24安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度典型例題解析

1、1關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感線，下列說法中錯(cuò)誤的是 ( ) A磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 B磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 C勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線間距相等、相互平行D磁感應(yīng)強(qiáng)度是只有大小、沒有方向的標(biāo)量1D 2根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B，下列說法中正確的是 ( ) A在磁場(chǎng)中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比 B一小段通電直導(dǎo)線在空間某處受磁場(chǎng)力F=0，那么該處的B一定為零 C磁場(chǎng)中某處的B的方向跟電流在該處受磁場(chǎng)力F的方向相同D一小段通電直導(dǎo)線放在B為零的位置，那么它受到磁場(chǎng)力F也一定為零CD 5在赤道上空，水平放置一根通以由西向東的電流的直導(dǎo)線，則此導(dǎo)線 ( ) A

2、受到豎直向上的安培力 B受到豎直向下的安培力C受到由南向北的安培力 D受到由西向東的安培力A 6一根用導(dǎo)線繞制的螺線管，水平放置，在通電的瞬間，可能發(fā)生的情況是( ) A伸長(zhǎng) B縮短 C彎曲 D轉(zhuǎn)動(dòng)B2由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=F/IL可知（ ）A若某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則通電導(dǎo)線放在該處所受安培力一定為零B通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處不受安培力的作用時(shí)，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C同一條通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處所受的磁場(chǎng)力是一定的D磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與該點(diǎn)是否放通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)D8在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段5cm的導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是lA時(shí)，受磁場(chǎng)的作用力是0.1N，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T；現(xiàn)將導(dǎo)

3、線長(zhǎng)度增大為原來(lái)的3倍，通過電流減小為原來(lái)的一半，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T，導(dǎo)線受到的安培力F5在赤道上空，水平放置一根通以由西向東的電流的直導(dǎo)線，則此導(dǎo)線 ( )A受到豎直向上的安培力 B受到豎直向下的安培力C受到由南向北的安培力 D受到由西向東的安培力A【例2】如圖1614所示，其中A、B圖已知電流和其所受磁場(chǎng)力的方向，試在圖中標(biāo)出磁場(chǎng)方向C、D、E圖已知磁場(chǎng)和它對(duì)電流作用力的方向，試在圖中標(biāo)出電流方向或電源的正負(fù)極 解答：A圖磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；B圖磁場(chǎng)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；E圖a端為電源負(fù)極點(diǎn)撥：根據(jù)左手定則，電流在磁場(chǎng)中受力的方向既要與磁感線垂直，還

4、要與導(dǎo)線中的電流方向垂直，且垂直于磁感線與電流所決定的平面9通電矩形線圈平面垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線，則有 A線圈所受安培力的合力為零B線圈所受安培力以任一邊為軸的力矩為零C線圈所受安培力以任一對(duì)角線為軸的力矩不為零D線圈所受安培力必定使其四邊有向外擴(kuò)展形變的效果AB 5磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 A放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力的方向B放在該點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷所受的磁場(chǎng)力的方向C放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向D通過該點(diǎn)磁場(chǎng)線的切線方向CD10勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)為的直導(dǎo)線，它與磁場(chǎng)方向垂直，當(dāng)通過3A的電流時(shí)，受到6010-2N的磁場(chǎng)力，則磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度是_特；當(dāng)導(dǎo)線長(zhǎng)度縮短一半時(shí)，磁場(chǎng)的

5、磁感強(qiáng)度是_特；當(dāng)通入的電流加倍時(shí)，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度是_特11.將長(zhǎng)0.5m通過4A電流的通電導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力為0.3N,則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁療感應(yīng)強(qiáng)度B大小為T,若將通電導(dǎo)線中的電流減為2A,則這時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的B為T,導(dǎo)線受安培力為N.【例1】下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法中正確的是 A通電導(dǎo)線受安培力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B磁感線的指向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度減小的方向C放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無(wú)關(guān)解答：正確的應(yīng)選D點(diǎn)撥：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場(chǎng)本身決定，磁感

6、應(yīng)強(qiáng)度的大小可由磁感線的疏密來(lái)反映安培力的大小不僅與B、I、L有關(guān)，還與導(dǎo)體的5.在如圖1所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已經(jīng)標(biāo)出了電流I和磁場(chǎng)B以及磁場(chǎng)對(duì)電流作用力F三者的方向,其中正確的是( )B 9.下列圖是一根通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的四種放置情況，其中通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力為零的是1如圖所示，有一根直導(dǎo)線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內(nèi)，且和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直，則在圖中圓周上，磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值最大的點(diǎn)是 ( ) Aa點(diǎn) Bb點(diǎn) Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)A3有一段直導(dǎo)線長(zhǎng)1cm，通以5A電流，把它置于磁場(chǎng)中的某點(diǎn)時(shí)，受到的磁場(chǎng)力為0.1N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能值為 A1TB5TC2T3BCD 4關(guān)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列

7、說法中錯(cuò)誤的是 A各處的磁感線疏密程度相同B一小段通電導(dǎo)線在各處受力相同C通電導(dǎo)線處于其中時(shí)，一定受磁場(chǎng)力的作用D各處的磁感線是互相平行的4BC13.如圖5所示,一條放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直,圖中已經(jīng)分別標(biāo)明電流、磁場(chǎng)和安培力這三個(gè)物理量中兩個(gè)量的方向,試在圖中標(biāo)出第三個(gè)量的方向.4如圖1所示，金屬棒AB用軟線懸掛在磁感強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流由A向B，此時(shí)懸線張力不等于零，欲使懸線張力為零，可以采用的方法是 A將磁場(chǎng)反向,并適當(dāng)增加磁感強(qiáng)度的大小B改變電流方向,并適當(dāng)增大電流C電流方向不變,適當(dāng)增大電流D磁場(chǎng)方向不變,適當(dāng)減小磁感強(qiáng)度19如圖7所示，通電導(dǎo)

