安培力习题课1
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．。
高中物理选修3-1安培力经典习题有答案
安培力复习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） OO 'θIO O 'θImg1l 2l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--习题课
mg
10.画出图中通电导线棒所受安培力的方向
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
11.如图，两平行光滑导轨相距0.2m，与水
平面夹角为450 ，金属棒MN的质量为0.1kg， 电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于 静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不 计)
【答案】R=0.2Ω
处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，
作业：
步步高 P78 至P80
安培力习题
1．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( B．方向沿纸面向上，大小为( C．方向沿纸面向下，大小为( D．方向沿纸面向下，大小为(
A．0.4 N B．0.2 N
C．0.1 N
BCD
D．0 N
3．在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线， 如图所示，四根导线中电流I4＝I3>I2>I1，要使O 点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流
A．I1 C．I3
B．I2` D．I4
D
4．一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．当两线圈都通过如图所示方向的电流 时，则从左向右看，线圈L1将
C A．不动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．向纸外平动
5．如图，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 动的情况是 D 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
安培力习题课
“安培力”习题课教学目标：1.进一步加深对安培力的理解，熟练掌握左手定则.2.能够用力学知识解决和安培力有关的实际问题.教学重点：准确判断安培力的方向并画出受力图，灵活应用力学的有关知识.教学难点：灵活应用力学知识解决和安培力有关的实际问题.教学方法：讨论、分析、归纳、练习.教学过程一、复习引入1．什么是安培力？1．如何确定安培力的大小、方向和作用点？二、例题分析例1．如图所示，一根长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面，导线和环中的电流方向如图所示，则环受到的磁场力为（D）A．沿环半径向外B．沿环半径向内C．水平向左D．等于零例2．如图所示，可以自由移动的通电导线AB在蹄形磁铁的作用下将如何运动？（A端向外、B端向里转动的同时向下运动）例3．如图所示，悬挂的线圈与条形磁铁位于同一平面内，当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈将（A）A．左边向里、右边向外，同时向磁铁靠近B．左边向外、右边向里，同时远离磁铁C．左边向外、右边向里，同时向磁铁靠近D．不转动但向磁铁靠近例4．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其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，则磁铁对桌面的压力减小（填增大、减小、或不变），桌面对磁铁的摩擦力等于零（填等于、或不等于）.例5．在两个倾角均为α光滑斜面上分别放着两个相同的导体棒，分别通过电流I1和I2，磁感强度B的大小相同，方向分别为竖直向上和垂直于斜面向下(图14(a)(b)).当I1：I2＝时，两导体棒分别处于平衡.例6．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，试问：I(b)（1）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. （2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向.（3）分析棒有可能静止在斜面上且要求B 垂直L解：（1）因αsin mg BIL =，所以ILmg B αsin =由左手定则知：B 的方向垂直斜面向上.（2）因mg BIL =，所以ILmgB =由左手定则知：B 的方向应水平向左.（3）在如图所示的坐标系中，要使导体棒平衡，安培力 F 的方向须限制在图中的F 1和F 2之间（不包括F1），根据左手 定则可知：B 与＋x 的夹角θ应满足α<θ≤π例7．质量为m 的通电导体棒ab 置于倾角为θ的导轨上，如 图（甲）所示.已知导体与轨道间的摩擦因数为μ，在图（乙）所加 各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况 是（AB ）例8．如图所示，在跟水平面成370放一条长30cm ，重为0.3N 的金属棒ab ，磁感应强度B=0.4T ，方向垂直于框架平面向上，当通过金属棒的电流为2A 时，它刚好处于静 止状态，求金属棒所受摩擦力的大小和方向.(0.06N,沿斜面向下)例9．如图所示，一根长为L 的细铝棒用两个倔强系数为k 的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I 时，弹簧缩短Δy ;若通以向左的电流，也是大小等于I 时，弹簧伸长Δy ,则磁感应强度B 值为（A ）A.k Δy /ILB.2k Δy /ILC.kIL /ΔyD.2IL /k ΔyＢ Ｃ ＡＤ 图（乙）例10．与电源相连水平放置的导轨末端放一质量为m 的导体棒ab ，宽为L ，高出地面H （如图所示）.整个装置放在匀强磁场中，已知电源电动势为E ，内阻为r ，固定电阻阻值为R （其余电阻不计），磁感应强度为B ，当K 闭合后导体棒水平射程为s ，求电路接通后通过金属棒的的电量.（HgBL ms q 2）例题11.如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ．如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是（ ） A ．棒中的电流变大，θ角变大 B ．两悬线等长变短，θ角变小 C ．金属棒质量变大，θ角变大 D ．磁感应强度变大，θ角变小例题12.如图所示为电磁轨道炮的工作原理图．待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动．电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道．轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流强度I 成正比．弹体在安培力的作用下滑行L 后离开轨道（ ）A ．弹体向左高速射出B ．I 为原来2倍，弹体射出的速度也为原来2倍C ．弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来2倍D ．L 为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍例题13.如图所示，一长为2L 的直导线折成边长相等、夹角为600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，V 形通电导线受到的安培力大小为（ ）A 0B BIl .50C BIlD BIl 2。
安培力习题课精品PPT课件
3
I
2、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)（ 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
强度B的最小值为________, 方向________.
