安培力练习题
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。
安培力基本习题(含解答和答案)
安培力习题课3.如图,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 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()(双选)4.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,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图.过c点的导线所受安培力的方向()A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,指向左边D.与ab边垂直,指向右边5.如图所示,质量为0.12kg的裸铜棒,长为20cm,两头与软导线相连,吊在B=0.5T,方向竖直向上的匀强磁场中.现在通以恒定电流I,铜棒将向纸面外摆起,最大摆角为37°,不计空气阻力,取g=10m/s2,那么铜棒中电流的大小和方向分别为()A.I=4A,方向从a指向b B.I=4A,方向从b指向aC.I=9A,方向从a指向b D.I=9A,方向从b指向a6.在螺线管内部放置小磁针a,在螺线管的周围放置了b、c、d三个小磁针,螺线管与电源E、开关S、电阻R构成闭合电路,当开关S闭合,且各个小磁针均处于静止状态后,各个小磁针的指向如图4所示,其中错误的是()A.小磁针a B.小磁针bC.小磁针c D.小磁针d7.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是()A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直例3.在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽l=0.25m,接入电动势ε=12V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属框面向上的匀强磁场中(图1).当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?框架与棒的电阻不计,g=10m /s2.〔分析〕金属棒受到四个力作用:重力mg,垂直框面向上的支持力N,沿框面向上的安培力F,沿框面的摩擦力f.金属棒静止在框架上时,摩擦力f的方向可能沿框面向上,也可能向下,需分两种情况考虑.解析:当变阻器R取值较大时,I较小,安培力F较小,在金属棒重力分力mgsinθ作用下使棒有沿框架下滑趋势,框架对棒的摩擦力沿框面向上(图2).金属棒刚好不下滑时满足平衡条件当变阻器R取值较小时,I较大,安培力F较大,会使金属棒产生沿框面上滑趋势.因此,框架对棒的摩擦力沿框面向下(图3).金属棒刚好不上滑时满足平衡条件所以滑动变滑器R 的取值范围应为1.5Ω≤R≤4.8Ω.例4. 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?解析:导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡,由力学知识可知,当第三个力(安培力)F 与垂直时,F 有最小值,如图,即安培力方向平行于斜面向上, 又因为当导体棒与磁感应强度垂直时,安培力最大,故本题所求最小磁感应强度,方向为垂直斜面向下.。
安培力试题练习
安培力习题专练1、如图7,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。
2、如图10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3、如图所示,轻质导体环用细线挂在条形磁铁附近,磁铁的轴线穿过圆环圆心且与环共面,当通以图示方向电流时,导体环将A. 不发生转动,同时靠近磁铁B. 不发生转动,同时离开磁铁C . 发生转动,同时靠近磁铁D. 发生转动,同时离开磁铁4、如图15所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L ,质量为m 的直导体棒,在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确的是( )。
A. IL sin mg B α=,方向垂直斜面向上 B. ILsin mg B α=,方向垂直斜面向下C. ILcos mg B α=,方向垂直斜面向下 D. ILcos mg B α=,方向垂直斜面向上 5、如图1所示的天平可用来测定磁感应强度,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈。
宽度为l ,共N 匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面。
当线圈中通有电流I (方向如图1)时,在天平左右两边加上质量各为21m m 、的砝码,天平平衡,当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡,由此可知( )。
A. 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为NIl /g )m m (21-B . 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为NIl 2/mgC. 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为NIl /g )m m (21-D. 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为NIl 2/mg6、、关于通电导线所受安培力F 的方向与磁场磁感应强度B 的方向和电流的方向之间的关系。
安培力练习题及答案
