最新安培力习题(附答案)

高二级物理科（理科）安培力习题训练20151228

1

2

班级：座号：姓名：

3

1、如图所示，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4

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

5

导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

2、在倾角为α的光滑斜轨上，置有一通有电流I，长为

16

17

L，质量为m的导体棒，如图所示：

18

（1）欲使棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感强

a

19

度B的最小值为多少？方向如何？

20

（2）欲使棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场B的大小是多少？

21

方向如何？

22

23

24

25

26

27

30

31

32

3、如图，水平放置的光滑的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为d，33

磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α，金属

棒ab的质量为m，放在导轨上且与导轨垂直。电源电动

34

35

势为ε，定值电阻为R,其余部分电阻不计。则当电键调

闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大？

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

4、如图所示，导体杆ab质量为m，电阻为R，放在与水平面夹角为θ的倾斜金属47

导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计.问：

48

49

（1）导体光滑时E为多大能使导体杆静止在导轨上？

50

（2）若导体杆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，51

要使杆静止在导轨上，E应为多大？

52

53

54

55

56

59

60

61

62

63

64

65

66

5、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67

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68

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69

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70

需要接入的滑动变阻器R的阻值范围．

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

高二级物理科（理科）安培力习题训练 参考答案 90

1、解：导体棒AC 受力如图所示，其中安培力大小为F BIL = ① 91

根据平衡条件得，水平方向sin f F F θ= ②

92 竖直方向cos N F F mg θ+= ③

93 由①②③联立，解得棒受到的支持力和摩擦力分别为 94 cos N F mg BIL θ=-；sin f F BIL θ= 95

由牛顿第三定律得，导轨受到AC 棒的压力和摩擦力分别为 96

'cos N N F F mg BIL θ==-；'sin f f F F BIL θ== 97

98

2、解：(1)导体棒在光滑斜轨上除受重力和支持力外，还受安培力的作用． 99

为使其静止在斜面上，最小安培力的100

方向应沿斜面向上，导体棒受力如图所示，由左手定则可知，磁场101

方向应垂直于斜面向上 由平衡条件可知：sin BIL mg α=

102 所以磁感强度的最小值为sin mg B IL α= 103

(2)通电导线静止在斜轨上，且对斜面无压力时，只受重力104

和安培力作用，故安培力应竖直向上，所加匀强磁场应水平向105

左，其受力情况如图所示

106

由平衡条件得：B IL mg '=

107 所以磁感应强度的大小为：mg B IL '= 108

109

3、解：棒受到的安培力大小为F BIL = ① 110

根据牛顿第二定律，得sin F ma α= ② 111

根据闭合电路欧姆定律，得I R ε

= ③

112 联立①②③式，得闭合瞬间棒的加速度为：sin B L a mR εα= 113

114

115

116

4、解：(1) 从b 向a 看，导体杆受力分析如图所示， 117

由平衡条件得tan F mg θ=安，又F BId =安，E IR =

118 联立以上各式，解得此时电动势为tan mgR E Bd θ= 119

(2)当导轨不光滑时，摩擦力有两种可能： 120

一种可能是E 较小，使F 安较小，导体杆有下滑趋势，摩擦力沿斜面向上，由平衡121

条件有： 122

沿斜面方向：sin cos f mg F F θθ=+安1

123 垂直于斜面方向：cos sin N F mg F θθ=+安1

124