B
F BIL mgsin
FN
F
I
B mgsin
IL 方向垂直斜面向上
θθ
mg
F
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜
面无压 力, 外加磁场的磁感应强度B的 最小值为 _________, 方向________.
B I
θ
BILmg Bmg IL
11
5、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）
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。
纵向
推论分析法
B2 F1
F2
B1
S
NI
F2
B1
B2 F1
12
变式训练2 (2011年哈师大附中高二期中)如图3 －4－14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
此题可以采用电流元法，也可采用等效法． 法一：等效法．把通电线圈等效成小磁针．由安 培定则，线圈等效成小磁针后，左端是N极,右端是S 极，同名磁极相吸斥，线圈向右运动．
安培力计算
b
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=0.02kg,电阻R=1.5Ω,导轨 宽为0.2m，靠在导轨外面， 为使金属棒不动，我们施一 与纸面垂直的磁场,.求：此 磁场方向和大小？
3.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为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3-24所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁 场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是 ( A B ).
磁场对通电导线的作用力
（习题课）
复习
• 1.安培力的方向怎样判断? • 2.安培力的大小怎样计算?
专题一：判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题的基本方法
1.画出导线所在处的磁场方向(若是立 体图画出横截面图）
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
常见通电导线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁场中受到的作用力模型
• 一.水平
• 二.倾斜
画出ab所受的安培力 若要计算电流需画等效电路图 B
a
b
B
a
b
画出导体所受的安培力
若要计算电流需画等效电路图
• 1.如图所示，水平放置的金属导轨，直导线ab与 导轨垂直放置，导轨间距L=10cm，其电阻 R=1.32Ω，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场 方向竖直向上，磁感应强度B=0.2T。电池电动 势E=1.5V，内电阻r=0.18Ω，导轨电阻忽略不计， 开关S接通后直导线ab仍静止不动。求直导线ab 所受的摩擦力的大小和方向。 B
N F mg
F
N
N F
mg
mg
mg
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。
_新教材高中物理第一章安培力与洛伦兹力习题课一带电粒子在复合场中的运动学案新人教版选择性必修第二册
习题课一带电粒子在复合场中的运动1.会分析带电粒子在复合场中的运动问题。
2.提升受力分析和运动分析的综合能力。
带电粒子在组合场中的运动[问题探究]如图所示，一带电粒子垂直x轴从P点进入第二象限，一段时间后从y轴上的某点进入第一象限的匀强中。
求：(1)在电场中带电粒子做什么运动；(2)在磁场中做什么运动？提示：(1)在电场中做类平抛运动，垂直电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做匀加速直线运动；(2)在磁场中做匀速圆周运动。
[要点归纳]带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场或从磁场到电场的运动。
通常按时间的先后顺序分成若干个小过程，在每一运动过程中从粒子的受力性质、受力方向和速度方向的关系入手，分析粒子在电场中做什么运动，在磁场中做什么运动。
1．在匀强电场中运动(1)若初速度v0与电场线平行，粒子做匀变速直线运动；(2)若初速度v0与电场线垂直，粒子做类平抛运动。
2．在匀强磁场中运动(1)若初速度v0与磁感线平行，粒子做匀速直线运动；(2)若初速度v0与磁感线垂直，粒子做匀速圆周运动。
[例题1] 如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。
一电荷量为q 、质量为m 的带正电的粒子，在x 轴负半轴上的a 点以速度v 0与x 轴负方向成60°角射入磁场，从y ＝L 处的b 点垂直于y 轴方向进入电场，并经过x 轴上x ＝2L 处的c 点。
不计重力，求：(1)磁感应强度B 的大小； (2)电场强度E 的大小；(3)粒子在磁场和电场中的运动时间的比值。
[解析] (1)带电粒子在磁场与电场中运动轨迹如图所示由几何关系可知r ＋r sin 30°＝L 解得r ＝2L3又因为qv 0B ＝m v 02r解得B ＝3mv 02qL。
(2)设带电粒子在电场中运动时间为t 2 沿x 轴，有2L ＝v 0t 2 沿y 轴，有L ＝12at 22又因为qE ＝ma解得E ＝mv 022qL。
安培力习题课
安培力习题课例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，同时上升解析：根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以本题答案应选：C。
