4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力練習(xí)

1、4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力學(xué)問點(diǎn)一安培力的方向1.一根簡單 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)沒有磁 場時(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 紙面對外的勻 強(qiáng)磁場時(shí) ,如圖 l3 - 4-1 所示描述 導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè) 圖示中正確選項(xiàng) abcd圖 l3 - 4-12.多項(xiàng) 如圖 l3 - 4- 2 所示的裝置可演示磁 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)磁鐵線 圈兩端 a、b,導(dǎo)軌 兩端 e、f 分別接到兩個(gè)不同的直流 電源上 時(shí)

2、,l 便在 導(dǎo)軌上滑 動.以下 說法正確選項(xiàng) 圖 l3 - 4-2a .如 a 接正極 ,b 接負(fù)極,e 接正極 ,f 接負(fù)極,就 l 向右滑 動b.如 a 接正極 ,b 接負(fù) 極,e 接負(fù)極,f 接正極 ,就 l 向右滑 動c.如 a 接負(fù)極,b 接正極 ,e 接正極 ,f 接負(fù) 極,就 l 向左滑 動d.如 a 接負(fù)極 ,b 接正極 ,e 接負(fù)極,f 接正極 ,就 l 向左滑 動學(xué)問點(diǎn)二安培力的大小3.多項(xiàng) 關(guān)于磁 場對通電直導(dǎo)線 的作用力的大小 ,以下說法中正確選項(xiàng) a .通電直導(dǎo)線 跟磁場方向平行 時(shí)作用力 為零b.通電直導(dǎo)線 跟磁場 方向垂直 時(shí)作用力最大c.作用力的大小跟 導(dǎo)線 與

3、磁場方向的 夾角無關(guān)d.通電直導(dǎo)線 跟磁場方向斜交 時(shí)確定有作用力4.有一段 長 0.2 m、通有 2.5 a 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)磁場中所受安培力f 的情形 ,以下 說法正確選項(xiàng) a .假如 b= 2 t,f 肯定是 1 nb.假如 f= 0,b 也肯定 為零c.假如 b= 4 t,f 有可能是 1 nd.f 有 最 大 值 時(shí) , 通 電 導(dǎo) 線 一 定 與 b 平 行5.如圖 l3 -4- 3 所示 ,四種情形中 ,勻強(qiáng)磁場磁感 應(yīng)強(qiáng)度大小相等 ,載流導(dǎo)體長度相同 ,通過的電流也相同 , 導(dǎo)體受到的磁 場力最大且方向沿著 紙面的是 a .甲、乙 b

4、.甲、丙c.乙、丁d.乙、丙圖 l3 -4-36.如圖 l3 -4- 4 所示 ,導(dǎo)體棒 mn 中電流為 i 且垂直于磁 場放置 ,磁感 應(yīng)強(qiáng)度為 b0,ab 與 cd 相距 為 d,就棒 mn 所受安培力大小 為a .b0idb.b0 id sin .0.c.d.b0idcos 學(xué)問點(diǎn)三通電直導(dǎo)線間的相互作用圖 l3 -4 -47.如圖 l3 -4- 5 所示 ,兩個(gè)相同的 圓形線圈套在光滑 絕緣的水平 圓柱體上 ,當(dāng)兩線圈通以方向相同的 電流時(shí),線圈的運(yùn) 動情形是 a .都繞圓柱體 轉(zhuǎn)動b.都靜止 c.相互靠近圖 l3 -4-5d.彼此 遠(yuǎn)離8.多項(xiàng) 如圖 l3 - 4- 6 所示 ,通電

5、矩形線框 abcd 與長直通 電導(dǎo)線 mn 在同一平面內(nèi) ,ab 邊與 mn 平行.關(guān)于 mn 的磁 場對線 框的作用力 ,以下 說法正確選項(xiàng) a .線框有兩條 邊所受到的安培力方向相同 b.線框有兩條 邊所受的安培力大小相等c.線框所受的安培力的合力方向向左 d.線框所受的安培力的合力方向向右圖 l3 -4 -6學(xué)問點(diǎn)四通電導(dǎo)體的平穩(wěn)9.2021·玉溪一中期中 如圖 l3- 4- 7 所示,一根長度為 l 的直 導(dǎo)體棒中通以大小 為 i 的電流,靜止在水平導(dǎo)軌上,已知垂直于 導(dǎo)體棒的勻 強(qiáng)磁場的磁感 應(yīng)強(qiáng) 度為 b,b 的方向與 豎直方向成 角.以下 說法中正確選項(xiàng) 重力加速度 為

6、 ga .導(dǎo)體棒受到磁 場力大小 為 bil sin b.導(dǎo)體棒對軌 道壓力大小 為 mg+bil sin c.導(dǎo)體棒受到 導(dǎo)軌摩擦力 為 mg-bilsin d.導(dǎo)體棒受到 導(dǎo)軌摩擦力 為 bil cos 圖 l3 -4-710.2021·贛中南五校摸底 長為 l 的正方形 線圈 a 中通有逆 時(shí)針方向的恒定 電流 i0,用兩根 輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸 掛在水平 長直導(dǎo)線 mn 的正下方 h 處后靜止 ,如圖 l3-4-8 所示.當(dāng)導(dǎo)線 mn 中無 電流時(shí),兩細(xì)線中張力均 為 t;當(dāng)通 過 mn 的電流為 i 1 時(shí),兩細(xì)線中張 力均減 為 t0<<1;當(dāng)通過 mn 的電流為

