向【答案】A2．如图，质量m＝0.5 kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L＝1 m 的圆滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下（磁场仅存在于绝缘框架内）。
右边回路中，电源的电动势E＝8 V、内阻r＝1 Ω，额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机M正常工作。
取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加快度大小g＝10 m/s2，则磁场的磁感觉强度大小为A．2 T B．1.73 T C．1.5 T D．1 T【答案】C【分析】电动机M正常工作时的电流I1＝P1U＝2 A，电源内阻上的电压U′＝E－U＝8 V－4 V＝4 V，依据欧姆定律得干路中的电流I＝U′r＝4 A，经过导体棒的电流I2＝I－I1＝2 A，导体棒受力均衡，有BI2L＝mg sin 37°，得B＝1.5 T，只有选项C正确。
4．如图，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒遇到的安培力方向A．向上B．向下C．向左D．向右【答案】D5．如图，a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P处磁场方向向右，则a、b中电流方向为A．都向外B．都向里C．a中电流向外，b中电流向里D．a中电流向里，b中电流向外【答案】C【分析】依据安培定章，由a电流在P处的磁场方向知，a电流四周的磁感线是逆时针方向，电流方向垂直纸面向外；由b电流在P处的磁场方向知，b电流四周的磁感线是顺时针方向，电流方向应垂直纸面向里，故C正确，A、B、D错误。
安培力练习
× ×× × × × × ×× ×安培力练习1、 如图所示，通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受的安培力将A.变大B.变小C.不变 2、 如图所示，闭合电键S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，悬线张力不变C ．A 端向纸外，B 端向纸内，悬线张力变小D ．A 端向纸内，B 端向纸外，悬线张力变大3、 两条导线相互垂直，但相隔一段小距离，如图所示。
其中AB 固定，CD 能自由活动，当电流按图示方向通入两条导线时，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ABC ．顺时针方向转动,同时远离ABD ．逆时针方向转动,同时远离AB4、如图所示，硬质导线AB （不计重力）可绕交点A 自由转动，B 端浸在汞槽内，槽内有一磁铁，当AB 通以由A 向B 的电流时，则A ． 向下看时，B 点在水平面内沿逆时针 方向作圆周运动B ．向下看时，B 点在水平面内沿顺时针方向作圆周运动C ．AB 在竖直面内沿逆时针方向转动D ．AB 在竖直面内沿顺时针方向转动 5、质量为1kg 的金属杆静止在相距1m 的两水平轨道上，并由一轨道向另一轨道输送50A 的电流，两轨道间存在着竖直方向的匀强磁场。
若金属杆的动摩擦因数为0.6，欲使金属杆向右匀速滑动，则两轨道间的匀强磁场的大小和方向应如何？ 6、倾角θ为37°的光滑斜面（宽为0.2m ）上水平放置一条导线MN ，两端以很软的导线通以5A 的电流，方向如图所示，当竖直向上有一个B=0.6T 的匀强磁场时，AB D CMN 恰能平衡，则导线所受的重力为多少？ 7、如图所示，倾角为37°的光滑斜面上有根长为质量为6×10－2㎏的通电直导线，电流强度住不动，整个装置放在磁感应强度以每秒增加0.4、方向竖直向上的匀强磁场中，设t=0对导线的弹力为零？8、如图所示，在倾角为30°的光滑绝缘斜面上，垂直纸面放置一根长为L 、质量为M 的直导线杆。
安培力的经典练习题 (含答案详解)
安培力的方向1．如图347所示，其中A、B图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向．C、D图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出．图347答案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．安培力的大小2．如图348所示在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，求各导线所受的安培力．图348答案A．ILB cos αB．ILB C.2ILB D．2BIR E．0安培力作用下的物体平衡图3493．如图349所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L.有大小为B的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路中通过电流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？答案mg sin α/BL方向垂直导轨面向上解析在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系．因为B垂直轨道面，又金属杆处于静止状态，所以F必沿斜面向上，由左手定则知，B垂直轨道面向上．大小满足BI1L＝mg sin α，I＝mg sinα/BL.(时间：60分钟)题组一安培力的方向1．下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()答案 C2．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()答案 D解析A图中I与B平行应不受安培力，故A错误，由左手定则知B、C错误，D正确．图34103．如图3410所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是()答案 B解析由左手定则可知，图A示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向后，图B示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向前，图C示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力竖直向下，图D示磁感应强度方向使炮弹受的安培力竖直向下，只有B符合实际．图34114．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图3411所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相同C．线框所受安培力的合力向左D．线框将绕MN转动答案BC解析通电矩形线框abcd在无限长直通电导线形成的磁场中，受到磁场力的作用，对于ad 边和bc边，所在的磁场相同，但电流方向相反，所以ad边、bc边受磁场力(安培力)大小相同，方向相反，即ad边和bc边受合力为零．而对于ab和cd两条边，由于在磁场中，离长直导线的位置不同，ab边近而且由左手定则判断受力向左，cd边远而且由左手定则判断受力向右，所以ab边、cd边受合力方向向左，故B、C选项正确．图34125．如图3412所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B ＝kI/r，I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是()A．垂直R，指向y轴负方向B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向D．垂直R，指向x轴负方向答案 A图34136．(2014·扬州中学模拟)图3413中装置可演示磁场对通电导线的作用、电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是()A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动答案BD解析若a接正极，b接负极，则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场，e接正极，f 接负极，L中将通有向外的电流，根据左手定则可知L向左运动，A错；若a接正极，b接负极，则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场，e接负极，f接正极，L中将通有向里的电流，根据左手定则可知L向右运动，B正确；若a接负极，b接正极，则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场，e接正极，f接负极，L中将通有向外的电流，根据左手定则可知L向右运动，C错；若a接负极，b接正极，则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场，e接负极，f接正极，L中将通有向里的电流，根据左手定则可知L向左运动，D正确．题组二安培力的大小图34147．如图3414所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()A．竖直向上B．方向垂直于ad斜向上C．方向垂直于bc斜向上D．为零答案 D图34158．如图3415所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小()A．F＝BId B．F＝BId sin θC．F＝BIdsin θD．