安培力综合练习题___经典_(含答案)
微专题—磁场对电流的作用力(安培力)习题选编 含答案
微专题—磁场对电流的作用力（安培力）习题选编一、单项选择题1．如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中，棒中通有由M到N的恒定电流I，细线的拉力不为零，两细线竖直。
现将匀强磁场磁感应强度B大小保持不变，方向缓慢地转过90°变为竖直向下，在这个过程中（）A．细线向纸面内偏转，其中的拉力一直增大B．细线向纸面外偏转，其中的拉力一直增大C．细线向纸面内偏转，其中的拉力先增大后减小D．细线向纸面外偏转，其中的拉力先增大后减小2．如图所示，金属杆MN用两根绝缘细线悬于天花板的O、O′点杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平，悬线与竖直方向的夹角为θ，若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90°，在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小保持悬线与竖直方向的夹角不变，则在转动过程中，磁场的磁感应强度大小的变化情况是（）A．一直减小B．一直增大C．先减小后增大D．先增大后减小3．如图，将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接，构成一闭合的等边三角形线框，a、b、c为三个顶点，匀强磁场垂直于线框平面。
用导线将a、c两点接入电流恒定的电路中，以下说法正确的是（）A．线框所受安培力为0B．ac边与ab边所受安培力的大小相等C．ac边所受安培力是ab边所受安培力的2倍D．ac边所受安培力与ab、bc边所受安培力的合力大小相等4．长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向垂直斜面向上，电流为I1时导体处于平衡状态；当B方向改为竖赢向上，电流为I2时导体处于平衡状态．则电流强度比值12II为（）A．sinθB．1sinθC．cosθD．1cosθ5．如图所示，一根长为L的金属细杆通有电流时，水平静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上。
斜面处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B匀强磁场中。
《好题》初中高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》经典练习题(含答案)
一、选择题1．如图所示，用粗细均匀的铜丝制成的等腰直角三角形线圈abc置于垂直线圈所在平面的匀强磁场（图中未画出）中，线圈中通有如图所示的恒定电流I。
若ab边所受的安培力大小为F，则线圈的bc边受到的安培力大小为（）A．F B．2F C．2F D．22F2．在同一匀强磁场中，α粒子（42He）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的质量和速度的乘积大小相等，则α粒子和质子（）A．运动半径之比是2∶1B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1D．受到的洛伦兹力之比是2∶13．如图所示为某回旋加速器示意图，利用回旋加速器对21H粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U。
忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法中正确的是（）A．粒子从磁场中获得能量B．保持B、U和T不变，该回旋加速器可以加速质子C．只增大加速电压21H粒子在回旋加速器中运动的时间变短D．只增大加速电压21H粒子获得的最大动能增大4．将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个导线框就可以绕电池旋转起来。
下列判断正确的是（）A．导线框能旋转起来，是因为惯性B．若不计摩擦阻力，导线框将一直匀速转动C．俯视观察，导线框沿逆时针方向旋转D．电池输出的电功率等于导线框旋转的机械功率5．四川省稻城县海子山的“高海拔宇宙线观测站”()LHAASO，是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。
假设来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站，由于地磁场的作用(忽略其他阻力的影响)，粒子到达该观测站时将（）A．竖直向下沿直线射向观测站B．与竖直方向稍偏东一些射向观测站C．与竖直方向稍偏南一些射向观测站D．与竖直方向稍偏西一些射向观测站6．如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，间距为d，两金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆心为O，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。
安培力-难-含答案
安培力一、安培力基础1、（多）关于通电直导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A. 通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B. 安培力的大小与通电直导线和匀强磁场方向的夹角无关C. 匀强磁场中,将直导线从中点折成直角,安培力的大小可能变为原来的2√2倍D. 两根通以同向电流的平行直导线之间，存在着相互吸引的安培力2、（多）一小段通电直导线放入匀强磁场中,受到的磁场力为F,则（）A.F的方向一定与磁场方向相同 D.只有当电流与磁场垂直时，F才和磁场方向垂直B.F的方向一定与磁场方向垂直C.F的方向一定与电流方向垂直，也与磁场方向垂直3、（多）如下图所示,表示磁场对直线电流的作用,其中正确的是()4、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线水平吊起通电直导线A、A与螺线管垂直,“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。
电键闭合后,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5、如图所示,将一段金属导线aOb置于纸面内的匀强磁场中,磁感应强度大小为b、方向与纸面平行且向上。
其中Oa和Ob相互垂直且长度均为l,Oa与磁场方向所成锐角为45°。
当导线中通以沿方向的电流I时,该段导线受到的安培力大小和方向分别是( )A.√2BIl,垂直纸面向里B.√2BIl,垂直纸面向外C. 2BIl,垂直纸面向里D. 2BIl ,垂直纸面向外6、（多）如图所示,纸面内的金属圆环通有电流I,圆环的圆心为O,半径为R,P、Q为圆环上两点,且OP垂直与OQ,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直直面向里,则( )A. 整个圆环受到安培力大小为2πBIRB. 整个圆环受到安培力大小为0C. 圆环PQ受到安培力大小为BIRD. 圆环PQ受到安培力大小为√2BIR7、如图所示，一段导线abcd弯成半径为R、圆心角为90°的部分扇形形状，置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。
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。
2021年高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》经典练习题(答案解析)