例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，互相排斥解析：设两导线中都通以向上的同向电流．根据安培定则，导线a中的电流产生的磁场，在其右侧都垂直纸面向内．这个磁场对通电导线b的作用力Fab的方向，由左手定则可判知，在纸面内向左．同理，导线b中的电流产生的磁场在其左侧都垂直纸面向外，它对导线a的作用力Fba的方向在纸面内向右．结果，两导线互相吸引（图2）．若其中b导线的电流反向（即两导线中通以反向电流），则a导线的右边垂直纸面向内的磁场对b导线的作用力F′ab的方向在纸面内向右；同理b 导线的左边垂直纸面向内的磁场对a导线的作用力F′ba的方向在纸面内向左．结果，两导线互相排斥．（图3）所以本题答案应选：AD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．相关习题：（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？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r1：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、计算题三、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r1、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＝T2 D．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V0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m a、m b、m c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v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至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。
《1. 安培力》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_教科版_2024-2025学年
《1. 安培力》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、两个完全相同的通电直导线分别放置在水平和垂直方向上，如果它们通过相等的电流，则它们受到安培力的大小关系为：A、水平方向的通电直导线受到的安培力大B、垂直方向的通电直导线受到的安培力大C、两者受到的安培力大小相等D、无法确定2、当一通电线圈置于均匀磁场中并且电流从左向右流过线圈时，线圈所受的安培力的方向为：A、垂直于纸面向外B、垂直于纸面向里C、沿纸面指向线圈内侧D、沿纸面指向线圈外侧3、在磁场中，一通电导线垂直放置，导线长为L，电流强度为I，磁感应强度为B。
问导线受到的安培力是多少？选项：A. F = BILB. F = I/BLC. F = biologyL/BD. F = BL^2/I4、一种新研制的磁悬浮列车，其磁悬浮原理主要是通过电流在磁场中的安培力来实现。
若列车的轨道旁有一个磁感应强度为0.5T的均匀磁场，列车通过轨道每隔100m 有一个垂直于列车运动方向的磁场。
列车以20m/s的速度匀速行驶，电流为100A。
计算：（1）列车在磁感应强度为0.5T的磁场中，以20m/s的速度匀速行驶时，若电流为100A，则每100m会受到多大的安培力？（2）如果列车每100m运行的安培力造成10N的阻力，列车在这种磁场中每100m 需要消耗多少电能？选项：A. （1）F = 10N（2）电能消耗 = 10JB. （1）F = 1000N（2）电能消耗 = 1000JC. （1）F = 50N（2）电能消耗 = 5JD. （1）F = 100N（2）电能消耗 = 100J5、一通电直导线在磁场中受到的安培力的大小为F，当导线与磁场垂直时，安培力达到最大值。
若将导线的长度加倍，同时将导线的电流减半，则安培力的大小变为多少？A. 0.5FB. FC. 2FD. 4F6、一通电直导线在磁场中受到的安培力为F，若保持导线长度不变，将磁场强度B减半，同时将导线中的电流I减半，则安培力的大小变为多少？A. 0.5FB. FC. 0.25FD. 2F7、一质量为m的小磁针静止在水平面内，磁针受到水平匀强磁场B的作用而平衡，若该磁场的方向再有一个微小旋转θ角，则磁针所受的最大力矩为：A.(B 2mcosθ2)B.(B2msinθ)C.(B 2msinθ2)D.(B 2mcosθ2)二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在安培力实验中，以下哪些因素会影响安培力的大小？A. 电流的大小B. 导线长度C. 磁场强度D. 导线与磁场的相对位置2、以下关于安培力方向的说法，正确的是：A. 安培力的方向总是与磁场方向平行B. 安培力的方向总是与电流方向垂直C. 安培力的方向遵循右手定则D. 安培力的方向与电流方向和磁场方向都成90度角3、通电直导线放在外磁场中，若导线受到的安培力为0，则下列说法中正确的是（）A. 外磁场一定为0B. 通电直导线一定与磁感线平行C. 外磁场与通电直导线一定垂直D. 以上说法都不正确三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题一闭合线圈置于均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。
习题课1 安培力作用下的运动和平衡问题 课时作业
[A级——基础达标练]1.如图所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面M、N连线的中垂线上。
当平行导线M、N通以同向等值电流时，下列说法正确的是()A．ab顺时针旋转B．ab逆时针旋转C．a端向外，b端向里旋转D．a端向里，b端向外旋转解析：选C。
首先分析出两个平行电流在直导线ab处产生的磁场情况，如图所示，两电流产生的、在直导线ab上部分的磁感线方向都是从左向右，则ab上部分电流受到的安培力方向垂直于纸面向外；ab下部分处的磁感线方向都是从右向左，故ab下部分电流受到的安培力方向垂直于纸面向里。