F＝BId cos θ答案 C解析题中磁场和电流垂直，θ角仅是导线框与金属杆MN间夹角，不是电流与磁场的夹角．图34169．如图3416所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2的过程中，通电导线所受安培力是()A．数值变大，方向不变B．数值变小，方向不变C．数值不变，方向改变D．数值，方向均改变答案 B解析安培力F＝BIL，电流不变，垂直直导线的有效长度减小，安培力减小，安培力的方向总是垂直BI所构成的平面，所以安培力的方向不变，B对，故选B.题组三安培力作用下的导体棒的平衡图341710．如图3417所示，长L、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．当金属杆中通有方向a→b的电流I时，每根金属丝的拉力大小为T.当金属杆通有方向b→a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为2T.则磁场的磁感应强度B的大小为________．答案T IL解析导体ab受重力、磁场力、弹簧的拉力而平衡．当ab中的电流方向由a到b时，磁场力向上．2T＋BIL＝mg①当ab中的电流由b到a时，磁场力向下．4T＝BIL＋mg②解方程组得B＝TIL11．两个倾角均为α的光滑斜面上，各放有一根相同的金属棒，分别通有电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图3418中所示，两金属棒均处于静止状态，两种情况下电流之比I1∶I2＝________.图3418答案1∶cos α图341912．如图3419所示，一根长L＝0.2 m的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I＝5 A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B＝0.6 T 竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin 37°＝0.6)答案0.8 N解析从侧面对棒受力分析如图，安培力的方向由左手定则判出为水平向右，F＝ILB＝5×0.2×0.6 N＝0.6 N.由平衡条件得重力mg＝Ftan 37°＝0.8 N.图342013．质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图3420所示，求MN所受的支持力和摩擦力的大小．答案ILB cos θ＋mg ILB sin θ解析导体棒MN处于平衡状态，注意题中磁场方向与MN是垂直的，作出其侧视图，对MN进行受力分析，如图所示．由平衡条件有：F f＝F sin θ，F N＝F cos θ＋mg，其中F＝ILB解得：F N＝ILB cos θ＋mg，F f＝ILB sin θ.8、这个世界并不是掌握在那些嘲笑者的手中，而恰恰掌握在能够经受得住嘲笑与批忍不断往前走的人手中。
安培力专题训练
1．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将固定挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通有垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2，则以下说法正确的是（）A．弹簧长度将变长，N1> N2B．弹簧长度将变短，N1> N2C．弹簧长度将变长，N1< N2D．弹簧长度将变短，N1< N22．如图，在与磁感应强度为B的匀强磁场垂直的平面内，有一根长为s的导线，量得导线的两个端点间的距离ab=d，导线中通过的电流为I，则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是（）A．大小为BIs，方向沿ab指向bB．大小为BIs，方向垂直abC．大小为BId，方向沿ab指向aD．大小为BId，方向垂直ab3．如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，通过L1、L2、L3中的电流大小相等，L1、L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线则该导线受到的安培力的方向为（）A．指向L1B．指向L2C．背离L3D．指向L34．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（）A．B．C．D．5．利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差。
供选择的器材有：A．电流表A（0-0.6A）B．电压表V1（0-3V）C．电压表V2（0-15V）D．滑动变阻器R1（0-20Ω）E.滑动变阻器R2（0-200Ω）F.定值电阻R0=1ΩG.开关一个,导线若干（1）实验中电压表应选用______,滑动变阻器应选用______（选填相应器材前的字母）（2）某位同学记录了6组数据,对应的点已经标在坐标纸上。
并根据所画图线可得出干电池的电动势E=______V,内电阻r=______。
（结果均保留两位有效数字）6．如图所示，两平行金属导轨间的距离L =0.4m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B =0.5T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
高中物理安培力做功专题训练试题
高中物理安培力做功专题（一）姓名_________ 班级__________【例1】课堂上老师做了如图的演示实验，用一根金属丝、一节电池、一块磁铁，可以做一个电动机。
先把电池的负极和磁铁连起来，再用金属丝把电池的正极和磁铁连接起来，放开金属丝，金属丝就会转动。
下列说法正确的是A ．金属丝转动的动力是安培力B ．该电动机的工作原理基于电磁感应定律C ．电源消耗的总能量等于金属丝转动的机械能D ．无论磁铁的哪一极与电池的负极相连，金属丝的旋转方向均相同【做一做】：简易电动机 （实验器材：裸铜丝、钕磁铁、一节干电池）思考：1、安培力对导体棒做什么功？_________。
安培力做功将____________能转化成___________能。
2、E 电 =_________________________。
【例2】如图甲所示，一正方形单匝线框abcd 放在光滑绝缘水平面上，线框边长为L ，质量为m ，电阻为R ．该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其右边界MN 平行于ab ，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示。
线框从零时刻起，在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a ，经过时间t 0 线框cd 边刚要离开边界MN ．求：（1）在t 0 时间内线框产生的焦耳热Q 1；（2）在t 0 时间内拉力所做的功W 1；（3）线框离开磁场的过程中仍做加速度为a 的匀加速直线运动，若拉力做功W 2，线框中产生的焦耳热Q 2．【题后反思】图1：简易电动机 图2：简易电动机的受力分析 N S II I I【历史问题回顾】如图甲所示是航母上的舰载机通过电磁弹射起飞的示意图，其原理可简化成图乙所示情景：水平面内由平行长直金属导轨组成的区域内，等间距分布着竖直向下和竖直向上的磁场，磁感应强度均为B；航母甲板下方的电磁弹射车可简化为一个矩形金属框，其长边等于导轨间距L、短边等于每个磁场的宽度，电阻为R。
安培力经典题型练习
安培力的应用——精准习题1．如图所示，条形磁铁放在桌子上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图，则在这个过程中磁铁受到的摩擦力（保持静止）（）A．为零B．方向由左变为向右C．方向保持不变D．方向由右变为向左2．在赤道上某处有一支避雷针。
当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为（）A．正东B．正西正南正北3．如图，环形导线和直导线AB相互绝缘，且直导线又紧靠环的直径，若直导线被固定不动，则两者通以图示方向(直线电流向右，环形电流顺时针)的电流后，环形导线的运动情况是（）A．静止不动B．以直导线为轴转动C．向上运动D．向下运动4．（8分）等边三角形的金属框abc，置于垂直纸面指向读者的匀强磁场中，且线框平面与磁感线垂直,方向如图8-7所示，则线框各边所受安培力的方向为垂直于线框各边且指向三角形________（填“外侧”或“内侧”）；线框所受安培力的合力是_________。
5．如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时(如图所示)，两导线环的运动情况是（）A．互相吸引，电流大的环其加速度也大B．互相排斥，电流小的环其加速度较大C．互相吸引，两环加速度大小相同D．互相排斥，两环加速度大小相同6．(单选)将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图2所示，则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中，所受的安培力的大小（）图2A ．逐渐增大B ．逐渐变小C ．先增大后减小D ．先减小后增大7．如图3417所示，一根通电的直导体放在倾斜的粗糙导轨上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态．现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )图3417A ．一直增大B ．先减小后增大C ．先增大后减小D ．始终为零8．如图所示,有两根长为L 、质量为m 的细导体棒a 、b,a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上,b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置,且a 、b 平行,它们之间的距离为x 。
