安培力专题练习
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。
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。
安培力专练答案
安培力专练答案1.【答案】BC A.根据右手定则分析可知,在导线产生的磁场方向相同,且两导线与导线距离最近,则受安培力最大,故A错误;B.和做比较,、在处产生磁场会抵消,、在处产生磁场会叠加,则受安培力最小,故B正确;C.根据右手定则分析可知,处磁场方向垂直竖直面向里,由左手定则判断,安培力向左,故C正确;D.反向则可知所受的安培力方向相反,故D错误;故选BC。
2.【答案】导线的粗细相同、材料相同,由电阻定律可知:导线越长,电阻越大,由可知:导线电流最小,而导线电流最大,四段导线的有效长度都相同,由知,段受到的安培力最大,而段受到的安培力最小,由左手定则可知,它们的安培力的方向均相同,故AD 正确,BC错误。
故选AD。
3.【答案】【解析】解析:选C若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流,由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内,导电圆环有收缩的趋势,导电圆环所受安培力方向竖直向上,导电圆环所受安培力的大小为,、、D正确.4.【答案】要求所加磁场的磁感强度最小,应使棒平衡时所受的安培力有最小值。
由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向线不变,由力的矢量三角形可知,安培力的最小值为安培力与绳子的拉力垂直,即:。
有:,得:,由左手定则知所加磁场的方向平行悬线向上。
故D正确,ABC错误。
故选:。
5.答案:D如图所示,导线在S极上端时导线所受安培力方向斜向左上方,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场力斜向右下方,磁铁有向右的运动趋势,则磁铁受到的摩擦力水平向左;同理当导线在N极上端时,导线所受安培力方向斜向右上方,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场力斜向左下方,磁铁有向左的运动趋势,则磁铁受到的摩擦力水平向右;由以上分析可知,磁铁受到的摩擦力先向左后向右,正上方时为零,故摩擦力先减小后增大.磁铁受到的磁场力始终有向下的分力,所以支持力始终大于重力.故ABC错误,D正确;故选:D.6.【答案】A、设半圆的半径为,则、两点间的距离为,导线中电流在点产生的磁场的磁感应强度大小为,同理,其在点产生的磁场的磁感应强度大小为,则,选项A错误B、对导线受力分析可知,导线受重力、安培力和弹力的作用,其受力分析如图所示:设、两导线间的距离为,由力的矢量三角形与几何三角形相似可得,解得,,选项B错误;C、由于两导线之间的距离d越来越小,故两导线之间的安培力F也越来越小,选项C错误;D、当导线b在A处时,导线b受到的安培力大小为,当导线b在D处时,导线b受到的安培力大小为,故有,解得,选项D正确。
高考物理知识点二轮复习练:安培力(word版含答案)
安倍力一、选择题(共15题)1.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形团合回路,虚线M N右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面,回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直,从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论不正确的是()A.感应电流方向不变B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势最大值E=Bav D.感应电动势平均值1=4E Bav2.小明在课后用铜丝自制了一个“心”形的线圈,他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上,强磁铁的N 朝上,S极朝下,然后把制成的线圈如图所示放在电池上,顶端搁在电池的正极,下部分和磁铁接触,忽略各接触面上的摩擦力,从上往下看,则()A.线圈不会转B.线圈做顺时针转动C.线圈做逆时针转动D.转动方向无法判断3.电磁炮是一种新式兵器,炮弹的出射速度可达当前海军舰炮的3倍以上,其原理是利用磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。
图为电磁炮的示意图,两根间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内,质量为m的金属炮弹垂直于MN、PQ放在轨道上,距轨道右端的距离为d,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,闭合开关后,恒流源输出的电流恒为I,炮弹由静止开始加速距离d 后脱离导轨高速射出,不计导轨及导体棒ab的电阻,不计空气阻力,则此过程中恒流源输出的最大功率为A B C D4.如图所示,垂直穿过纸面的三根导线a,b和c分别位于等边三角形的三个顶点,通有大小为I、I和2I的恒定电流,方向如图。
导线c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5.一根长为0.2m、通有2A电流的通电导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,则其受到的安培力的大小可能是()A.0.5N B.0.4N C.0.3N D.0.1N6.下列说法正确的是()A.由UEd=可知,电场强度E与电场力F成正比,与试探电荷q成反比B.若匀强电场中A、B两点间沿着电场线方向的距离为d,且两点间电势差为U,则该电场的场强一定为UEd=C.将长度为L、电流强度为I的通电直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线所受的安培力一定为F=BILD.将面积为S的矩形线框,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,通过线框的磁通量一定为Φ=BS7.关于静电力、安培力与洛伦兹力,下列说法正确的是()A.电荷放入静电场中一定受静电力,正电荷所受静电力的方向与该处电场强度方向相同B.通电导线放入磁场中一定受安培力,安培力的方向与该处磁场方向垂直C.电荷放入磁场中一定受洛伦兹力,洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直D.电场力可以做正功、负功或者不做功,安培力和洛伦兹力永不做功8.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。
《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。
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(解析版)2024年高考物理压轴题专项训练(新高考通用)
