安培力和經(jīng)典練習(xí)題(答案詳解)

1、安培力的方向1如圖347所示，其中a、b圖已知電流方向及其所受磁場力的方向，試判斷并在圖中標(biāo)出磁場方向c、d圖已知磁場方向及其對電流作用力的方向，試判斷電流方向并在圖中標(biāo)出圖347答案a圖磁場方向垂直紙面向外；b圖磁場方向在紙面內(nèi)垂直f向下；c、d圖電流方向均垂直于紙面向里安培力的大小2如圖348所示在勻強磁場中有下列各種形狀的通電導(dǎo)線，電流為i，磁感應(yīng)強度為b，求各導(dǎo)線所受的安培力圖348答案ailbcos bilbc.ilbd2bire0安培力作用下的物體平衡圖3493如圖349所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌寬l.有大小為b的勻強磁場，方向垂直導(dǎo)軌面，金屬桿長為l，質(zhì)量為m，水平放在導(dǎo)軌

2、上當(dāng)回路中通過電流時，金屬桿正好能靜止求：電流的大小為多大？ 磁感應(yīng)強度的方向如何？答案mgsin /bl方向垂直導(dǎo)軌面向上解析在解這類題時必須畫出截面圖，只有在截面圖上才能正確表示各力的準(zhǔn)確方向，從而弄清各矢量方向間的關(guān)系因為b垂直軌道面，又金屬桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以f必沿斜面向上，由左手定則知，b垂直軌道面向上大小滿足bi1lmgsin ，imgsin /bl.(時間：60分鐘)題組一安培力的方向1下面的四個圖顯示了磁場對通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是()答案c2一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定導(dǎo)線中通有電流，方向如圖中箭頭所示當(dāng)沒有磁場時，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

3、或垂直于紙面向外的勻強磁場時，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個圖示中正確的是()答案d解析a圖中i與b平行應(yīng)不受安培力，故a錯誤，由左手定則知b、c錯誤，d正確圖34103如圖3410所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成當(dāng)電源接通后，磁場對流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度下列各俯視圖中正確表示磁場b方向的是()答案b解析由左手定則可知，圖a示磁感應(yīng)強度方向使炮彈受到的安培力向后，圖b示磁感應(yīng)強度方向使炮彈受到的安培力向前，圖c示磁感應(yīng)強度方向使炮彈受到的安培力豎直向下，圖d示磁感應(yīng)強度方向使炮彈受的安培力豎直向下，只有 b符合實際圖34114通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長通電

4、直導(dǎo)線mn在同一平面內(nèi)，電流方向如圖3411所示，ab邊與mn平行關(guān)于mn的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是()a線框有兩條邊所受的安培力方向相同b線框有兩條邊所受的安培力大小相同c線框所受安培力的合力向左d線框?qū)⒗@mn轉(zhuǎn)動答案bc解析通電矩形線框abcd在無限長直通電導(dǎo)線形成的磁場中，受到磁場力的作用，對于ad邊和bc邊，所在的磁場相同，但電流方向相反，所以ad邊、bc邊受磁場力(安培力)大小相同，方向相反，即ad邊和bc邊受合力為零而對于ab和cd兩條邊，由于在磁場中，離長直導(dǎo)線的位置不同，ab邊近而且由左手定則判斷受力向左，cd邊遠(yuǎn)而且由左手定則判斷受力向右，所以ab邊、cd邊受合力方

5、向向左，故b、c選項正確圖34125如圖3412所示，三根通電長直導(dǎo)線p、q、r互相平行且通過正三角形的三個頂點，三條導(dǎo)線中通入的電流大小相等，方向垂直紙面向里；通過直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度bki/r，i為通電導(dǎo)線的電流大小，r為距通電導(dǎo)線的垂直距離，k為常量；則通電導(dǎo)線r受到的磁場力的方向是()a垂直r，指向y軸負(fù)方向b垂直r，指向y軸正方向c垂直r，指向x軸正方向d垂直r，指向x軸負(fù)方向答案a圖34136(2014·揚州中學(xué)模擬)圖3413中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用、電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，l是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿當(dāng)電磁鐵線圈兩端a