安培力练习题1、如图1所示,放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab ,当通有由b 向a 的电流时,受到的安培力方向向右,则磁铁的上端是 极;如果磁铁上端是S 极,导体棒中的电流方向由a 向b ,则导体棒受到的安培力方向为 .(选填“向左”、“向右”)2、如图2所示,在同一水平面内宽为2m 的两导轨互相平行,并处在竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6kg 的金属棒放在导轨上,当金属棒中的电流为2A 时,金属棒做匀速运动;当金属棒中的电流增加到8A 时,金属棒获得2m/s 2的加速度,则磁场的磁感应强度大小为 T 。
3、如图3所示,“U ”形导轨宽L ,与水平面夹角为α,垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B.一根质量为m 、长也是L 的金属棒搭在导轨上,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,回路中的电流强度为I ,这时金属棒保持水平静止但有下滑趋势,则金属棒受到的摩擦力的大小为_________.4、如图4,在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将 ( )A .向上偏转B .向下偏转C .向纸内偏转D .向纸外偏转5、如图5,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ,电流I 方向从M 到N ,绳子的拉力均为F 。
为使F =0,可能达到要求的方法是 ( )A .加水平向右的磁场B .加水平向左的磁场C .加垂直纸面向里的磁场D .加垂直纸面向外的磁场6、 如图6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7、如图7,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 .1/2 BIlC .BIlD .2BIl8、如图8所示,在倾角为a 的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L ,质量为m 的直导体棒。
高二物理《安培力》练习题
B θ 高二物理《安培力》练习题 班级 姓名 得分一、单项选择题1.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是 ( ) A .奥斯特 B .爱因斯坦 C .伽利略 D .牛顿 2、在如下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,其中错误的是( )3.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 ≤2C C 、B ≥2 TD .以上情况都有可能4.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 sin θ B .BLI cos θ C .BLI /sin θ D .BLI5.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6.两条导线互相垂直,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( )A.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AB 题号1 2 3 4 5 6答案INS二、双项选择题:7.电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,不计电子重力,则A.磁场对电子的洛伦兹力大小、方向始终不变B.磁场对电子的洛伦兹力始终不对电子做功C.电子的加速度的大小始终不变D.电子做匀速直线运动8.关于洛仑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仑兹力的宏观表现C.带电粒子在匀强磁场中受到的洛仑兹力不做功D.通电直导线在磁场中受到的安培力与磁场方向平行9.如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的右上方附近固定有一根长直导线,导线中通与了方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,与原来没有放置通电导线时相比较,磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是A 、N减小了B、N增大了C、f始终为0 D、f不为0,且方向向右题号7 8 9答案三、计算题10.如图所示,倾角为θ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?Iθ11.质量为m长度为l的导体棒MN静止于水平导轨上。
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。
安培力练习题
• 2、通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止 的小磁针,磁针指向如图所示,则 • A.螺线管的P端相当于N极,a接电源的正极 • B.螺线管的P端相当于N极,a接电源的负极 • C.螺线管的P端相当于S极,a接电源的正极 • D.螺线管的P端相当于S极,a接电源的负极
• 3、在如图所示的电路中,当开关S闭合后,以下 关于a、b、c、d四个小磁针转动方向的判断中正 确的是(小磁针b在螺线管内) • A.a、c逆时针转动而b、d顺时针转动 • B.a、b顺时针转动而b、d逆时针转动 • C.a、b、c顺时针转动而d逆时针转动 • D.a、b、c逆时针转动而d顺时针转动
7、质量为m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ= 37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=0.2 m, 杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B =2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如 图所示.现调节滑动变阻器的触头,试求出为使杆 ab静止不动,通过ab杆的电流范围为多少?