7、i2 時(shí) ,細(xì)線 中張力恰好 為零.已知 長直通 電導(dǎo)線 四周磁場的磁感 應(yīng)強(qiáng) 度 b 與到導(dǎo)線 的距離 r 成反比 即.b=k .,.k 為常數(shù) .由此可知 ,mn 中的 電流方向和 電流大小之比 i1i 2 分別為圖 l3 -4-8a .向左 ,1+1b.向右,1+1c.向左,1+1d.向右 ,1+111.2021·長郡中學(xué)期中 物理老 師在課堂上做了一個(gè) “旋轉(zhuǎn)的液體 ”試驗(yàn),試驗(yàn)裝置如 圖 l3 -4-9 所示,裝有導(dǎo)電液的玻璃器皿放在上端 為 s 極的蹄形磁 鐵的磁場中,器皿中心的 圓柱形電極與 電源負(fù)極相連,內(nèi)壁邊緣的圓環(huán) 形電極與 電源正極相 連,接通 電源后,液體旋

8、轉(zhuǎn)起來.關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),以下 說法中正確選項(xiàng) a .液體中 電流由中心流向 邊緣;從上往下俯 視,液體逆 時(shí)針 旋轉(zhuǎn)b.液體中 電流由中心流向 邊緣 ;從上往下俯 視,液體 順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)c.液體中 電流由邊緣 流向中心 ;從上往下俯 視,液體 順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)d.液體中 電流由 邊緣流向中心 ;從上往下俯 視,液體逆 時(shí)針 旋轉(zhuǎn)圖 l3 -4 -912.如圖 l3 -4-10 所示,在傾角 =30°的斜面上固定一平行金屬導(dǎo)軌 ,導(dǎo)軌間 距離 l= 0.25 m,兩導(dǎo)軌間 接有滑動變阻器 r 和電動勢 e= 12 v 、內(nèi)阻不計(jì)的電池.垂直 導(dǎo)軌放置一根 質(zhì)量 m= 0.2 kg 的金屬棒

9、ab,它與3導(dǎo)軌間 的動摩擦因數(shù) =6 .整個(gè)裝置放在垂直于斜面對上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng) 度 b= 0.8 t.導(dǎo)軌與金屬棒的 電阻不 計(jì),g 取 10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力 .當(dāng)調(diào)劑 滑動變阻器 r 的阻值在什么范疇內(nèi)時(shí),可使金屬棒靜止在 導(dǎo)軌上.圖 l3 -4 -101. d解析 用左手定 就可判定出 ,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 紙面對里 ,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)與受力方向一樣 ,d 正確,a 、b 、c 錯(cuò)誤 .2. bd 解析 如 a 接正極 ,b 接負(fù)極,就電磁鐵磁極間磁場方向向上 ,當(dāng) e 接正極

10、 ,f 接負(fù)極時(shí),由左手定 就可知,金屬桿所受安培力向左,就 l 向左滑 動,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.當(dāng)導(dǎo)線 與磁場方向垂直 時(shí),安培力最大 ,當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行 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 跟磁場方向斜交 時(shí),可將磁場沿平行于 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 場為有效磁 場,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,

11、其他情形下0<f<bil ,據(jù)此可知 ,只有選項(xiàng) c 正確 .5.c解析 對于甲 圖,磁場力 f=bil cos 30 °方,向垂直 紙面對里 ;對 于乙圖,磁場力 f=bil ,方向沿 紙 面對下;對于丙圖,磁場力 f= 0;對于丁 圖,磁場力 f=.b. il ,方向垂直 導(dǎo).0.體.沿 紙面斜向上 ,所以 c 正確 .6.c解析 棒 mn 在磁場中的有效 長度 l= .,.就. f=b 0il=.,c.正確 .7.c解析 兩線圈通以方向相同的 電流時(shí),相互吸引 ,相互靠近 ,選項(xiàng) c 正確.8.bd 解析 由安培定 就可知 ,導(dǎo)線 mn 在線框處所產(chǎn)生的磁 場方向垂

12、直于 紙面對外 ,再由左手定 就判定出,bc 邊和 ad 邊 所受安培力大小相等,方向相反 .ab 邊受到向右的安培力fab,cd 邊受到向左的安培 力 fcd.因 ab 處的磁場強(qiáng) ,cd 處的磁場 弱,故 f ab>f cd,線框所受合力方向向右.9.d解析 由安培定 就,導(dǎo)體棒所受的安培力垂直于磁場向上,大小 為 bil ,由平穩(wěn)條件得f n+bil sin =mg,f=bil cos ,就 f' n=f n=mg-bil sin ,選項(xiàng) d 正確.1 110.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=kili 0.1. . .2,可見安培力的合

13、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 mn 的電流為 i 1 時(shí),兩細(xì)線中 張力均減 為 t0<a< 1,所以安培力的大小f 合1 = 2t-2t,而當(dāng)通 過 mn 的電流為 i2 時(shí),細(xì)線中 張力恰好 為零,就安培力的大小f 合 2= 2t,所以 i1 i2=f 合1 f 合 2= 2t-2t2t= 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 就,從上往下俯 視,液體逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn),選項(xiàng) d 正確 .12.1.6 r4.8 解析 當(dāng)滑動變 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,導(dǎo)軌對 金屬棒的摩.擦.力. 沿斜面對上如圖甲所示 .金屬棒 剛好不下滑 時(shí),有