一、选择题1．如图平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B 。
一质量为m 、电荷量为q 的粒子以速度v 从O 点沿着与y 轴夹角为30的方向进入磁场，运动到A 点时速度方向与x 轴的正方向相同，不计粒子的重力，则下列判断错误的是（ ）A ．该粒子带负电B ．A 点与x 轴的距离为2mv qBC ．粒子由O 到A 经历时间3mt qB π= D ．运动过程中粒子的速度不变2．如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B ＝0.30 T 。
磁场内有一块较大的平面感光板ab ，板面与磁场方向平行，在距ab 的距离l =32 cm 处，有一个点状的α粒子放射源S ，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v ＝3.0×106 m/s 。
已知α粒子的电荷量与质量之比75.010C/kg q m=⨯，现只考虑在图纸平面内运动的α粒子，则感光板ab 上被α粒子打中区域的长度（ ）A ．20cmB ．40cmC ．30 cmD ．25cm3．如图所示，边长为l ，质量为m 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab 边中点和ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B ，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F 1，保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F 2。
导线框中的电流大小为（ ）A ．21F F Bl -B ．212F F Bl -C ．212()F F Bl -D ．212()3F F Bl- 4．我国第21次南极科考队在南极观看到美丽的极光。
极光是由来自太阳的高能带电粒子流与大气分子剧烈碰撞或摩擦，从而激发大气分子发出各种颜色的光。
假设科考队员站在南极极点附近，观测到带正电粒子从右向左运动，则粒子受到磁场力的方向是（ ） A ．向前 B ．向后 C ．向上 D ．向下5．如图所示，在一光滑绝缘斜面上放一导体棒，斜面的倾角为θ，导体棒中通以电流I ，电流方向垂直纸面向里。
2025届高考物理复习：好题阶梯专项(安培力与洛伦兹力)练习(附答案)
2025届高考物理复习：好题阶梯专项（安培力与洛伦兹力）练习[基础巩固题组]1.(2021ꞏ河北卷)如图，距离为d 的两平行金属板P 、Q 之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B 1，一束速度大小为v 的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L 的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P 、Q 相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g ，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是( )A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v ＝mgR sin θB 1B 2LdB.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v ＝mgR sin θB 1B 2LdC.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v ＝mgR tan θB 1B 2LdD.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v ＝mgR tan θB 1B 2Ld 2.某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L 、直径为D ，左右两端开口，在前后两个内侧面a 、c 固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下。
污水(含有大量的正、负离子)充满管口从左向右流经该测量管时，a 、c 两端的电压为U ，显示仪器显示污水流量Q (单位时间内排出的污水体积)。
则( )A.a 侧电势比c 侧电势低B.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大C.污水流量Q 与U 成正比，与L 、D 无关D.匀强磁场的磁感应强度B ＝πDU 4Q3.(2023ꞏ浙江卷)某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I 的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场B ＝k 1I ，通有待测电流I ′的直导线ab 垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场B ′＝k 2I ′。
调节电阻R ，当电流表示数为I 0时，元件输出霍尔电压U H 为零，则待测电流I ′的方向和大小分别为( )A.a →b ，k 2k 1I 0B.a →b ，k 1k 2I 0 C.b →a ，k 2k 1I 0 D.b →a ，k 1k 2I 0 4.(多选)如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。
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。
安培力(带详细答案)
磁场与安培力考点一对磁感应强度的理解1、理解磁感应强度的三点注意事项(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝FIL认为B与F成正比，与IL成反比。
(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零。
(3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时N极的指向。
2、磁感应强度B与电场强度E的比较3、地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱。
(2)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。
(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度相同，且方向水平。
1、(多选)(2015·全国卷Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针，下列说法正确的是()A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转2、(2014·全国卷Ⅰ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A ．安培力的方向可以不垂直于直导线B ．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C ．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D ．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半3、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。
ab 、bc 和cd 段的长度均为L ，且Ⅰabc ＝Ⅰbcd ＝135°。