4、如图,金属杆ab的质量为m,处在磁感应强度 为B的匀强磁场中,有效长度为L,轻绳一端与其相 连,轻绳的另一端跨过光滑定滑轮与重物相连,重 物质量为m/2.电路未接通时,绳的拉力为零。当金 属杆通入大小为I的电流时,金属杆ab恰要向左滑 动,重物与地面刚好无压力。若磁场方向垂直金属 杆ab且与导轨平面成θ角,求: (1) 棒ab受到的摩擦力 (2) 棒对导轨的压力
• 10、某磁场的磁感线如图所示,一个小磁针被放 入磁场中,则小磁针将( ) • A.顺时针转动 • B.向左移动 • C.向右移动 • D.逆时针转动
安培力基本习题含解答和答案
安培力习题例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,同时上升例2.在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽l=0.25m,接入电动势ε=12V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属框面向上的匀强磁场中(图1).当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?框架与棒的电阻不计,g=10m/s2.例3. 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?磁场一、选择题1.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2.一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3.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()4.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5.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6.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7.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8.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9.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二、填空题10.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.11.如图5所示,abcd是一竖直的矩形导线框,线框面积为S,放在磁场中,ab边在水平面内且与磁场方向成60°角,若导线框中的电流为I,则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于______.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?例1: C例2:解析:所以滑动变滑器R的取值范围应为1.5Ω≤R≤4.8Ω.例3:解析:导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡,由力学知识可知,当垂直时,F有最小值,如图,即安培力方向平行于第三个力(安培力)F与斜面向上,又因为当导体棒与磁感应强度垂直时,安培力最大,故本题所求最小磁感应强度,方向为垂直斜面向下.一、磁场、安培力练习题答案一、选择题1.AB 2.BC 3.D 4.D5.CD 6.D 7.A 8.A 9.AB二、填空题三、计算题13.1.2T 14.mg-BIlcosθ,BIlsinθ二、洛仑兹力练习题一、选择题1.如图1所示,在垂直于纸面向内的匀强磁场中,垂直于磁场方向发射出两个电子1和2,其速度分别为v1和v2.如果v2=2v1,则1和2的轨道半径之比r 1:r2及周期之比T1:T2分别为()A.r1:r2=1:2,T1:T2=1:2B.r1:r2=1:2,T1:T2=1:1C.r1:r2=2:1,T1:T2=1:1D.r1:r2=1:1,T1:T2=2:12.如图2所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆弧所在平面,并且指向纸外、有一束粒子对准a端射入弯管,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子.()A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C.只有动量(p=mv)大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D.只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管3.电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则()A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不作功C.电子的动量始终不变D.电子的动能始终不变它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里).在图3中,哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹?()5.一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图4所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变).从图中可以确定()A.粒子从a到b,带正电B.粒子从b到a,带正电C.粒子从a到b,带负电D.粒子从b到a,带负电6.三个相同的带电小球1、2、3,在重力场中从同一高度由静止开始落下,其中小球1通过一附加的水平方向匀强电场,小球2通过一附加的水平方向匀强磁场.设三个小球落到同一高度时的动能分别为E1、E2和E3,忽略空气阻力,则()A.E1=E2=E3B.E1>E2=E3C.E1<E2=E3D.E1>E2>E37.真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动.其中a静止,b向右做匀速直线运动,c向左做匀速直线运动,则三油滴质量大小关系为()A.a最大 B.b最大C.c最大 D.都相等8.一个带正电荷的微粒(重力不计)穿过图5中匀强电场和匀强磁场区域时,恰能沿直线运动,则欲使电荷向下偏转时应采用的办法是()A.增大电荷质量B.增大电荷电量C.减少入射速度D.增大磁感强度E.减小电场强度二、填空题9.一束离子能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,然后进入磁感应强度为B′的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动(图6),则这束离子必定有相同的______,相同的______.10.