压轴题06安培力1.本专题是磁场的典型题型之一,包括应用安培力的知识解决实际问题。
高考中经常选择题中命题,在计算题中命题较少。
2024年高考对于安培力的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习,不仅利于完善学生的知识体系,也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:右手螺旋定则,左手定则等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在,重点考查类型有通电导线在叠加磁场中的受力,安培力作用下的平衡问题和变速问题等。
考向一:安培力的求解安培力计算的三个要点(1)F=IlB仅适用于通电导线与匀强磁场垂直的情况。
(2)F=IlB sinθ中,θ为电流方向与磁场方向的夹角。
(3)在应用公式求安培力时,充分利用“等效长度”的概念,会使计算简便。
考向二:安培力的应用1.电动机电动机主要由磁铁、线圈、换向器、电刷等构成。
如图所示是直流电动机的转动原理图。
直流电动机是根据通电导体在磁场中会受到力的作用的原理来工作的。
电动机的转子上绕有线圈,通入电流,在定子的磁场里受到安培力,推动转子旋转。
2.电流计(1)电流计的组成如图所示,电流计由永久磁铁、铁芯、线圈、游丝、指针、刻度盘组成,最基本的部分是磁铁和线圈。
铁芯、线圈和指针是一个整体,蹄形磁铁内置软铁是为了形成辐向分布的磁场,铁芯转动时游丝会发生形变。
(2)电流计的工作原理①蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,不管通电线圈转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行。
线圈所在处的磁感应强度的大小都相同。
②当线圈中通有电流时,线圈受安培力作用而转动,使游丝扭转形变,从而对线圈的转动产生阻碍。
当安培力产生的转动与游丝形变产生的阻碍达到平衡时,指针便停留在某一刻度。
电流越大,安培力越大,指针偏转角度越大。
3.电流天平如图所示,天平左盘放砝码,右盘下悬挂线圈,线圈处于磁场中。
当线圈没有通电时,天平处于平衡状态。
线圈通电后,在磁场中的导线a、b、c段均受安培力作用。
由左手定则和安培力公式可知,a、c段导线所受的安培力大小相等、方向相反,互相抵消,而b段导线所受的安培力方向向上,从而使天平的平衡被破坏。
2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—磁场的描述 安培力(附答案解析)
错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—磁场的描述安培力(附答案解析)1.把螺线管与电源连接,发现小磁针N极向螺线管偏转,静止时所指方向如图所示。
下列说法正确的是()A.螺线管左端接电源正极B.若将小磁针移到螺线管内部,小磁针N极所指方向不变C.若将小磁针移到螺线管左端,小磁针N极将转过180°D.若将小磁针移到螺线管正上方,小磁针N极所指方向不变2.(2023·江苏卷·2)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B。
L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中。
已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行。
该导线受到的安培力为()A.0 B.BIl C.2BIl D.5BIl3.(2021·广东卷·5)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线,若中心直导线通入电流I1,四根平行直导线均通入电流I2,I1≫I2,电流方向如图所示,下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是()4.(2021·全国甲卷·16)两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与O′Q 在一条直线上,PO′与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。
若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B5.(2023·广东广州市模拟)一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。
AB导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动,CD导体棒固定在正方体的下底面。
开始时两棒相互垂直并静止,两棒中点O1、O2连线在正方体的中轴线上。
《2. 安培力的应用》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_教科版_2024-2025学年
《2. 安培力的应用》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、将一条形磁铁插入一个闭合电路的线圈中,不计内外电路的电阻,那么在条形磁铁插入线圈的过程中,电路中的电流方向为()。
A. 从北极到南极B. 从南极到北极C. 无电流产生D. 电流方向取决于插入速度2、两根平行放置的直导线通以相同方向的电流,它们之间()。
A. 产生吸引力B. 产生排斥力C. 无相互作用D. 无法确定3、在水平方向匀速拉动一根通有电流的直导线L,导线L与一根垂直于其所在平面且通有电流的平行导线N之间存在相互作用力。
为了使两导线间的相互作用力最小,以下哪个条件必须满足?()A. 导线L的电流方向应与导线N的电流方向相同B. 导线L的电流方向应与导线N的电流方向垂直C. 导线L、N的电流量应尽可能大D. 导线L、N的距离应尽可能大4、一个矩形线圈匝数为10匝,放置在垂直纸面向内(即线圈N极朝向读者)的匀强磁场中,磁场强度为0.5T。
线圈长度为0.1m,宽度为0.05m,当线圈从磁场中匀速拉出字段过程中,磁通量减少了0.05Wb。
那么,线圈拉出磁场的速度是多少?()A. 1m/sB. 2m/sC. 1.25m/sD. 1.5m/s5、在磁场中,一个电流为I的直导线垂直于磁场方向放置,已知磁感应强度为B,导线长度为L。
求导线所受的安培力大小。
选项:A. F = BILB. F = 2BILC. F = BI^2LD. F = (1/2)BIL6、一个矩形线圈在匀强磁场中,当线圈平面与磁场方向垂直时,线圈中感应电动势的大小为E。
若将线圈平面旋转到与磁场方向成θ角,此时线圈中感应电动势的大小变为E’。
则E’与E的关系是:选项:A. E’ = EB. E’ = EcosθC. E’ = EsinθD. E’ = 07、在匀强磁场中,一个矩形线框处于静止状态,线框平面与磁场方向垂直。
若该磁场的磁感应强度B逐渐增大,下列说法正确的是()。
探究安培力练习题整理
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探究安培力练习题整理
探究安培力练习题
一、安培力的方向
1.磁场对电流的作用力称为________.