所以，导线的a端向外旋转，导线的b 端向里旋转。
2.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极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示。
则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)()A．为0B．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解析：选B。
磁铁上方的磁感线从N极出发回到S极，是曲线，直导线由S 极的上端平移到N极的上端的过程中，受力由左上方变为正上方再变为右上方，根据牛顿第三定律知，磁铁受到的力由右下方变为正下方再变为左下方，磁铁静止不动，所以所受摩擦力方向由向左变为向右，B正确。
3．悬挂的线圈与条形磁铁位于同一平面内，当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈将()A．不发生转动，只靠近磁铁B．发生转动，同时远离磁铁C．发生转动，同时靠近磁铁D．不发生转动，只远离磁铁解析：选C。
当线圈通以逆时针方向的电流时，由于处于S极附近，根据左手定则，可得线圈左边安培力垂直纸面向里，右边安培力垂直纸面向外，从上往下看，线圈顺时针转动，假设线圈转过90°时，根据右手螺旋定则可把线圈等效成小磁针，等效小磁针的N极与条形磁铁的S极相对，所以会靠近磁铁，所以当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈发生转动，同时靠近磁铁。
4.一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心正上方的水平导线中通有垂直于纸面向里的恒定电流，如图所示。
【新教材】第一章 习题课安培力的应用Word版含解析
第一章安培力与洛伦兹力习题课:安培力的应用课后篇素养形成必备知识根底练1.固定导线c垂直纸面,可动导线ab通以如图方向的电流,用测力计悬挂在导线c的上方,导线c中通电时,以下判断正确的选项是()A.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c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左右两边各取一电流元,根据左手定那么,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内,知ab导线逆时针方向(从上向下看)转动。
当ab导线转过90°时,两电流为同向电流,相互吸引,测力计的读数变大。
故B正确,A、C、D错误。
2.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来,在其附近放一条形磁铁,磁铁的轴线与圆环在同一个平面内,且通过圆环中心,如下图,当圆环中通以顺时针方向的电流时,从上往下看()A.圆环顺时针转动,靠近磁铁B.圆环顺时针转动,远离磁铁C.圆环逆时针转动,靠近磁铁D.圆环逆时针转动,远离磁铁,N极在内,S极在外,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可得C项正确。
3.如下图,A为一水平旋转的橡胶盘,带有大量均匀分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一通电直导线,电流方向如下图。
当圆盘高速绕中心轴OO'转动时,通电直导线所受磁场力的方向是()A.竖直向上B.竖直向下C.水平向里D.水平向外,形成逆时针方向的电流,由安培定那么得圆盘转动产生的磁场垂直分量的方向竖直向上,再由左手定那么判断得通电直导线所受磁场力方向水平向里。
4.根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其原理如下图,把待发炮弹(导体)放置在匀强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去,现要提高电磁炮的发射速度,你认为以下方案在理论上可行的是()A.减小电流I的值B.增大磁感应强度B的值C.减小磁感应强度B的值D.改变磁感应强度B的方向,使之与炮弹前进方向平行,根据动能定理得Fs=mv2,又知F=BIl,故BIls=mv2,其中B为磁感应强度,I为电流,l为平行导轨宽度,s为导轨长度,要增大v,那么需要增大I或B,A、C错误,B正确;假设改变磁感应强度B的方向,使之与炮弹前进方向平行,那么安培力为零,D错误。
安培力习题课(精品全面)
导线平行时，仅仅平动，不发生转 动！！！
变式题3．两条直导线互相垂直，但相隔一段小距
离，如图所示，其中一条AB是固定的，另一条CD 能自由活动．当直流电流按图示方向通入两条导 D ） 线时，导线CD将(从纸外向纸内看)：（ B A．不动 I • B．顺时针方向转动， I C D • 同时靠近导线AB • C．逆时针方向转动， • 同时离开导线AB A • D．逆时针方向转动， 导线不平行时，有转到方 • 同时靠近导线AB 向相同的趋势！
3、特殊位置法
（顶尖，T7）如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄 形磁铁两极的正上方，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．顺时针转动，同时下降． B B．顺时针转动，同时上升． C．逆时针转动，同时下降 N S D．逆时针转动，同时上升 F
4、利用相互结论法 • 同向电流 a给b的作用力 a F b给a的作用力
应用公式F=BIL时需要注意：
（1）B与L垂直.
（2）L是有效长度L，即导线两端点所连直线的长 度，相应的电流方向沿L由始端流向末端
A L I B I A L A L B I
B
推论：任何一个完全置于匀强磁场中的闭合 电流，其受到安培力合力为零！
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 A. 方向沿纸面向上，大小为 (