为使从炽热灯丝发射的电子(质量m、电量e、初速为零)能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感强度为B)区域,对电子的加速电压为______.11.一个电子匀强磁场中运动而不受到磁场力的作用,则电子运动的方向是______.12.一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I=______.三、计算题13.一个电视显像管的电子束里电子的动能EK=12000eV.这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动.已知地磁场的竖直向下分量B=5.5×10-5T,试问(1)电子束偏向什么方向?(2)电子束在显像管里由南向北通过y=20cm路程,受洛仑兹力作用将偏转多少距离?电子质量m=9.1×10-31kg,电量e=1.6×10-19C.14.如图7所示,一质量m、电量q带正电荷的小球静止在倾角30°、足够长的绝缘光滑斜面.顶端时对斜面压力恰为零.若迅速把电场方向改为竖直向下,则小球能在斜面上滑行多远?洛仑兹力练习题答案一、选择题1.B 2.C 3.BD 4.C5.B 6.B 7.C 8.C二、填空题三、计算题单元练习题一、选择题1.安培的分子环流假设,可用来解释()A.两通电导体间有相互作用的原因B.通电线圈产生磁场的原因C.永久磁铁产生磁场的原因D.铁质类物体被磁化而具有磁性的原因2.如图1所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用3.有电子、质子、氘核、氚核,以同样速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都作匀速圆周运动,则轨道半径最大的粒子是()A.氘核 B.氚核C.电子D.质子4.两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中.设r 1、r2为这两个电子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则()A.r1=r2,T1≠T2B.r1≠r2,T1≠T2C.r1=r2,T1=T2D.r1≠r2,T1=T25.在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核.该核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图2中a、b所示.由图可以判定()A.该核发生的是α衰变B.该核发生的是β衰变C.磁场方向一定是垂直纸面向里D.磁场方向向里还是向外不能判定6.如图3有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的()A.速度 B.质量C.电荷 D.荷质比7.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图4所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是()A.这离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点8.如图5所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内),有一离子恰能沿直线飞过此区域(不计离子重力)()A.若离子带正电,E方向应向下B.若离子带负电,E方向应向上C.若离子带正电,E方向应向上D.不管离子带何种电,E方向都向下9.一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图6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()A.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10.如图7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()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11.带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小,方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能、动量均不变12.关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是()A.有磁必有电荷,有电荷必有磁B.一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用C.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D.根据安培的分子环流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极二、填空题13.一质子及一α粒子,同时垂直射入同一匀强磁场中.(1)若两者由静止经同一电势差加速的,则旋转半径之比为______;(2)若两者以相同的动进入磁场中,则旋转半径之比为______;(3)若两者以相同的动能进入磁场中,则旋转半径之比为______;(4)若两者以相同速度进入磁场,则旋转半径之比为______.14.两块长5d,相距d的水平平行金属板,板间有垂直于纸面的匀强磁场.一大群电子从平行于板面的方向、以等大小的速度v从左端各处飞入(图8).为了不使任何电子飞出,板间磁感应强度的最小值为______.15.如图9所示,M、N为水平位置的两块平行金属板,板间距离为d,两板间电势差为U.当带电量为q、质量为m的正离子流以速度V沿水平方向从两板左端的中央O点处射入,因受电场力作用,离子作曲线运动,偏向M板(重力忽略不计).今在两板间加一匀强磁场,使从中央O处射入的正离流在两板间作直线运动.则磁场的方向是______,磁感应强度B=______.16.如图10所示,质量为m,带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两板间距为d,磁感强度为B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计).今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上.当粒子落到极板上时的动能为______.17.如图11所示,绝缘光滑的斜面倾角为θ,匀强磁场B方向与斜面垂直,如果一个质量为m,带电量为-q的小球A在斜面上作匀速圆周运动,则必须加一最小的场强为______的匀强电场.18.三个带等量正电荷的粒子a、b、c(所受重力不计)以相同的初动能水平射入正交的电场磁场中,轨迹如图12,则可知它们的质量ma 、mb、mc大小次序为______,入射时的初动量大小次序为______.19.