2.通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用__________定则来推断:伸开__________手使大拇指跟其余四指______,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中让__________垂直穿入手心,并使伸开的四指指向________的方向,那么大拇指所指的方向就是______________________________的方向.
二、安培力的大小
1.物理学规定,当通电导线与磁场方向______时,通电导线所受安培力F跟________和______的乘积的比值叫做磁感应强度;用B 表示,则B=________.
2.磁感应强度B的单位是____________,符号是____.其方向为______,是____量.
3.假如磁场的某一区域里,磁感应强度大小和方向到处相同,这个区域的磁场叫做______.
4.在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的'状况下,电流所受安培力F=________.
三、磁通量
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千里之行,始于足下。
1.磁感应强度B与面积S的______叫做穿过这个面的磁通量,用表示,则有=________,其中S为垂直______方向的面积.
2.磁通量的单位是________,符号是______.
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《2. 安培力的应用》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_教科版_2024-2025学年
《2. 安培力的应用》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、一电流元在均匀磁场中受到的安培力方向总是与磁场方向和电流方向之间的什么方向相垂直?A、直线方向B、电场方向C、旋转方向D、右手螺旋法则确定的方向2、一段直导线置于均匀磁场中,当导线中通过电流时,导线所受的安培力大小与什么因素有关?A、导线的长度、磁感应强度和导线中的电流B、导线的电阻、磁感应强度和导线中的电流C、导线的截面积、磁感应强度和导线中的电流D、导线的质量、磁感应强度和导线中的电流3、一细直导线通有电流I,放置在水平面内,线长为L,导线垂直于磁场的方向。
若导线所在位置处磁场强度为B,则导线受到的安培力大小为:A. BILB. BIL/2C. BILsinθD. BIcosθ4、在匀强磁场中,一根电流表拨杆长L,通有电流I,若该拨杆和B的方向成θ角,则拨杆所受安培力臂的大小为:A. LsinθB. Lsin(90-θ)C. Lsin(180-θ)D. Lcos(90-θ)5、在下列关于安培力方向的描述中,正确的是()A. 当电流方向与磁场方向相同时,安培力方向与电流方向垂直B. 当电流方向与磁场方向垂直时,安培力方向与磁场方向垂直C. 当电流方向与磁场方向相反时,安培力方向与电流方向相同D. 当电流方向与磁场方向成任意角度时,安培力方向与电流方向成锐角6、一根长直导线通以电流I,放置在垂直于电流方向的匀强磁场中,若导线受到的安培力为F,导线的长度为L,磁感应强度为B,则导线的横截面积为()A. S = F/(BL)B. S = FL/BC. S = BL/FD. S = BF/L7、通电直导线在匀强磁场中受到的安培力方向总是( )。
A、垂直于磁场方向和平行于通电直导线方向B、平行于磁场方向和平行于通电直导线方向C、垂直于磁场方向和垂直于通电直导线方向D、平行于磁场方向和垂直于通电直导线方向二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、下列设备中,利用安培力原理工作的有:A. 电磁继电器B. 电磁起重机C. 磁悬浮列车D. 磁疗仪器E. 静电复印机2、一长直导线通以电流,在导线附近放置一小磁针,下列现象中,不能表明磁针受到安培力作用的是:A. 磁针静止指向水平方向B. 磁针发生偏转C. 磁针转动一周后恢复原位D. 磁针旋转后周围的小铁屑形成规则的圆环3、下列关于安培力应用的说法中,正确的是()A、通电导体在磁场中受到的安培力大小与电流和磁感应强度的乘积成正比B、安培力方向总是与电流方向和磁场方向垂直C、安培力可以做功,改变物体的动能和势能D、安培力不能改变物体的内能三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)第一题题目:一个载有电流的直导线放在匀强磁场中,当磁场垂直于导线时,导线受到的安培力大小为1.2 N,已知磁场的磁感应强度为0.4 T,导线长度为0.5 m。
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。
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安培力专题练习
1、某同学画的是表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示,其中正确的是()
2、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2
C.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
3、如图所示,有一固定在水平地面上的倾角为θ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m,通有垂直纸面向外的电流I。
空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。
现在释放导体棒,设导体棒受到斜面的支持力为N,则关于导体棒的受力分析一定正确的是(重力加速度为g)
A.mgsinθ=BIL
B.mgtanθ=BIL
C.mgcosθ=N-BILsinθ
D.Nsinθ=BIL
4、下列关于磁感应强度的说法中正确的是()
A.通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
5、在下四图中,标出了匀强磁场B的方向、通电直导线中电流I的流向,以及通电直导线所受安培力F的方向,其中正确的是()
6、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
7、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
8、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
9、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()
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、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。
13、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?。