135 。流经导线
0
的电流为I，方向如图。导线段abcd所受到磁场作用合力
2 1) ILB B. 方向沿纸面向上，大小为 ( 2 1) ILB C. 方向沿纸面向下，大小为 ( 2 1) ILB D. 方向沿纸面向下，大小为 ( 2 1) ILB
安培力习题(已定稿).doc
安培力同步习题一、单项选择题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）：（ ）—3 .AA.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升"J] [?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、 载流导线L 】、L?处在同一平面内，Li 是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴0转动，各自的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）nLiA 、 因不受磁场力作用，故L2不动Li o h厂 一「飞[B 、 因1成所受的磁场力对轴0的力矩相平衡，故1/不动 八C 、 1成绕轴。
按顺时针方向转动 *D 、 1成绕轴。
按逆时针方向转动 3、 下列说法中正确的是（）A 、 电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度不为零B 、 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C 、 表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D 、 表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值4、 某同学画的是表示磁场B 、屯流I 和安培力F 的相互关系如图所示，其中正确的是（ ）5、对磁感应强度的定义式的理解，下列说法正确的是（ ）A. 磁感应强度B 跟磁场力F 成正比，跟电流强度I 和导线长度L 的乘积成反比B. 公式表明，磁感应强度B 的方向与通电导体的受力F 的方向相同2BBXXXXXXC.磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化D.如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F等于0,则该处的磁感应强度也等于0加速度为g ）A. mgs in 6 =B1L C. mgcos 9 =N —BILsinB. mgtan 0 =B1L A. 弹簧的拉力增大, B. 弹簧的拉力减小,6、如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为0的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长 为L,质量为in,通有垂直纸面向外的电流1。
安培力习题课
1如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a 、b 两点与两导线共面，a 点在两导线的中间与两导线的距离均为r ，b 点在导线2右侧，与导线2的距离也为r.现测得a 点磁感应强度的大小为B ，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为________，方向________．2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 极上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图中所示，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12ab3在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘。
导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。
现已测出此地的地磁场水平分量B=5.0×10-5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示。
由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为（）。
A 5.0×10-5TB 1.0×10-4T C8.7×10-5T D7.1×10-5T 4如图所示，两个同心放置的平面金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是()AΦa＞Φb B．Φa＜ΦbC．Φa＝Φb D．不能确定5在磁感应强度大小为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()A．c、d两点的磁感应强度大小相等B．a、b两点的磁感应强度大小相等C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大6如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为__.若使框架绕OO′转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量变化量为________。
江苏省启东中学2018届高考物理复习专项练习：磁场_磁
安培力课后练习(1)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的通电直导线，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=0.2N9．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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水平向右 方向_______.