一初速为零的带电粒子,经过电压为U的电场加速后垂直进入磁感强度为B 的匀强磁场中,已知带电粒子的质量是m,电量是q,则带电粒子所受的洛仑兹力为______,轨道半径为______.20.如图13在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子,速率都为v,对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大x=______,最大y=______.三、计算题21.以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图14所示,磁感强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于纸面向里.(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,试证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是22.如图16所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R,今有一质量为m、带电为+q的绝缘小球,以速度v从A点向B点运动,较小,故难运动到最高点.如果当其后又沿弧BC做圆周运动,到C点后由于v运动至C点时,忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场,使其能运动到最高点此时轨道弹力为0,且贴着轨道做匀速圆周运动,求:(1)匀强电场的方向和强度;(2)磁场的方向和磁感应强度.单元练习题答案一、选择题1.CD 2.A 3.B 4.D 5.BD 6.AD7.ABC 8.AD 9.AC 10.ABD 11.B 12.BD二、填空题三、计算题21.(1)2mv/qB。
安培力的典型例题
安培力的典型例题1.安培力:通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力.2.安培力的计算公式:F=BILsinθ(θ是I与B的夹角);3.安培力公式的适用条件:公式F=BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况,对于非匀强磁场只是近似适用(如对电流元),但对某些特殊情况仍适用.二、左手定则1.内容2.安培力F的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直.但B与I的方向不一定垂直.3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系①已知I,B的方向,可惟一确定F的方向;②已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定I的方向;③已知F,1的方向时,磁感应强度B的方向不能惟一确定.4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间,所以求解本部分问题时,应具有较好的空间想象力,要善于把立体图画变成易于分析的平面图,即画成俯视图,剖视图,侧视图等.【例1】质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的摩擦因数为μ.有电流时aB恰好在导轨上静止,如图所示,如图10—19所示是沿ba 方向观察时的四个平面图,标出了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()答案:AB2、安培力作用下物体的运动方向的判断(1)电流元法:(2)特殊位置法:(3)等效法:(4)利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势.(5)转换研究对象法I1I2填空题2 图3-4-10 【例2】如图所示,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,有效长度为0.2 m,靠在导轨的外面,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=10m/s 2)求:(1)此磁场是斜向上还是斜向下?(2)B 的范围是多少?答案:2.34 T -- 3. 75 T练习题题型分类:一、安培力大小和方向基础考察1.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2. 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,方向不变二.有效长度的考察3.如图3-4-10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 .BILB .BIdcos θC .BId/sin θD .BIdsin θ填空2.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=L 0,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F 0,则F 0的方向为________;B 的大小为________.三.自由通电导线在磁场中的运动 一、选择题:1. 如图,水平直导线ab 上方和下方各放有一静止的小磁针P 和Q 。
安培力典型计算题
常见磁场安培力典型例题 1.关于通电直导线所受的安培力F 、磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系,下列说法中正确的是()A .FB I 、、的三者必定均相互垂直B .F 必定垂直于B I 、,但B 不一定垂直于IC .B 必定垂直于F I 、,但F 不一定垂直于ID .I 必定垂直于F B 、,但F 不一定垂直于B2.在图中,表示电流I 、磁场B 和磁场对电流作用力F 三者的方向关系正确的是( )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()3.一段通电导线,放在同一匀强磁场中的四个不同的位置,如图所示,则()A .b 情况下导线不受安培力B .b c 、情况下导线都不受安培力C .c 情况下导线受的安培力大于a 情况下导线受的安培力D .a b 、情况下,导线受的安培力大小相等4.在磁场中某一点放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长1cm ,电流为5A ,所受磁场力为2510N -⨯.求:(1)这点的磁感应强度是多大若电流增加为10A ,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5.一根长0.2m 、电流为2A 的通电导线,放在磁感应强度为0.5T 的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是( )A .0.4NB .0.2NC .0.1ND .06.磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,a bB B >B .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,a b B B <C .同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大D .同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小7.如图,水平直导线ab 上方和下方各放有一静止的小磁针P 和Q 。