流经导线的电流为I ，方向如图中箭头所示。
判断导线abcd 所受到的磁场的作用力的合力，下列说法正确的是( )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考点二 安培定则的应用与磁场的叠加1、常见磁体的磁感线2、电流的磁场及安培定则安培定则 磁感线 磁场特点直线电流的磁场无磁极、非匀强磁场，且距导线越远磁场越弱 环形电流的磁场 环形电流的两侧分别是N 极和S 极，且离圆环中心越远磁场越弱通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场 3、磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。
2022届高考物理二轮复习题：安培定则专项练习
2022届高考物理二轮复习题：安培定则专项练习一、单选题1．（2分）条形磁体的磁感线如下图所示，两面积相等的线圈与磁场方向垂直放置，则下列说法正确的是（）A．图中A、B两处磁场方向相同，但A处磁场要强B．图中A、B两处磁场方向相同，磁场强度相等C．图中穿过C处线圈的磁通量比穿过D处的磁通量要大D．图中穿过C处线圈的磁通量与穿过D处的磁通量相等2．（2分）如图所示，用绝缘细线将一根长为0.3m的直导体棒MN水平悬挂在磁感应强度为0.3T的匀强磁场中，导体棒与磁场方向垂直。
当导体棒通有3A、由M流向N的电流时，其所受安培力的大小和方向分别是（）A．0.30N，竖直向上B．0.30N，竖直向下C．0.27N，竖直向上D．0.27N，竖直向下3．（2分）纸面内通电长直导线L周围的磁场分布如图所示，A、B为磁场中的两位置，且A到L的距离大于B到L的距离。
将另一通电直导线平行于L先后放置在A、B两处（电流不变），设其所受安培力的大小分别为F A、F B，则（）A．F A>F B B．F A<F BC．F A=F B D．F A、F B方向相同4．（2分）线圈abcd固定在匀强磁场中，其平面与磁场方向、纸面平行。
当线圈通有如图所示的电流时，关于ab边和cd边所受安培力F1和F2的方向，下列判断正确的是（不考虑线圈中电流产生的磁场）（）A．F1、F2都垂直于纸面向外B．F1、F2都垂直于纸面向里C．F1垂直于纸面向外，F2垂直于纸面向里D．F1垂直于纸面向里，F2垂直于纸面向外5．（2分）利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁场方向放置。
先保持导线通电部分的长度L不变，改变电流I的大小，然后保持电流I不变，改变导线通电部分的长度L，得到导线受到的力F分别与I和L的关系图像，则正确的是（）A．B．C．D．6．（2分）如图所示，两根间距为d=1m的平行金属导轨间接有E=10V、r=1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角α=37°。
安培力的经典练习题--(含标准答案详解)
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 cosαB．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 sinα/BL方向垂直导轨面向上解读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 sinα，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解读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解读由左手定则可知，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解读通电矩形线框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解读若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 sinθC．F＝BIdsinθD．F＝BId cosθ答案C解读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解读安培力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TIL解读导体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∶cosα图341912．如图3419所示，一根长L＝0.2m的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I＝5A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B＝0.6T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？(sin37°＝0.6)答案0.8N解读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＝Ftan37°＝0.8N.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 cosθ＋mgILB sinθ解读导体棒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 sinθ，F N＝F cosθ＋mg，其中F＝ILB解得：F N＝ILB cosθ＋mg，F f＝ILB sinθ.。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：第一章 习题课 安培力的应用(课后习题)【含答案及解析】
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基础练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,如图所示,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.如图所示,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,电流方向如图所示。
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,由安培定则得圆盘转动产生的磁场垂直分量的方向竖直向上,再由左手定则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,其原理如图所示,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,你认为下列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mv2,又知F=BIl,故,根据动能定理得Fs=12mv2,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,则需要增大I或BIls=12B,A、C错误,B正确;若改变磁感应强度B的方向,使之与炮弹前进方向平行,则安培力为零,D错误。
高中物理安培力
磁场1
F（N） IL(A·m)
35 10
28 17.5 7 2.45 8 5 2 0.7
磁场2
F（N） IL(A·m)
60 48 10 8
30 5
12 4.2 2 0.7
总结：（一）在不同磁场中
F kIL
☻ 在不同磁场中，k不一样 怎么判断磁场的强弱？
比较不同的磁场中，相同的电流元所受到的力
k2比k1大，磁场2比磁场1强 k可以表现出磁场的强弱 电场的强弱用的是电场强度 E，磁场的强弱呢？ 磁场感应强度：B B F
C中F＝mgtan
α，B＝mgItaLn
α .