安培力知识讲解与典型分类例题
知识点1 安培力1. 安培力（1）定义：通电导线在磁场中受到的力.（2）大小:①当两两垂直时, . 若与的夹角为, 则.②弯曲导线的有效长度, 等于两端点所连线段的长度；相应的电流方向, 沿由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈, 其有效长度, 所以闭合通电线圈在匀强磁场中, 受到安培力的矢量和一定为零．如图所示, 甲、乙、丙三段导线的形状和长度不等, 但两端点之间的有效直线距离相等, 当通以相同的电流时, 在同样的磁场中安培力大小相等, 而丁图中导线圈闭合, 则其安培力合力为零．③公式的适用条件: 一般只适用于匀强磁场.（3）方向判断:①左手定则: 伸出左手, 使大拇指跟其余四个手指垂直, 并且都跟手掌在同一个平面内, 把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心, 并使伸开的四指指向电流的方向, 那么, 大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中受到的安培力的方向.②同向电流相互吸引, 反向电流相互排斥.（4）特点：, , 即垂直于和决定的平面．（注意：和可以有任意夹角）2. 磁电式电流表磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈．当电流通过线圈时, 导线受到安培力的作用．由左手定则可以判定, 线圈左右两边所受的安培力的方向相反, 于是架在轴上的线圈就要转动．线圈转动时, 图甲中的螺旋弹簧变形, 反抗线圈的转动．电流越大, 安培力就越大, 螺旋弹簧的形变也就越大．所以, 从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小．从图乙和图丙可以看出, 安培力总与磁感应强度的方向垂直. 为了使电流表表盘的刻度均匀, 两磁极间装有极靴, 极靴中间又有一个铁质圆柱. 这样, 极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向, 线圈无论转到什么位置, 它的平面都跟磁感线平行（图丙）, 表盘的刻度就是均匀的了.【安培力】关于通电直导线所受的安培力、磁感应强度和电流三者方向之间的关系, 下列说法中正确的是（ ） A. 的三者必定均相互垂直 B. 必定垂直于, 但不一定垂直于C. 必定垂直于, 但不一定垂直于 D ．必定垂直于, 但不一定垂直于在图中, 表示电流、磁场和磁场对电流作用力三者的方向关系正确的是（ ）在如图所示各图中, 表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是( )一段通电导线, 放在同一匀强磁场中的四个不同的位置, 如图所示, 则（）A. 情况下导线不受安培力B. 情况下导线都不受安培力C. 情况下导线受的安培力大于情况下导线受的安培力D．情况下, 导线受的安培力大小相等一根容易形变的弹性导线, 两端固定导线中通有电流, 方向如图中箭头所示. 当没有磁场时, 导线呈直线状态: 当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时, 描述导线状态的四个图示中正确的是( )在磁场中某一点放入一通电导线, 导线与磁场垂直, 导线长, 电流为, 所受磁场力为. 求:（1）这点的磁感应强度是多大?若电流增加为, 所受磁场力为多大?（2）若让导线与磁场平行, 这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?一根长、电流为的通电导线, 放在磁感应强度为的匀强磁场中, 受到磁场力的大小可能是（）A. B. C. D.磁场中某区域的磁感线如图所示, 则（）A. 、两处的磁感应强度的大小不等,B．、两处的磁感应强度的大小不等,C. 同一通电导线放在处受力一定比放在处受力大D. 同一通电导线放在处受力一定比放在处受力小如图, 长为的直导线折成边长相等, 夹角为的形, 并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中, 磁感应强度为, 当在该导线中通以电流强度为的电流时, 该形通电导线受到的安培力大小为（）A. 0B.C.D.【磁电式电流表】关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系, 下列正确的有A. 通电线圈旋转的角度不同, 它所在位置的磁感应强度大小也不同B. 不管通电线圈转到什么位置, 它所在位置的磁感应强度大小都相等C. 通电线圈旋转的角度不同, 它的平面与磁感线的夹角也不同D．不管通电线圈转到什么位置, 它的平面都与磁感线相平行C．磁电式电流表中通以相同电流时, 指针偏转角度越大, 表示电流表灵敏度越高, 若其余条件都相同, 则灵敏度高的电流表具有（）比较小的通电线圈的横截面积 B. 比较“硬”的两个螺旋弹簧【例3】C. 比较少的通电线圈匝数 D. 比较强的辐向分布的磁场实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流, 下列正确的是（）A. 线圈转到什么角度, 它的平面都跟磁感线平行B. 线圈转动时, 螺旋弹簧被扭动, 阻碍线圈转动C. 当线圈转到如图乙所示的位置, 端受到的安培力方向向上D．当线圈转到如图乙所示的位置, 安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动【磁铁磁场中的导线】如图所示, 一条形磁铁放在水平桌面上, 在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线. 当导线中通以由外向内的电流时（）A. 磁铁受到向左的摩擦力, 磁铁对桌面的压力减小B. 磁铁受到向右的摩擦力, 且对桌面的压力减小C. 磁铁受到向左的摩擦力, 且对桌面的压力增大D．磁铁不受摩擦力, 对桌面的压力不变如图所示, 一根条形磁棒静止在斜面上, 磁棒中心正上方固定着一根水平直导线, 通以垂直于纸面向里的恒定电流. 现将电流的方向改为垂直于纸面向外, 电流的大小不变, 发现磁棒仍静止在斜面上, 则磁棒对斜面的压力（）A．增大B．不变C．减小D. 缺少条件无法判断如图所示, 台秤上放一光滑平板, 其左边固定一挡板, 一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来, 此时台秤读数为, 现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线, 电流方向如图, 当加上电流后, 台秤读数为, 则以下说法正确的是（）A. , 弹簧长度将变长B. , 弹簧长度将变短C. , 弹簧长度将变长D．, 弹簧长度将变短如图甲所示, 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. 当导线通过电流时, 如果只考虑安培力的作用, 则从上往下看, 导线的运动情况（）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【多根通电导线】如图所示, 两根平行放置的长直导线和载有大小相同, 方向相反的电流, 受到的磁场力大小为. 当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后, 受到的磁场力大小变为, 则此时受到的磁场力大小变为（ ）A. B. C. D.在等边三角形的三个顶点、、处, 各有一条长直导线垂直穿过纸面, 导线中通有大小相等的恒定电流, 方向如图. 过点的导线所受安培力的方向（ ） A. 与边平行, 竖直向上 D ． B. 与边平行, 竖直向下C. 与边垂直, 指向左边 与边垂直, 指向右边通电直导线A 与圆形通电导线环B 固定放置在同一水平面上, 通有如图所示的电流时, 通电直导线A 受到水平向______的安培力作用. 当A.B 中电流大小保持不变, 但同时改变方向时, 通电直导线A 受到的安培力方向水平_____.如图所示, 是一条水平放置的固定长直导线, 通电电流大小为, 方向如图, 是一个通有电流的与共面的金属环, 圆环在磁场作用下（ ） A. 沿纸面向上运动 B. 沿纸面向下运动C. 上半部垂直于纸面向外, 下半部垂直于纸面向里运动 D ．上半部垂直于纸面向里, 下半部垂直于纸面向外运动如图, 为圆心, 是半径分别为的同心圆, 若处垂直纸面放置一载流直导线, 电流垂直纸面向外. 用一条导线围成如图所示回路, 当回路中沿图示方向通以电流时, 此回路将（ ）A. 向左平动B. 在纸面向绕过点垂直于纸面的轴转动C. 边向外, 边向里运动 D ．边向里, 边向外运动【平衡问题】如图所示, 一根质量为的金属棒, 用软线悬挂在磁感应强度为的匀强磁场中, 电流方向由, 此时悬线张力不为零, 欲使悬线张力为零, 必须（ ）A. 改变电流方向, 并适当增加电流强度A B IIB. 不改变电流方向, 适当增加电流强度C. 改变磁场方向, 并适当增大磁感应强度D．不改变磁场方向, 适当减少磁感应强度质量为的通电细杆置于倾角为的平行导轨上, 导轨宽度为, 杆与导轨间的摩擦因数为, 有电流时恰好在导轨上静止, 如图所示, 下图是方向观察时的四个平面图, 标出四种不同的匀强磁场方向, 其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（）如图所示, 两根间距为的平行光滑金属导轨间接有电源, 导轨平面与水平面间的夹角. 