1.安培力及其應(yīng)用.doc

4通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力知識(shí)點(diǎn)一安培力的方向例1.畫(huà)出圖中通電直導(dǎo)線A受到的安培力的方向. 1.一根容易發(fā)生形變的彈性導(dǎo)線兩端固定.導(dǎo)線中通有電流,方向豎直向上.當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí),導(dǎo)線呈直線狀態(tài);當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),如圖所示描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是()ABCD圖知識(shí)點(diǎn)二安培力的大小例2長(zhǎng)度為L(zhǎng)、通有電流為I的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電流方向與磁場(chǎng)方向如圖3-4-4所示,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,對(duì)于各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小計(jì)算正確的是()2.有一段長(zhǎng)0.2m、通有2.5A電流的直導(dǎo)線,關(guān)于該導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況,下列說(shuō)法正確的是()A.如果B=2T,F一定是1NB.如果F=0,B也一定為零C.如果B=4T,F有可能是1ND.F有最大值時(shí),通電導(dǎo)線一定與B平行例3半徑為R的半圓形導(dǎo)線框放在如圖3-4-5所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電流大小為I,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則導(dǎo)線框所受的安培力為多大?5.如圖所示,四種情況中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,載流導(dǎo)體長(zhǎng)度相同,通過(guò)的電流也相同,導(dǎo)體受到的磁場(chǎng)力最大且方向沿著紙面的是()A.甲、乙B.甲、丙C.乙、丁D.乙、丙6.如圖所示,導(dǎo)體棒MN中電流為I且垂直于磁場(chǎng)放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,AB與CD相距為d,則棒MN所受安培力大小為()A.B0IdB.B0IdsinC.D.B0Idcos1.D解析用左手定則可判斷出,A中導(dǎo)線所受安培力為零,B中導(dǎo)線所受安培力垂直于紙面向里,C、D中導(dǎo)線所受安培力向右,導(dǎo)線受力以后的彎曲方向應(yīng)與受力方向一致,D正確,A、B、C錯(cuò)誤.2.BD解析若a接正極,b接負(fù)極,則電磁鐵磁極間磁場(chǎng)方向向上,當(dāng)e接正極,f接負(fù)極時(shí),由左手定則可知,金屬桿所受安培力向左,則L向左滑動(dòng),A錯(cuò)誤;同理可判定B、D正確,C錯(cuò)誤.3.ABD解析安培力既垂直于通電導(dǎo)線,又垂直于磁場(chǎng).當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),安培力最大,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí),安培力為零,選項(xiàng)A、B正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向斜交時(shí),可將磁場(chǎng)沿平行于導(dǎo)線方向和垂直于導(dǎo)線方向進(jìn)行分解,垂直于導(dǎo)線方向的磁場(chǎng)為有效磁場(chǎng),安培力不為零,選項(xiàng)D正確.4.C解析當(dāng)通電直導(dǎo)線與B垂直時(shí),安培力最大為F=BIl,當(dāng)通電直導(dǎo)線與B平行時(shí),安培力最小為0,其他情況下0FFcd,線框所受合力方向向右.9.D解析由安培定則,導(dǎo)體棒所受的安培力垂直于磁場(chǎng)向上,大小為BIL,由平衡條件得FN+BILsin=mg,f=BILcos,則FN=FN=mg-BILsin,選項(xiàng)D正確.10.C解析當(dāng)MN中通有從M到N的電流時(shí),線圈所受的安培力F=kILI0,可見(jiàn)安培力的合力大小與通入的電流大小成正比,當(dāng)MN中分別通以大小為I1、I2的電流時(shí),線框受到的安培力的合力大小之比為I1I2.當(dāng)通過(guò)MN的電流為I1時(shí),兩細(xì)線中張力均減為T(0a1),所以安培力的大小F合1=2T-2T,而當(dāng)通過(guò)MN的電流為I2時(shí),細(xì)線中張力恰好為零,則安培力的大小F合2=2T,所以I1I2=F合1F合2=(2T-2T)2T=(1-)1,選項(xiàng)C正確.11.D解析液體中電流由邊緣流向中心,由左手定則,從上往下俯視,液體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),選項(xiàng)D正確.12.1.6R4.8解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值較大時(shí),I較小,安培力F較小,金屬棒有沿斜面下滑的趨勢(shì),導(dǎo)軌對(duì)金屬棒的摩擦力沿斜面向上(如圖甲所示).金屬棒剛好不下滑時(shí),有Bl+mgcos-mgsin=0解得Rm=4.8甲當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值較小時(shí),I較大,安培力F較大,會(huì)使金屬棒產(chǎn)生沿斜面上滑的趨勢(shì),此時(shí)導(dǎo)軌對(duì)金屬棒的摩擦