答案 AC
二、磁通量（）
在磁感应强度为B的匀强磁场中， 当磁场方向与某一面积S垂直时，
则穿过该面积的磁通量
BS
单位：韦伯，简称韦，符号Wb
1Wb 1T m2
问题：如果面积为S的平面与磁场方向不垂直 时，则穿过该面积的磁通量还会不会是BS呢？
二、磁通量（）
答案 A．ILBcos α B．ILB C. 2ILB D．2BIR E．0
1、安培力的平衡问题
巩固练习：
1.如图所示，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 绳子都受到拉力作用；为使拉力减小为零， 下列方法中可行的是（ ）A
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
B
B
a
F
..
b
B
B
B
F
×
拓展：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。在通以相同方向的电流时， 为什么相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论。
高二物理：安培力(答案)
高二物理：安培力（参考答案）一、选择题1． 【答案】A 。
【解析】先将半圆形粗铜线圈的左右两个端点连接起来，即是半圆形线圈在磁场中的等效长度，电流方向从左到右，再通过左右定则，即可判断出铜线圈所受安培力的方向为前方，选A. 2． 【答案】 A【解析】 ABC 项，圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动，产生环形电流，在导体棒ab 处会产生磁场，根据右手螺旋定则可知，磁场垂直于ab 向外，根据左手定则可知，受到的安培力竖直向下，根据共点力平衡可知，细线所受到的弹力变大，故A 项正确，B 项错误，C 项错误；D 项，若改变圆盘转动方向，环形电流的方向相反，磁场方向相反，安培力变为向上，故细线上的张力变小，故D 项错误． 3． 【答案】D【解析】先根据安培定则判断通电螺线管在A 处的磁场方向为水平向左，再根据左手定则可判断A 受力的方向为竖直向上． 4． 【答案】B【解析】根据电路可知，液体中的电流方向是由边缘流向中心；由左手定则可知，各个液体“半径”都受到使液体逆时针转动的安培力，故液体将逆时针旋转，选项B 正确． 5． 【答案】C【解析】首先要知道地球自转为自西向东 而地表带负电荷 所以地球磁场为s 到n 也就是从下到上接着 电子流动方向与电流反向所以电流方向也是自西向东 将点设置在你面对地球的右边的话四指向前 手心向下 大拇指往右 所以在地球上是竖直向上 6． 【答案】D【解析】设a 、b 两棒的长度分别为L a 和L b ，c 的直径为d 。
由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a 、b 三棒所受的安培力大小分别为：F a ＝BIL a ；F b ＝BIL b ＝BId ；c 棒所受的安培力与长度为直径的直棒所受的安培力大小相等，则有：F c ＝BId ；因为L a ＞d ，则有：F a ＞F b ＝F c 。
7． 【答案】 A【解析】 磁场发生微小变化时，因各选项中载流线圈在磁场中的面积不同，由法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt＝n ΔB ·S Δt 知载流线圈在磁场中的面积越大，产生的感应电动势越大，感应电流越大，载流线圈中的电流变化越大，所受的安培力变化越大，天平越容易失去平衡，由题图可知，选项A 符合题意． 8． 【答案】C【解析】并联部分的总电阻为R 并＝3R 0·2R 03R 0＋2R 0＝65R 0，电路中的总电流I ＝ER 并＋r，所以线框受到的合外力F ＝BI ·2L ＝10BEL11R 0，C 正确．9．【答案】A【解析】最初金属细杆受到三个力作用，且合力为零，如图所示：由平衡可知，安培力，若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，则安培力，根据牛顿第二定律，，故金属细杆以沿着斜面加速上滑，故A正确10．【答案】C【解析】假设磁铁不动，导线运动，根据安培定则可知，通电导线左边的磁场斜向下，而右边的磁场斜向上，那么在导线两侧取两小段，根据左手定则可知，左边一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，导线顺时针转动．如今导线不动，磁铁运动，根据相对运动，则知磁铁逆时针转动(从上向下看)，即N极向纸外转动，S极向纸内转动．当转动90°时，导线所受的安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线向下的作用力，故绳子对磁铁的拉力增大，C正确．11．【答案】B【解析】方法一(电流元法)把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转动．方法二(等效法)把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动．方法三(结论法)环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止．据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动．12．【答案】A【解析】题图可等效为如图，所以线圈左、右两边所受安培力合力为零，由结论法及直线电流磁场的分布情况可知同向电流的吸引力大于反向电流的排斥力，即线圈所受安培力的合力向下，A对．13．【答案】BC【解析】当匀强磁场的方向沿y轴正方向时，由左手定则判断可知，安培力方向竖直向上，则BIL＝mg，，故B正确；当匀强磁场的方向沿z轴负方向时，由左手定则判断可知，安培力沿水平方向，逆解得B＝mgIL着电流方向看，受力分析如图甲所示，其中安培力F安＝BIL，则BIL＝mg tanθ，解得B＝mgIL tanθ，故C正确；当匀强磁场方向沿z轴正方向时，受力如图乙所示，不可能平衡，故A错误；当匀强磁场方向沿悬线向上时，受力如图丙所示，不可能平衡，故D 错误。
磁场与安培力练习题
磁场与安培力练习题一、选择题1、用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法，下列物理量的表达式不属于用比值法定义的是A ．加速度C ．电阻B ．功率 D ．磁感应强度2、有两根长直导线 a 、b 互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在如图所示的平面内， O 点为两根 导线连线的中点， M 、N 为两导线连线的中垂线上两点，与 O 点的距离相等， aM 与 MN 夹角为θ 。