金属杆垂直导轨放置, 导轨与金属杆接触良好. 整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中. 当磁场方向垂直导轨平面向上时, 金属杆刚好处于静止状态. 若将磁场方向改为竖直向上, 要使金属杆仍保持静止状态, 可以采取的措施是（）A. 减小磁感应强度B. 调节滑动变阻器使电流减小C. 减小导轨平面与水平面间的夹角D. 将电源正负极对调使电流方向改变如图所示, 通电直导线质量为、长为, 水平的放置在倾角为的光滑斜面上, 通以图示方向的电流, 电流强度为, 要求导线静止在斜面上.（1）若磁场的方向竖直向上, 则磁感应强度为多大？（2）若要求磁感应强度最小, 则磁感应强度如何？如图所示, 质量、电阻不计的金属杆放在宽为, 倾角为的导轨上, 导轨电阻也不计, 其上端接电动势为、内阻为零的直流电源和可变电阻. 磁感应强度的匀强磁场竖直向上穿过导轨平面. 金属杆与导轨间的最大静摩擦力为. 欲使棒静止在导轨上不动, 求可变电阻的取值范围.【综合问题】电磁轨道炮工作原理如图所示. 待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动, 并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入, 通过导电弹体后从另一条轨道流回. 轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场）, 磁感应强度的大小与I成正比. 通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出. 现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍, 理论上可采用的方法是（）A. 只将轨道长度L变为原来的2倍B. 只将电流I增加至原来的2倍C. 只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半, 轨道长度L变为原来的2倍, 其它量不变相距为的平行金属导轨放在高的水平桌面上, 一根质量为的金属棒垂直地跨在导轨上, 匀强磁场的磁感应强度竖直向上, 如图所示, 当接通时, 金属棒因受到磁场力的作用而被水平抛出, 落地点与抛出点之间的水平距离, 求接通后, 通过金属棒的总电荷量. （取）。
高二物理人教版《磁场》安培力题型专项训练
目录一、安培力方向的判定 (2)二、安培力大小的计算 (4)三、安培力的平衡、极值问题 (8)一、安培力方向的判定【基础题】1、（单选）把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是()A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D．安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直2、（单选）如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中正确的是()3、画出图中通电导体棒ab所受的安培力的方向(图中箭头方向为磁感线的方向)．4、（单选）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和所受安培力F的方向，其中图示正确的是()【提高题】5、（单选）如图所示，两条导线相互垂直，但相隔一段距离．其中AB固定，CD能自由活动，当直线电流按图示方向通入两条导线时，导线CD将(从纸外向纸里看)()A．顺时针方向转动同时靠近导线ABB．逆时针方向转动同时离开导线ABC．顺时针方向转动同时离开导线ABD．逆时针方向转动同时靠近导线AB6、（单选）如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确的是(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7、（单选）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按逆时针方向转动二、安培力大小的计算【基础题】8、（单选）长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是()A．F＝BIL cos θB．F＝BIL cos θC．F＝BIL sin θD．F＝BIL sin θ9、把长L＝0.15 m的导体棒置于磁感应强度B＝1.0×10－2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示，若导体棒中的电流I ＝2.0 A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F＝________ N，安培力的方向为竖直向________．(选填“上”或“下”)【提高题】10、（单选）如图所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°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()A．0B．0.5BIlC．BIl D．2BIl11、（单选）如图所示，一根导线位于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，其中AB＝BC＝CD＝DE＝l，且∠C＝120°、∠B＝∠D＝150°.现给这根导线通入由A至E的恒定电流I，则导线受到磁场作用的合力大小为()A.23BIlB.(2＋3 2)BIlC.(2＋3)BIlD.4BIl12、（单选）如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一正方形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈一半在磁场内.某时刻，线圈中通过大小为I 的电流，则此线圈所受安培力的大小为()A.2BILB.12nBIL C.nBIL D.2nBIL13、（单选）如图，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)ILB14、如图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，则各导线所受到的安培力的大小分别为：F A＝，F B＝，F C＝，F D＝.15、（单选）如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，c为直径与b等长的半圆，长度关系为c最长，b最短，将装置置于竖直向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三导体棒受到的安培力大小关系为()A.F a＞F b＞F cB.F a＝F b＝F cC.F b＜F a＜F cD.F a＞F b＝F c16、（单选）如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()17、（单选）如图所示，一个边长为L 、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，若通以图示方向的电流(从A 点流入，从C 点流出)，电流强度为I ，则金属框受到的磁场力为( )A.0B.BIL 2C.BILD.2BIL三、安培力的平衡、极值问题18、如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L .有大小为B 的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L ，质量为m ，水平放在导轨上．当回路中通过电流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？19、一根长L ＝0.2 m 的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I ＝5 A 的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B ＝0.6 T 竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin 37°＝0.6)20、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右上方，如图所示，问：当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？21、如图所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m的平行导轨上放一质量为m＝0.3 kg的金属棒ab，通以从b→a、I＝3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab棒对导轨的压力．(g＝10 m/s2)22、（单选）如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以()A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向23、（单选）如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时(磁铁始终未动)()A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用24、（单选）如图所示，用两根轻细悬线将质量为m 、长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a 到b 的电流I 后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )A.mg Il tan θ，竖直向上B.mg Il tan θ，竖直向下C.mg Il sin θ，平行悬线向下D.mg Il sin θ，平行悬线向上。