当直导线通入由a 流向b 的电流时a bIN SA.P和Q的N极都转向纸外;B.P和Q的N极都转向纸里;C.P 的N 极转向纸外,Q 的N 极转向纸里;D.P 的N 极转向纸里,Q 的N 极转向纸外。
安培力经典计算题
安培力1.把轻的长方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近,两者在同一平面内,直导线AB 固定,线圈可以活动,当长方形线圈通以如图所示的电流时,线圈将( )(A )不动 (B )靠近导线AB(C )离开导线AB (D )发生转动,同时靠近导线AB答案:B2.长直电流I 2与圆形电流I 1共面,并与其一直径相重合(但两者绝缘),如图所示。
设长直导线不动,则圆形电流将( )(A )绕I 2旋转(B )向右运动(C )向左运动(D )不动答:B3.在均匀磁场中,放置一个正方形的载流线圈使其每边受到的磁力的大小都相同的方法有( )(A )无论怎么放都可以;(B )使线圈的法线与磁场平行;(C )使线圈的法线与磁场垂直;(D )(B )和(C )两种方法都可以答:B4.一平面载流线圈置于均匀磁场中,下列说法正确的是( )(A )只有正方形的平面载流线圈,外磁场的合力才为零。
(B )只有圆形的平面载流线圈,外磁场的合力才为零。
(C )任意形状的平面载流线圈,外磁场的合力和力矩一定为零(D )任意形状的平面载流线圈,外磁场的合力一定为零,但力矩不一定为零。
答:D1. 截面积为S 、密度为ρ的铜导线被弯成正方形的三边,可以绕水平轴O O '转动,如图所示。
导线放在方向竖直向上的匀强磁场中,当导线中的电流为I 时,导线离开原来的竖直位置偏转一个角度θ而平衡。
求磁感应强度。
若S =2mm 2,ρ=8.9g/cm 3,θ=15°,I =10A ,磁感应强度大小为多少?解:磁场力的力矩为 θθθcos cos cos 2212BIl l BIl Fl M F ===(3分)重力的力矩为θρθρθρsin 2sin 212sin 22221gSl l gSl l gSl M mg =⋅+⋅= (3分) 由平衡条件 mg F M M =,得''θρθsin 2cos 22gSl BIl = (2分))(1035.915101028.9109.822363T tg tg I gS B --⨯=︒⨯⨯⨯⨯⨯⨯==θρ (2分) 2. 半径为R =0.1m 的半圆形闭合线圈,载有电流I =10A ,放在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,如图所示。
安培力典型计算题
安培力典型例题1.关于通电直导线所受的安培力F 、磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系,下列说法中正确的是( )A .FB I 、、的三者必定均相互垂直B .F 必定垂直于B I 、,但B 不一定垂直于IC .B 必定垂直于F I 、,但F 不一定垂直于ID .I 必定垂直于F B 、,但F 不一定垂直于B2.在图中,表示电流I 、磁场B 和磁场对电流作用力F 三者的方向关系正确的是( )3.一段通电导线,放在同一匀强磁场中的四个不同的位置,如图所示,则( )A .b 情况下导线不受安培力B .b c 、情况下导线都不受安培力C .c 情况下导线受的安培力大于a 情况下导线受的安培力D .a b 、情况下,导线受的安培力大小相等4.在磁场中某一点放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长1cm ,电流为5A ,所受磁场力为2510N -⨯.求:(1)这点的磁感应强度是多大?若电流增加为10A ,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?5.一根长0.2m 、电流为2A 的通电导线,放在磁感应强度为0.5T 的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是( )A .0.4NB .0.2NC .0.1ND .06.磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )A .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,a bB B > B .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,a b B B <C .同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大D .同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小7. 在两条平行直导线中,通以相同方向的电流时,则它们之间的作用是互相______(填“吸引”或“排斥”)8.如图,A 是一个通以逆时针方向电流的通电圆环,MN 是一段直导线,它水平地放在环中并与环共面,当有电流i 从N 流向M 时,MN 所受的安培力的方向是( )A .沿纸面向上B .沿纸面向下C .垂直于纸面向外D .垂直于纸面向内9、一根有质量的金属棒MN 两端用细软导线连接后悬挂于a 、b 两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中电流方向从M 流向N ,如图所示,此时棒受到导线对它的拉力作用.为使拉力等于零,可以( )A .适当减小磁感应强度B .适当增大电流C .使磁场反向D .使电流反向10.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 .BILB .BIdcos θC .BId/sin θD .BIdsin θ11.如图中的天平可以测出线圈ab 边所处匀强磁场的磁感强度B 的大小。
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安培力练习题
安培力练习题
【典型例题】
【例1】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是时,有关直导线运动情
况的说法中正确的是(从上往下看)(C)
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
【解析】用安培定则判断通电蹄形电磁铁的极性,通电直导线在蹄形磁铁的磁场中,它的受力情况用电流无法进行判断,如图所示把直线电流等效为AO、OO/、O/B三段,其中OO/为极短的电流元。