6、、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個不同的直流電源上時，l便在導(dǎo)軌上滑動下列說法正確的是()a若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則l向右滑動b若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則l向右滑動c若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則l向左滑動d若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則l向左滑動答案bd解析若a接正極，b接負(fù)極，則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向上的磁場，e接正極，f接負(fù)極，l中將通有向外的電流，根據(jù)左手定則可知l向左運動，a錯；若a接正極，b接負(fù)極，則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向上的磁場，e接負(fù)極，f接正極，l中將通有向里的電流，根據(jù)左手定則可知l向右運動，

7、b正確；若a接負(fù)極，b接正極，則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向下的磁場，e接正極，f接負(fù)極，l中將通有向外的電流，根據(jù)左手定則可知l向右運動，c錯；若a接負(fù)極，b接正極，則根據(jù)安培定則可知線圈之間產(chǎn)生向下的磁場，e接負(fù)極，f接正極，l中將通有向里的電流，根據(jù)左手定則可知l向左運動，d正確題組二安培力的大小圖34147如圖3414所示，四邊形的通電閉合線框abcd處在垂直線框平面的勻強磁場中，它受到磁場力的合力()a豎直向上 b方向垂直于ad斜向上c方向垂直于bc斜向上 d為零答案d圖34158如圖3415所示，導(dǎo)線框中電流為i，導(dǎo)線框垂直于磁場放置，磁感應(yīng)強度為b，ab與cd相距為d，則mn所

8、受安培力大小()afbid bfbidsin cf dfbidcos 答案c解析題中磁場和電流垂直，角僅是導(dǎo)線框與金屬桿mn間夾角，不是電流與磁場的夾角圖34169如圖3416所示，磁場方向豎直向下，通電直導(dǎo)線ab由水平位置1繞a點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)到位置2的過程中，通電導(dǎo)線所受安培力是()a數(shù)值變大，方向不變b數(shù)值變小，方向不變c數(shù)值不變，方向改變d數(shù)值，方向均改變答案b解析安培力fbil，電流不變，垂直直導(dǎo)線的有效長度減小，安培力減小，安培力的方向總是垂直bi所構(gòu)成的平面，所以安培力的方向不變，b對，故選b.題組三安培力作用下的導(dǎo)體棒的平衡圖341710如圖3417所示，長l、質(zhì)量為m的金屬桿

9、ab，被兩根豎直的金屬絲靜止吊起，金屬桿ab處在方向垂直紙面向里的勻強磁場中當(dāng)金屬桿中通有方向ab的電流i時，每根金屬絲的拉力大小為t.當(dāng)金屬桿通有方向ba的電流i時，每根金屬絲的拉力大小為2t.則磁場的磁感應(yīng)強度b的大小為_答案 解析導(dǎo)體ab受重力、磁場力、彈簧的拉力而平衡當(dāng)ab中的電流方向由a到b時，磁場力向上2tbilmg當(dāng)ab中的電流由b到a時，磁場力向下4tbilmg解方程組得b11兩個傾角均為的光滑斜面上，各放有一根相同的金屬棒，分別通有電流i1和i2 ，磁場的磁感應(yīng)強度大小相同，方向如圖3418中所示，兩金屬棒均處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩種情況下電流之比i1i2_.圖3418答案1cos 圖341912如圖3419所示，一根長l0.2 m的金屬棒放在傾角37°的光滑斜面上，并通過i5 a的電流，方向如圖所示，整個裝置放在磁感應(yīng)強度b0.6 t 豎直向上的勻強磁場中，金屬棒恰能靜止在斜面上，則該棒的重力為多少？(sin 37°0.6)答案0.8 n解析 從側(cè)面對棒受力分析如圖，安培力的方向由左手定則判出為水平向右，filb5×0.2×0.6 n0.6 n.由平衡條件得重力mg0.8 n.圖342013質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒mn靜止于寬度為l的水平導(dǎo)軌上，通過mn的電流為i，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為b，方向與導(dǎo)軌平面成