高中物理选修3-1 安培力的应用 专题练习(含解析)
安培力的应用专题练习一、选择题考点一安培力作用下导体的运动1．把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它组成如图1所示的电路图．当开关S接通后，将看到的现象是()图1A．弹簧向上收缩B．弹簧被拉长C．弹簧上下跳动D．弹簧仍静止不动答案C解析因为通电后，弹簧中每一圈的电流都是同向的，互相吸引，弹簧就缩短，电路就断开了，一断开没电流了，弹簧就又掉下来接通电路……如此通断通断，就上下跳动．2．固定导线c垂直纸面，可动导线ab通以如图2所示方向的电流，用测力计悬挂在导线c 的上方，导线c中通以如图所示的电流时，以下判断正确的是()图2A．导线a端转向纸外，同时测力计读数减小B．导线a端转向纸外，同时测力计读数增大C．导线a端转向纸里，同时测力计读数减小D．导线a端转向纸里，同时测力计读数增大答案B解析导线c中电流产生的磁场在右边平行纸面斜向左上，在左边平行纸面斜向左下，在ab左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向外，右边的电流元所受安培力方向向里，知ab导线逆时针方向(从上向下看)转动．当ab导线转过90°后，两导线电流为同向电流，相互吸引，导致测力计的读数变大，故B正确，A、C、D 错误．3.如图3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线圈平面．当线圈内通以图示方向的电流(从右向左看沿逆时针方向)后，线圈的运动情况是()图3A．线圈向左运动B．线圈向右运动C．从上往下看顺时针转动D．从上往下看逆时针转动答案A解析将环形电流等效成小磁针，如图所示，根据异名磁极相互吸引知，线圈将向左运动，也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”也可判断出线圈向左运动，选A.4.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光滑转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图4所示．下列哪种情况将会发生()图4A．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按逆时针方向转动答案D解析由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁感应强度越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕轴O按逆时针方向转动，D选项对．考点二安培力作用下的平衡5.如图5所示，一重为G1的通电圆环置于水平桌面上，圆环中电流方向为顺时针方向(从上往下看)，在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为N极，下端为S极，磁铁自身的重力为G2.则关于圆环对桌面的压力F和磁铁对轻绳的拉力F′的大小，下列关系中正确的是()图5A．F＞G1，F′＞G2B．F＜G1，F′＞G2C．F＜G1，F′＜G2D．F＞G1，F′＜G2答案D解析顺时针方向的环形电流可以等效为一个竖直放置的小磁针，由安培定则可知，小磁针的N极向下，S极向上，故与磁铁之间的相互作用力为斥力，所以圆环对桌面的压力F将大于圆环的重力G1，磁铁对轻绳的拉力F′将小于磁铁的重力G2，选项D正确．6．(多选)质量为m的金属细杆置于倾角为θ的光滑导轨上，导轨的宽度为d，若给细杆通以如图A、B、C、D所示的电流时，可能使杆静止在导轨上的是()答案AC解析A图中金属杆受重力、沿导轨向上的安培力和支持力，若重力沿导轨向下的分力与安培力相等，则二力平衡，故A正确．B图中金属杆受重力和导轨的支持力，二力不可能平衡，故B 错误．C 图中金属杆受重力、竖直向上的安培力和支持力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受支持力即可达到平衡，故C 正确．D 图中金属杆受重力、水平向左的安培力和支持力，三个力不可能达到平衡，故D 错误．7．(多选)如图6所示，一根通电的直导体棒放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态．现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )图6A ．一直增大B ．先减小后增大C ．先增大后减小D ．始终为零答案 AB解析 若F 安＜mg sin α，因安培力向上，则摩擦力向上，当F 安增大时，F f 减小到零，再向下增大；若F 安＞mg sin α，摩擦力向下，随F 安增大而一直增大；若F 安＝mg sin α，摩擦力为零，随F 安增大摩擦力向下一直增大．故选A 、B.8. (多选)如图7，质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x 轴正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )图7A ．z 轴正方向，mg ILtan θ B ．y 轴正方向，mg IL C ．z 轴负方向，mg ILtan θ D ．沿悬线向下，mg ILsin θ 答案 BCD解析 磁感应强度方向为z 轴正方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y 负方向，直导线不能平衡，所以A 错误；磁感应强度方向为y 轴正方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿z 轴正方向，根据平衡条件，当BIL 刚好等于mg 时，线的拉力为零，所以B ＝mg IL，所以B 正确； 磁感应强度方向为z 轴负方向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y 轴正方向，根据平衡条件BIL cos θ＝mg sin θ，所以B ＝mg ILtan θ，所以C 正确； 磁感应强度方向沿悬线向下，根据左手定则，直导线所受安培力方向垂直于线斜向上，根据平衡条件：F ＝mg sin θ，得：B ＝mg sin θIL，故D 正确． 9.一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图8所示．若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力F f 的变化情况分别是( )图8A ．F 增大，F f 减小B ．F 减小，F f 增大C ．F 与F f 都增大D ．F 与F f 都减小答案 C解析 题图中电流与磁体间的磁场力为引力，若将磁极位置对调则相互作用力为斥力，再由受力分析可知选项C 正确．10．(多选)在同一光滑斜面上放同一导体棒，图9所示是两种情况的剖面图．它们所处空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体棒A 分别通有电流I 1和I 2，都处于静止平衡．已知斜面的倾角为θ，则( )图9A ．I 1∶I 2＝cos θ∶1B ．I 1∶I 2＝1∶1C ．导体棒A 所受安培力大小之比F 1∶F 2＝sin θ∶cos θD ．斜面对导体棒A 的弹力大小之比F N1∶F N2＝cos 2 θ∶1答案 AD解析 分别对导体棒受力分析，如图，利用平衡条件即可求解第一种情况：F 1＝BI 1L ＝mg sin θ，F N1＝mg cos θ解得：I 1＝mg sin θBL 第二种情况：F 2＝BI 2L ＝mg tan θ，F N2＝mg cos θ解得：I 2＝mg tan θBL所以F 1F 2＝BI 1L BI 2L ＝I 1I 2＝sin θtan θ＝cos θ，F N1F N2＝cos θ1cos θ＝cos 2 θ 可见，A 、D 正确，B 、C 错误．二、非选择题11．(安培力作用下的平衡)如图10所示，两平行金属导轨间的距离L ＝0.4 m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B ＝0.5 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 ＝0.5 Ω的直流电源．现把一个质量m ＝0.04 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R 0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g 取10 m/s 2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图10(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力大小．答案 (1)1.5 A (2)0.3 N (3)0.06 N解析 (1)根据闭合电路欧姆定律I ＝E R 0＋r＝1.5 A. (2)导体棒受到的安培力F安＝BIL＝0.3 N.