4、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，些时悬线上有拉力，为了使拉力 等于零，可以( C ) a b 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 M N
N f
X
θ
F
θ
θ
F=（mgsinθ-umgcosθ)/(cosθ+usinθ)
(2) 摩擦力沿斜面向下 mgsinθ+f=Fcosθ N=mgcosθ+Fsinθ f=uN
G
F=(mgsinθ+umgcosθ)/(cosθ-usinθ)
练习1
水平放置的两个平行金属轨道相距 0.2m，上面有一质量为0.04kg的均 匀金属棒ab，电源电动势为６V， 内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω 时，要在金属棒所在位置施加一个 垂直于ab且平行轨道平面的匀强磁 场，才能使金属棒ab对轨道的压力 恰好为零，求匀强磁场的大小和方 向． 若保持磁感应强度B的大小不变， 方向顺时针转37°，此时ab仍然静 止，则轨道对ab的支持力和摩擦力 为多大？
B．向纸外平动
C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动
5、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( )
BC A.B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下
磁场对通电导体的作用力 习题课
复习：
1、安培力的方向的判断———左手定则
• 左手定则：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平面内。让磁感应线 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、安培力的方向的特点： 安培力方向既与电流方向垂直又与磁 场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的 平面
1、分析受到的安培力时,要善于 把立体图改画成易于分析受力的平 面图形 2、注意磁场和电流的方向是否 垂直
B
B
a
F
.
.
b
B
F=BIL B
a
×
F
.
b
F=BIL
B
B
B
B
B
B
F
×
×
F
例题1
• 在图3中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长 L，通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b， 则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体 图改画为平面图。
例2：在倾斜角为θ的光滑斜面上,置一
通有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒， 如图所示,在竖直向上的磁场中静止， 则磁感应强度B为 _________.