画出电磁铁的磁感线,可知OO/段电流元不受安培力的作用,AO段受垂直于纸面向外的安培力,O/B段受一垂直于纸面向里的安培力,故从上往下看,导线以OO/段为轴逆时针转动。
再用特殊位置法,假设导线转过90°,如图所示,则导线受力的受力方向应竖直向下。
实际上导线的运动应是上述两种运动的合成。
【答案】C
【例2】一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路,用用两根弹簧测力计
悬挂起来,使导线MN保持水平,如图所示,在导线MN处加水平向里的磁场
,并通以自M向N的电流,弹簧测力计的示数为F,若要使弹簧测力计示数增
大,可以采用的做法是(ACD)
A、只减小电流
B、只增加电流
C、只改变电流方向
D、只改变磁场方向
【解析】对通电导体进行受力分析,由左手定则,确定安培力F安方向向
上,如图所示,设弹簧测力计的示数为T,则有T+F安=mg
即T=mg-F安,要使T增大,方法1、可使F安减小,F安=BIL可知,通过减小I,可达到目的。
方法2、可使F安反向,可通过改变电流方向或改变磁场方向来实现。
【答案】A、C、D
【例3】如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab,棒上通以3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止。
求:(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)ab棒对导轨的压力。
3T 6N
【解析】先将原图改画为侧视图,对导体棒受力分析,如图所示,导体棒恰好能静止,应有 N x =F 安
N y =G
因为tan60°=y x N N 所以F 安= tan60°N y =3G 又F 安=BIL
所以B=T IL G IL
F 313333=⨯==安
导体棒对轨道的压力与轨道对棒的支持力N 大小相等。
N= 60cos y
N =N G G 6260
cos == 【基础练习】
一、选择题:
1、关于通电直导线所受的安培力F 、磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系,下列说法中正确的是( )
A 、F 、
B 、I 的三者必定均相互垂直
B 、F 必定垂直于B 、I ,但B 不一定垂直于I
C 、B 必定垂直于F 、I ,但F 不一定垂直于I
D 、I 必定垂直于F 、B ,但F 不一定垂直于B
2、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
3、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
4、如图所示,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,此时两根悬线处于紧张状态,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B
D 、使电流I 反向,适当减小
5、一只电压表读数偏小,为纠正这一偏差,可以采取的措施是( )
A 、减少表头线圈的匝数
B 、增大表内的串联电阻
C 、增强表头的永久磁铁的磁性
D 、转紧表内的螺旋弹簧
6、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 受到的磁场力大小变为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 2
二、填空题:
7、如图所示,通有电流的导体A可以自由运动,判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。
8、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,受磁场人作用力是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、长为L的水平通电直导线放在倾角为θ的光滑的斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,若磁场方向竖直向上,则电流为I1时导线平衡,若磁场方向垂直于斜面向上,则电流为I2时导线平衡,那么样I1:I2= 。
三、计算题:
10、质量为0.5㎏的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置金
属杆上通以I=4A的恒定电流,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,求匀强磁场的磁感应强度B的
大小。
11、在倾角为α的光滑斜面上,置一通有电流为I、长为L、质量为m的
导体棒,如图所示,试求:
⑴欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向
⑵欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀强磁场B的最小值和方
向
12、电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示
,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(
包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规
炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通
以恒定电流10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度
为多大?磁场力的最大功率为多大?(不计轨道摩擦)
【能力提升】
1、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
2、质量为m的金属导体棒置于倾角为θ
的导轨上,棒与导轨间的摩擦系数为μ,当导体棒通电时,恰能在导轨上静止,如图所示的四个图中标出了四种可能的匀强磁场的磁感应强度
B的方向,其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是( )
3、质量为m的一段直导线弯成N形后放到光滑水平面上,具体尺寸如图所示,磁感受应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过N形导线平面,当N形导线通入电流I的瞬间,导线的加速度大小为。
4、有一金属棒ab,质量为m,电阻不计,可在两条轨道上滑动,如图所示,轨道间距为L,其平面与水平面的夹角为θ,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属棒与轨道的最大静磨擦力为其所受重力的k倍,回路中电源电动势为E,内阻不计,问:滑动变阻器R调节在什么阻值范围内,金属棒能静止在轨道上?。