(3)导体棒受力分析如图，将重力正交分解F1＝mg sin 37°＝0.24 N，F1＜F安，根据平衡条件，mg sin 37°＋F f＝F安，解得F f＝0.06 N.12. (安培力作用下的运动)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机，如图11是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计．线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等，某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I.图11(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向；(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率．答案(1)nBIL方向水平向右(2)nBIL v解析(1)线圈前后两边所受安培力的合力为零，线圈所受的安培力即为右边所受的安培力，由安培力公式得F＝nBIL①由左手定则知方向水平向右(2)安培力的功率为P＝F·v②联立①②式解得P＝nBIL v13．(安培力与牛顿第二定律的结合)如图12所示，两根平行、光滑的斜金属导轨相距L＝0.1 m，与水平面间的夹角为θ＝37°，有一根质量为m＝0.01 kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B＝0.2 T，当杆中通以从b到a的电流时，杆可静止在导轨上，取g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图12(1)求此时通过ab 杆的电流；(2)若保持其他条件不变，只是突然把磁场方向改为竖直向上，求此时杆的加速度． 答案 (1)3 A (2)1.2 m/s 2，方向沿导轨向下解析 (1)杆静止在导轨上，受力平衡，杆受到重力、导轨的支持力以及安培力，根据平衡条件得：BIL ＝mg sin θ，解得：I ＝mg sin θBL ＝0.01×10×0.60.2×0.1A ＝3 A. (2)若把磁场方向改为竖直向上，对杆受力分析，根据牛顿第二定律得：F 合＝mg sin θ－BIL cos θ＝mg sin θ－mg sin θcos θ＝ma解得：a ＝g sin θ－g sin θcos θ＝(10×0.6－10×0.6×0.8) m /s 2＝1.2 m/s 2，方向沿导轨向下．。
高中物理专题知识及典型习题安培力
第2课时安培力知识内容：一、安培力：1、定义：______________________________________。
2、安培力的大小：（1）若磁场与电流方向平行时，安培力最小，等于零：F=0，（2）磁场B与电流垂直时，安培力最大，F=BIL；（3）说明：a ：公式适用于匀强磁场，B为恒量；b：F、B、L三者相互垂直；c ：L为通电导线的有效长度。
思考：如下图所示情况，通电导线所受安培力大小如何？3、方向：安培力的方向用_左手定则判定；4、安培力做功：（1）电能→其它形式的能；（2）电动机工作原理；二、通电导线受安培力的运动情况分析：1、判断的一般步骤：①画出导线所在处的磁场方向；②确定电流方向；③根据左手定则确定受安培力的方向；④根据受力情况判断运动情况2、分析方法：（1）微元法：电流→电流元→各部分受力→整段受力→运动。
【例1】如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( )A．线圈向磁铁平移B．线圈远离磁铁平移C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁【例2】通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向________的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向______．（2）逐段跟踪分析法：逐段分析受力→运动情况→接下来运动；【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面内．则通电线圈的运动情况是( )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，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ).（3）结论分析法：A 同向电流相吸，异向电流相斥；B 环形电流等效小磁针；【例5】【例6】用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高 平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I 1、I 2时，则有( )A ．两导线环相互吸引B ．两导线环相互排斥C ．两导线环无相互作用力D ．两导线环先吸引后排斥【例7】通电矩形线框abcd 与无限长通电直导线MN 在同一平面内，电流方向如图所示，ab 边与MN 平行，关于MN 的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是A ．线框有两条边所受的安培力方向相同B ．线框有两条边所受的安培力大小相同C ．线框所受的安培力的合力方向向左D ．线框所受的安培力的合力方向向右【例8】如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将（ ）Ａ.纵向收缩，径向膨胀； Ｂ.纵向伸长，径向收缩； Ｃ.纵向收缩，径向收缩； Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。
安培力常见题型
3-4安培力类型题类型一：左手定则+右手螺旋定则1. 图中装置可演示磁场对通电导线的作用、电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是( )A. 若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动2．如图所示，两根长通电导线M、N中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将( )．A．ab边向里，cd边向外转动B．ab边向外，cd边向里转动C．线框向左平动，靠近导线MD．线框向右平动，靠近导线N3．如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况( )．A．沿纸面逆时针转动B．沿纸面顺时针转动C．a端转向纸外，b端转向纸里D．a端转向纸里，b端转向纸外类型二：计算安培力（公式F=BILsina的应用，考点：夹角、有效长度L）4.如图所示在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，求各导线所受的安培力．5．将长度为20 cm，通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场方向如图3－4－15所示．已知磁感应强度为1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小．类型三：通电导线之间的作用7．如图3－4－20所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导致MM′与NN′之间、f b，可判断这两段导线( )的安培力的大小分别为fA．相互吸引，f a＞f b B．相互排斥，f a＞f bC．相互吸引，f a＜f b D．相互排斥，f a＜f b8．如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线中电流方向垂直纸面向里，每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法正确的是( )．A．导线a所受合力方向水平向左B．导线a所受合力方向水平向右C．导线c所受合力方向水平向左D．导线b所受合力方向水平向左9.(课后题第四题)把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它下端刚好和槽中的水银接触，通电后会发生什么现象，怎样解释这个现象？类型四：通电导线在安培力与其他力的作用下的平衡（一）竖直方向上10．如图3－4－21所示，在磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，用两根细线悬挂长L＝10 cm、质量m＝5 g的金属杆．在金属杆中通以稳恒电流，使悬线受的拉力为零．(1)求金属杆中电流的大小和方向；(2)若每根悬线所受的拉力为0.1 N，求金属杆中的电流的大小和方向(g＝10 m/s2)11.电流天平可以测匀强磁场的B，右臂匝数为n，线圈的水平长度为l，B的方向与线圈平面垂直。
安培力分类练习附答案)