X
θ
解：静止于斜面说明受力平衡
N θ
X
F= mgtgθ=BIL
F
B=mgtgθ/IL
θ
mg
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度B
的最小值为________, 方向________. mgsinθ=BIL θ B N
F
X
θ G B θ
F
X
B=mgsinθ/IL
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压
力, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为 _________, 方向________. mg=BIL B=mg/IL
G
例3、如图所示:在磁感强度为2T的匀强磁场中,一与
2、特殊位置法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断 所受安培力的方向，从而确定运动方向。
例题4
导线将如何运动？
N
S
F I F N S N S
F
3、等效法
环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁。 条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管。 通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析
b
a
练习2
ab的质量为m，电阻 为R，静止在光滑斜 金属导轨上，导轨间 距为d，电阻不计，倾 角为θ，系统处在磁感 应强度为B竖直向上 的匀强磁场中，ab静 止，r＝０则电源电动 势E的大小？
a θ N
b
F
mg
练习3
• ab质量为m，置于倾角为 θ的导轨上，导轨的宽度 为d，杆与导轨间的动摩 擦因素为μ，有电流时ab 恰好静止在导轨上，如图 所示，它的四个侧视图中 标出的可能匀强场方向， 其中杆与导轨之间的摩擦 力可能为０的图是 （ AB ）
2、磁场中某处的磁感线如图所示(
B
)
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处小
b a
3、如图所示，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,通电直导线受到水平向 右 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所受的安培力方向水平 向 右 . B A I I
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，有转动到互相平行且方向相同 的趋势。
利用这些结论分析，可事半功倍
例题6
• 两条导线互相垂直，但相隔一小段距离， 其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如 图所示电流后，cd导线将（ D ） A.顺时针方向转动，同时靠近ab a B.逆时针方向转动，同时离开ab c d C.顺时针方向转动，同时离开ab b D.逆时针方向转动，同时靠近ab
b
a θ
Ａ
B
ＣБайду номын сангаас
D
二、判断安培力作用下物体的运动方向
（一）、基本思路：
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
（二）判断安培力作用下物体的运动方向 常用法
1、电流元法
即把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出 每小段电流元受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合 力的方向，最后确定运动方向。
I1
I2
P
M
N
3、如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓 慢地坚直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀 强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的过程 中,所受的安培力大小变化是( B )
A.逐渐变大
B.先变大后变小
C.逐渐变小
I
B
D.先变小后变大
课堂练习 1、如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点， 在磁铁的正下方有一固定水平放置的长直导线， 当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的 运动情况将是( ) C A．静止不动
3、安培力的大小
公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角 公式中L为沿电流方向的有效长度 弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点的直线的 长度，相应的电流由始端流向末端。
在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场
课堂练习： 1、关于磁场对通电直导线的作用力,下列说法 正确的是(BCD ) 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
例题6：如图所示，在磁感应强度为1T的匀强 磁场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条长为 0.5m，质量为0.1kg的金属棒MN，此时弹簧伸 长10cm，欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流 的大小和方向如何？
B
2A，方向从M到N
M I
N
例5、如图所示，MN是一条水平放置的固定长直 导线,导线中通有大小为I1,方向如图所示的电 流.P是一个通有电流I2的,与MN共面的金属圆环, 圆环P在磁场作用下将( B ) A.沿纸面向上运动 B.沿纸面向下运动 C.上半部垂直纸面向外, 下半部垂直纸面向里转动 D.上半部垂直纸面向里, 下半部垂直纸面向外转动
B.B=mgtan/IL，方向竖直向下 C.B=mg/IL，方向水平向左 D.B=mgcosθ/IL，方向水平向左
I
θ
6、如图所示导线abcd置于坚直向上的匀强磁场中,可绕 OO`轴转动,导线通电后向纸外偏离竖直方向α角而平衡, 如果改用密度为原来1/2的导线,要使该导线在原来位置 平衡,下列方法可采用的是(ACD )
一、安培力作用下通电导体的平衡
• 和高一力学平衡问题比较，只是受力分析时多了一个 安培力，安培力是性质力， • 注意画出通电导线受力的平面图（正视图或侧视图）
基本思路： 先对导线进行受力分析,画出导线的受力平面图, 然后依照F合=0 列出相应的方程，必要时结合
闭合电路欧姆定律等进行分析．
注：应用安培力应注意的问题
水平面成37度角的导电轨道,轨道上放一可 移动的 金属杆ab，电源电动势为£ =10伏,内阻r=1欧,ab长 L=0.5m,质量m为0.2kg,杆与轨道间的摩擦因数 u=0.1,求接在轨道中的可变电阻R在什么范围内, 可 使ab杆在轨道上保持静止?(杆与轨道的电阻不计)
B a
X θ
b
(1) 摩擦力沿斜面向上: mgsinθ =Fcosθ+f N=mgcosθ+Fsinθ f=uN
A.将磁感强度改为原来的1/2 B.将bc边的长度改为原来的1/2 C.将电流强度减为原来的1/2 D.将ab和cd两边的长度减为原来的1/2
O b a
α
d
α
O`
c B
2.在光滑的水平杆上有两个通有同方向的金 属圆环，问：两环将怎样运动？（靠近或 远离）