若两导线中通 有大小相等、方向相同的恒定电流 I ，单根导线中的电流在 M 处产生的磁感应强度为 B 0 ，则关于线段 MN 上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是A ．M 点和 N 点的磁感应强度方向一定相反B ．M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B 0cosθC ．M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B 0sinθD ．在线段 MN 上各点的磁感应强度都不可能为零3、两根通电的长直导线平行放置，电流分别为 I 1 和 I 2 ，电流的方向如右图所示，在与导线垂直的平面上有 a 、b 、c 、d 四点，其中 a 、b 在导线横截面连线的延长线上， c 、d 在导线横截面连线的垂直平分线上．则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点4、下图中对通电导线在磁场中所受安培力的方向判断正确的是：5、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右B ．导线 c 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 所受合力为零6、如图所示，三根长为 L 的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面和向里。
上海市高中物理选修二第一章《安培力与洛伦兹力》经典测试(含答案解析)
一、选择题1．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是（）A．磁铁对桌面的压力不变B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向右的摩擦力D．磁铁受到向左的摩擦力2．下列关于磁场的应用，正确的是（）A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电场的电压UB．图乙是磁流体发电机示意图，由此可判断A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极C．图丙是速度选择器示意图，不考虑重力的带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是E vBD．图丁是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转3．如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O 和y轴上的点a（0，L）。
一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场．此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。
下列说法中正确的是（）A ．电子在磁场中运动的半径为LB ．电子在磁场中运动的时间为023L v πC ．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为3,22L L ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭D ．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为()02L -，4．圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子a b c 、、，以不同的速率从A 点开始对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所示。
若带电粒子只受磁场力作用，则（ ）A ．c 粒子速度最大B ．a 粒子的周期最大C ．a 粒子所受磁场力最大D ．b 粒子在磁场中运动时间最长5．如图为电视显像管的俯视图，偏转线圈中没有通入电流时，电子束打在荧光屏正中的O 点，通过改变线圈中的电流，可使得电子打到荧光屏上各点，则（ ）A ．电子在偏转线圈中被加速B ．电子的偏转是因为电场力的作用C ．若电子束打到A 点，线圈区域中有平行纸面向右的磁场D ．若电子束打到A 点，线圈区域中有垂直纸面向外的磁场6．如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面（足够长）置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B 。
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安培力综合练习题___经典_(含答案)
安培力作用下导体的运动
例1．两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图355所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是 ( )
A ．都绕圆柱体转动
B ．彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C ．彼此相向运动，电流大的加速度大
D ．彼此背向运动，电流大的加速度大
答案 B
安培力作用下导体的平衡
例2．如图所示，用两根轻细金属丝将质量为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 答案 D
安培力和牛顿第二定律的结合
例3．澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到10 km /s 的电磁炮(常
规炮弹的速度约为2 km/s)．如图357所示，若轨道宽为2 m ，长为100 m ，通过的电流为10 A ，试
求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 (轨道摩擦不计)
答案 55 T
练习
题组一 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
图所示的电路图．当开关S 接通后，将看到的现象是( )