磁场对通电导线的作用力四类主要题型一．安培力大小和方向基础考察1．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2．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )A．线框有两条边所受的安培力方向相同 B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左 D．线框所受的安培力的合力方向向右3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线（）A．受竖直向上的安培力 B．受竖直向下的安培力 C．受由南向北的安培力 D．受由西向东的安培力4.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是 ( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5. 一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力（）A．大小不变，方向也不变 B．大小由零渐增大，方向随时改变C．大小由零渐增大，方向不变 D．大小由最大渐减小到零，方向不变6．在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A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。
二．有效长度的考察1.如下图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力．F A＝_______ F B＝_______ F C＝_______F D＝_______ F E＝_______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（）A．BIL B．BIdcosθ C．BId/sinθ D．BIdsinθ3.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯成直角的金属导线abc，且ab=bc=L0，通有电流I，磁场的磁感应强度为B，若要使该导线静止不动，在b点应该施加一个力F0，则F0的方向为________；B的大小为________.三．自由通电导线在磁场中的运动1．如图所示，长直导线通电为I1，通过通以电流I2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I1、I2时，环所受安培力( )A．沿半径方向向里B．沿半径方向向外C．等于零D．水平向左 E.水平向右2．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A．水平向左B．水平向右C．竖直向下D．竖直向上3．如图所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，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4．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中心，且在线圈平面内。
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。
安培力与洛伦兹力-专题附解析
安培力与洛伦兹力一、单项选择题(本题共12个小题，每小题5分，共60分。
每小题只有一个选项符合题意)1．下列有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是()A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动，受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行答案 B解析当电流方向与磁场方向平行时，通电直导线不受安培力，故A错误；导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力在宏观上表现为导线受到的安培力，所以说安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，B正确；洛伦兹力的方向与电荷运动方向始终垂直，因此洛伦兹力对电荷不做功，C错误；通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D错误。
2．不计重力的粒子沿虚线方向射入如图所示的正交匀强电场和匀强磁场，下列说法正确的是()A．若粒子匀速穿过极板间，粒子一定带负电荷B．粒子不能匀速穿过磁场C．电场力一定做正功D．粒子在运动时电势能可能减小答案 D解析粒子在匀强电场和磁场中分别受到电场力和洛伦兹力的作用，当粒子为正电荷时，电场力方向向下，洛伦兹力方向向上，粒子能够直线穿过，则有q Ud＝q v B，即v＝UBd，故无论粒子带何种电荷，当粒子速度达到v＝UBd时，均能匀速穿过磁场，此时电场力不做功，所以A、B、C错误；若U增大或d减小，粒子此时q U d＞q v B，电场力做正功，电势能减小，所以D正确。
3．如图，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中。
当a导线通有电流大小为I、b导线通有电流大小为2I，且电流方向相反时，a导线受到的磁场力大小为F1，b导线受到的磁场力大小为F2，则b通电导线的电流在a导线处产生的磁感应强度大小为()A.F22IL B.F1 ILC.2F1－F22IL D.2F1－F2IL答案 D解析两个导线间的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律，等大、反向、共线，大小设为F ab对左边电流，有F1＝BIL＋F ab对右边电流，有F2＝2BIL＋F ab两式联立解得F ab＝2F1－F2则b通电导线的电流在a导线处产生的磁感应强度大小为B′＝F abIL＝2F1－F2IL。
高中安培力放向练习题及讲解
高中安培力放向练习题及讲解### 高中物理：安培力方向练习题及讲解#### 练习题一题目：一根长直导线，通有电流 \( I \)，处在一个均匀磁场\( \vec{B} \) 中。
求导线所受的安培力方向。
解答：根据右手定则，将右手的四指指向电流方向，大拇指指向导线所受安培力的方向。
当磁场方向垂直于电流方向时，安培力的方向垂直于电流和磁场方向形成的平面。
#### 练习题二题目：一个矩形线圈，通有电流 \( I \)，置于一个均匀磁场\( \vec{B} \) 中，线圈平面与磁场方向垂直。
求线圈所受的安培力。
解答：当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈所受的安培力等于线圈中所有导线所受安培力的矢量和。
由于线圈是闭合的，所有导线所受安培力的方向相同，因此线圈所受的总安培力为零。
#### 练习题三题目：一个环形电流，通有电流 \( I \)，置于一个均匀磁场\( \vec{B} \) 中，磁场方向与环形电流平面平行。
求环形电流所受的安培力。
解答：当磁场方向与环形电流平面平行时，环形电流的每个小段导线所受的安培力方向不同，但大小相同。
由于对称性，这些力相互抵消，环形电流所受的总安培力为零。
#### 练习题四题目：一个倾斜放置的导线，通有电流 \( I \)，处在一个垂直于导线方向的均匀磁场 \( \vec{B} \) 中。
求导线所受的安培力大小和方向。
解答：首先，将导线分解为与磁场方向平行和垂直的两个分量。
平行分量不会产生安培力，只有垂直分量会产生力。
安培力的大小 \( F \) 由 \( F = I L B \sin(\theta) \) 给出，其中 \( L \) 是导线长度，\( \theta \) 是导线与磁场方向的夹角。
安培力的方向根据右手定则确定。
#### 练习题五题目：一个倾斜放置的矩形线圈，通有电流 \( I \)，处在一个垂直于线圈平面的均匀磁场 \( \vec{B} \) 中。
求线圈所受的安培力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
安培力专题分类训练题型一：电磁场方向的判定1．⑴．利用右手定则判断电磁场的方向；⑵．注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向题1：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（）2. ⑴．利用右手定则判断电磁场的方向；⑵．整个通电螺线管可分为上下两部分，而上下两个通电螺线管可看作两根条形磁铁；⑶．注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向；⑷．中心处的磁场由上下两个通电螺线管的磁场叠加而成；⑸．电子束可看作通电直导线题2：如图，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b。
a、b串联后通入方向如图的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时（）A.向下偏B.向上偏C.向左偏D.向右偏题型二：磁通量的求解1．对条形磁铁而言，φ总=φ内—φ外题3：如图，a、b、c三个环，水平套在条形磁铁外面，其中a、b两环大小相同，c环最大，a环位于N极外，b、c两环均位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量（）A. c环最大，a、b环相同；B. 三个环相同；C. b环比c环大；D. b环比a环大。
2. ⑴．磁通量有正负之分；⑵．总的磁通量为各分量的代数和题4：六根通有等值电流I的绝缘导线，位于同一平面内，围成1、2、3、4四个面积相等的正方形区域，如图所示。
穿过这四个区域的磁通量（）A. 穿过1、3两个区域的磁通量最小；B. 穿过2区指向纸外的磁通量最大；C. 穿过4区指向纸里的磁通量最大；D. 穿过2、4两个区域的磁通量最小。