A ．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
2．通有电流的导线L 1、L 2处在同一平面(纸面)内，L 1是固定的，L 2可绕垂直纸面的固定转轴O
转动(O 为L 2的中心)，各自的电流方向如图359所示．下列哪种情况将会发生( )
A ．因L 2不受磁场力的作用，故L 2不动
B ．因L 2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L 2不动
C ．L 2绕轴O 按顺时针方向转动
D ．L 2绕轴O 按逆时针方向转动
答案 D
3.一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3510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 受磁场力方向后的运动情况为( )
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
答案 D
4．一个可以自由运动的线圈L 1和一个固定的线圈L 2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重
合，当两线圈通以如图所示的电流时，从左向右看，则线圈L 1将( )
A ．不动
B ．顺时针转动
C ．逆时针转动
D ．向纸面内平动
答案 B
题组二 通电导线在磁场中的平衡
5．如图3512所示条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，
当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止．下列结论正确的是( )
A ．磁铁对水平面的压力减小
B ．磁铁对水平面的压力增大
C ．磁铁对水平面施加向左的静摩擦力
D ．磁铁所受的合外力增加
答案 BC
6．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 与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时，ab 恰好在导轨上静止，如图3513所示．图中的四个侧视图中，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( )
答案 AB
7．如图3514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
答案 A
8．如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图
所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡．然后使电流I反向，这时要在天平的左盘上
加质量为2×10－2kg的砝码，才能使天平重新平衡．求磁场对bc边作用力的大小．若已知矩形
线圈共10匝，通入的电流I＝0.1 A，bc边长度为10 cm，求该磁场的磁感应强度．(g取10 m/s2)
答案0.1 N 1 T
9．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×10－2 kg的通电直导线，电
流I＝1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒
增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t＝0，B＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g
取10 m/s2)
答案 5 s
10．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＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质
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；
(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)0.30 N(3)0.06 N
11．如图3518所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L＝0.5 m，垂直于导轨平面的竖直向上的
匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m＝1 kg，系在ab棒中点的水平绳
跨过定滑轮与重量G＝3 N的物块相连．已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，电源的电动势E
＝10 V、内阻r＝0.1 Ω，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计．要想ab棒处于静止状态，R应在哪个
范围内取值？(g取10 m/s2)
答案1．9 Ω≤R≤9.9 Ω.
题组三安培力与牛顿运动定律的综合应用
12．如图3519所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应
强度为0.2 T，一根质量为0.6 kg，有效长度为2 m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为
5 A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流突然增大为8 A时，求金属棒能获得的加速
度的大小．
答案 2 m/s2
13．据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图3520所示．炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力
加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离L＝0.10 m，导轨长x
＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可以认为，炮弹在轨
道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里．若炮弹出
口速度为v＝2.0×103 m/s，求通过导轨的电流I.忽略摩擦力与重力的影响．
答案6×104 A。