3. ⑴．磁通量有正负之分；⑵．求磁通量变化量时，注意“+”、“－”符号题5：如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为Δφ1和Δφ2，则（）IabIII I I I123 4SNa bcba上右A. Δφ1＞Δφ2B. Δφ1=Δφ2C. Δφ1＜Δφ2D. 不能判断题型三：安培力方向的判定1．⑴．思路的转换：磁铁的受力情况不能直接确定，就先判断通电直导线的受力，再回过头来判断磁铁的受力⑵．从左至右的运动过程中，磁感线的方向不同，导线所受安培力方向也不同题6：如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S 极的上端平移到N 极的上端的过程，导线保持与磁铁垂直，导线中的电流方向向内．则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)( ) A 为零 B ．方向由向左变为向右 C 方向保持不变 D ．方向由向右变为向左2. ⑴．要判断安培力方向，应先明确它处于谁产生的磁场中；⑵．不知外加磁场方向时，应分两种情况讨论〈垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况〉 ⑶．外加匀强磁场后，导线所处的磁场有两个，两个磁场产生两个安培力题7：如图所示，两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F 1．当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到磁场力大小变为F 2，则此时b 受到的磁场力大小变为（ ） A.F 2 B.F 1-F 2 C.F 1+F 2 D.2F 1-F 23. ⑴．通电直导线在周围某一点产生的磁场，与该点和导线的连线垂直；⑵．通电直导线自身产生的磁场对自己不能产生力的作用，⑶．c 点的磁场由导线a 、b 共同产生，c 点的磁感应强度B c 由B a 、B b 合成后求得 ⑷．得出B c 的方向后，还要根据左手定则判断安培力的方向题8：在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通 有大小相同的恒定电流，方向如图。
过c 点的导线所受安培力的方向为（ ）A.与ab 平行，竖直向上B.与ab 平行，竖直向下C.与ab 边垂直，指向左边D.与ab 边垂直，指向右边题型四：运动情况的判定要特别注意二维运动题9：两根相互垂直的异面通电直导线AB 和CD （电流I 方向如图），其中AB 固定不动，CD 可自由移动，则CD 运动的情况是（ ）A. 逆时针转动，同时靠近AB ；B. 逆时针转动，同时远离AB ；C. 顺时针转动，同时远离AB ；D. 顺时针转动，同时靠近AB 。
题10：在条形磁铁N 极附近，放置一通有方向如图电流I 的轻质线圈abcd ，则线圈运动情况是（ ）A.ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时靠近N 极；B.ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时远离N 极；C.ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时靠近N 极；N ab cdIABDD.ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时远离N极。
题型五：平衡问题1．⑴．利用正交分解求解；⑵．注意：匝数为n题11：如图，一劲度系数为k的轻质弹簧，下挂一匝数为n，bc边为l的矩形线框．线框下半部处在磁感应强度为B的匀强磁场中，方向垂直纸面向里,并与线框平面垂直．线框中通以电流I，方向如图．开始时线框处于平衡状态，现令磁场反向，大小不变，重新平衡．则此过程中线框位移的大小△x=__________，方向_________________．2. ⑴．利用力矩平衡求解；⑵．左边的线框受重力作用，右边托盘的重力是忽略的题12：如图，左边线圈的下半部分处于磁场中，当通以逆时针方向电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为________________。
3. ⑴．利用三角形定则求解，步骤：﹙三角形定则适用于三力平衡﹚①作受力图②反向延长其中一个力，建立平行四边形③在平行四边形中找一个三角形，并标明各边对应的力④找已知角，利用三角函数求力⑵．利用动态三角形求力的最值或变化情况，步骤：①由恒力确定三角形两个不动的顶点②由大小变化方向不变的力确定三角形中不变的角，从而确定第三个顶点移动的轨迹③由大小方向都变化的力确定第三个顶点移动的方向题13：倾角为a的光滑斜面上,置一通有电流I,长L,质量为m的导体棒,要使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向如何。
题型六：图形的转换﹙立体图可转换成三种平面图形：正视图、俯视图、侧视图﹚1．由立体图转换成从右往左看的侧面图题14：如图所示，导体棒ab质量为m，电阻为R，放在与水平面夹角为a的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，电池内阻不计.问：a （1）导体光滑时，电源电动势E为多大才能使导体棒静止在导轨上？（2）若导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，E应为多大？2.⑴．由正视图转换成从左往右看的侧面图⑵．金属棒所受摩擦力可能向上，也可能向下；若取向上为正，则-μN≤f≤μN题15：电源电动势E＝2V，r＝0.5Ω，竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m＝0.1kg，R=0.5Ω，它与导体轨道的动摩擦因数μ＝0.4，有效长度0.2 m，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外的磁场（g=10 m/s2），求：（1）此磁场是斜向上还是斜向下？（2）B的范围是多少？答卷一．选择题：﹙共50分﹚二．二．填空题：﹙共16分﹚11．______________；______________． 12．______________．三．计算题：﹙共12 + 10 + 12分﹚13．解：14．解：15．解：安培力专题分类训练答案题1：解析：由图中所标的电流方向和螺线管的磁场方向可知：⑴．A、C中两个螺线管产生的磁感线方向相反，磁场互相减弱⑵．B中左边的螺线管中没有电流，不产生磁场⑶．D中两个螺线管产生的磁感线方向相同，磁场互相增强，故选D题2：解析：⑴．上半部分螺线管在铁环中心处产生的磁场方向向左，下半部分螺线管在铁环中心处产生的磁场方向也向左，故中心处总磁场方向向左⑵．电子束可看作方向向里的通电直导线⑶．由等效图可知：电子束受力向上，故电子束会向上偏，选B题3：解析：⑴．对条形磁铁而言，φ总=φ内—φ外⑵．a、b、c三环的φ内均相等，而b环的外部磁感线条数比a、c环的都要少，故b环的φ外比a、c环的都要小，选CD题4：解析：⑴．每个区域的磁通量都由六根导线共同决定⑵．每个正方形区域边界上的四根导线在该区域产生的磁场互相抵消，磁通量为0。
故每个区域的磁通量只跟另两条非边界上的导线产生⑶．如区域2，电流I1、I2、I4、I5在此区域产生的磁通量为0 ，电流I3和电流I6在此区域产生的磁通量向外，故区域2的总磁通量向外⑷．由此可知：1、3两区域的磁通量为0，最小；2区的磁通量指向纸外，最大；4区的磁通量指向纸里，最大题5：解析：⑴．磁通量有正负之分，设向里为正⑵．平移时磁通量变化量Δφ1＝φⅡ- φⅠ﹙磁通量变化量为负值﹚而翻转时Δφ2＝﹙-φⅡ﹚-φⅠ＝-﹙φⅡ+φⅠ﹚IabIIII I I123 4SNabcb a上右此磁通量变化量也为负值，但显然，磁通量变化量的大小Δφ1＜Δφ2，故选C题6： 解析：⑴．导线在条形磁铁左方向右运动时，导线所在位置的磁感应强度有向下的分量，如图1所示，导线的水平受力向左 力的作用是相互的，所以磁铁所受水平磁场力向右，摩擦力向左 ⑵．导线在条形磁铁右方向左运动时，导线所在位置的磁感应强 度有向上的分量，如图2所示，导线水平受力向右，因为力的作用是相互的，所以条形磁铁所受水平磁场力向左，摩擦力向右，故选B题7： 解析：⑴．外加磁场的方向不可知，故应分两种情况进行讨论： 一．外加磁场垂直纸面向里；二。
外加磁场垂直纸面向外⑵．当外加磁场垂直纸面向里时，导线a 受外加磁场的安培力向左,设其大小为F ； 而导线a 同时处于导线b 所产生的磁场中，其磁场也垂直纸面向里， 故其所受导线b 的安培力也向左，大小为F 1因此，如图1所示，导线a 所受安培力的合力向左，大小为F + F 1＝F 2 导线b 受外加磁场的安培力向右，大小为F ；受导线a 的安培力向右， 大小为F 1故如图2所示，导线b 所受磁场力大小也为F + F 1＝F 2⑶．当外加磁场垂直纸面向外时，导线a 受外加磁场的安培力向右,设其大小为F ； 而导线a 同时处于导线b 所产生的磁场中，其磁场垂直纸面向里， 故其所受导线b 的安培力向左，大小为F 1因此，如图3所示，导线a 所受安培力大小为F - F 1＝F 2导线b 受外加磁场的安培力向左，大小为F ；受导线a 的安培力向右，大小为F 1 故如图4所示，导线b 所受磁场力大小为F - F 1＝F 2⑷．综上所述，导线b 所受磁场力大小始终为F 2，与导线a 所受的磁场力大小相等题8： 解析：⑴．导线a 在c 点产生的磁感应强度B 1与直线ac 垂直，斜向左下方； 导线b 在c 点产生的磁感应强度B 2与直线bc 垂直，斜向右下方 ⑵．故如图所示，c 点总的磁感应强度竖直向下 ⑶．根据左手定则可知，导线c 所受安培力向左，选C题9： 解析：⑴．导线CD 下端所处磁场由导线AB 产生，其方向垂直纸 面向里，故如图1所示，导线CD 下端所受安培力向左；导线CD 上端所处磁场也由导线AB 产生，其方向垂直纸面 向外，故如图2所示，导线CD 上端所受安培力向右。