8、體棒AC靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m長(zhǎng)為l，通過的電流強(qiáng)度為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成角，求導(dǎo)軌受到AC棒的壓力和摩擦力各為多大？【例3】畫出圖1615中導(dǎo)線棒ab所受的磁場(chǎng)力方向點(diǎn)撥：畫出正視圖后，再用左手定則判定2、一個(gè)可自由運(yùn)動(dòng)的線圈L1和一個(gè)固定的線圈L2相互絕緣垂直放置，且兩線圈的圓心重合，當(dāng)兩線圈都通以如圖所示的電流時(shí)，從左向右看，線圈L1 （ ） A不動(dòng) B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D向紙外平動(dòng)C2磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感線如圖1617所示，下列結(jié)論中正確的是 A磁感應(yīng)強(qiáng)度BaBbB磁感應(yīng)強(qiáng)度BaBbC同一通電導(dǎo)線放在a處時(shí)受的磁場(chǎng)力一定比放在b處時(shí)大D同一通電導(dǎo)線放在a

9、處時(shí)受的磁場(chǎng)力一定比放在b處時(shí)小B7如圖3所示，條形磁鐵放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，并通以垂直紙面向外的電流，A磁鐵對(duì)桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用B磁鐵對(duì)桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用C磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，個(gè)受桌面摩擦力的作用D磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受到桌面摩擦力的作用A8如圖4所示，將通電線圈懸掛在磁鐵N極附近：磁鐵處于水平位置和線圈在同一平面內(nèi)，且磁鐵的軸線經(jīng)過線圈圓心，線圈將A A轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近磁鐵 B轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開磁鐵C不轉(zhuǎn)動(dòng)，只靠近磁鐵 D不轉(zhuǎn)動(dòng)，只離開磁鐵【例4】在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線MN，導(dǎo)線中通以從

10、M到N的電流I，此時(shí)繩子受力都是F，為使F0，可采用下列方法中的 A把電流強(qiáng)度增大到某一值B把電流強(qiáng)度減小到某一值C使電流I反向 D使磁場(chǎng)B反向點(diǎn)撥：用左手定則判定出磁場(chǎng)力方向，再根據(jù)平衡知識(shí)解決參考答案：A11質(zhì)量為0.5 kg的金屬桿在相距1 m的水平軌道上與軌道垂直放置，如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直軌道平面，金屬桿與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)桿通過的電流強(qiáng)度為4A時(shí)，桿恰能沿軌道做勻速運(yùn)動(dòng)。試求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.13如圖6所示，ab，cd為兩根相距2m的平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通以5A的電流時(shí)，棒沿導(dǎo)軌作勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)棒中電流增加到8A時(shí)，棒能獲得2m/s2

11、12電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)制成了能把2.2g的炮體(包括金屬桿MN的質(zhì)量)加速到10kms的電磁炮，若軌道寬為2m，長(zhǎng)為100m，通過的電流為10A，則軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少?(不計(jì)摩擦)。559在B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直、長(zhǎng)度是0.8m的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線沿磁場(chǎng)力方向移動(dòng)了0.5m，若導(dǎo)線中電流強(qiáng)度為5A，那么磁場(chǎng)力對(duì)通電導(dǎo)線所做的功是J4？10在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一段長(zhǎng)為0.5m的通電導(dǎo)體在外力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度為4A，運(yùn)動(dòng)速度是0.6ms，電流方向、速度方向、磁場(chǎng)方向兩

12、兩相互垂直，則移動(dòng)這段導(dǎo)線所需要的功率是14如圖7所示，通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m長(zhǎng)為l，通過的電流強(qiáng)度為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成角，求導(dǎo)軌受到AC棒的壓力和摩擦力各為多大？14mg-BIlcos，BIlsin2如圖，水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌M、N，平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為d，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面夾為，金屬棒ab的質(zhì)量為m，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直。電源電動(dòng)勢(shì)為E，定值電阻為R,其余部分電阻不計(jì)。則當(dāng)電鍵調(diào)閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大？12.在傾角為30的斜面上,水平放置一根20cm長(zhǎng)的銅棒,將其兩端用軟導(dǎo)線與電源連接,銅棒中通有2A

13、的電流,方向如圖4所示,如空間存在豎直向上的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則銅棒受到的安培力的大小為N,方向是.a11：在傾角為的光滑斜軌上，置有一通有電流I，長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖所示：（1）欲使棒靜止在斜軌上，所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的最小值為多少？方向如何？（2）欲使棒靜止在斜軌上，且對(duì)斜軌無(wú)壓力，所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的是多少？方向如何？解. Mgsina/IL,垂直斜面向上, mg/IL,水平向左23.如右圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的豎直勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r的直流電源，電路中除電阻R外其余電阻不計(jì).將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒由靜止釋

14、放，求導(dǎo)體棒在釋放的瞬時(shí)加速度的大??？（10分）解析：導(dǎo)體棒受重力mg、支持力FN和安培力F，如下圖所示，根據(jù)牛頓第二定律，則mgsinFcos=ma (1) F=BIL (2)I= (3) 聯(lián)解得mgsinB()Lcos=ma所以：a=gsin答案：a=gsin14、如圖所示，在傾角為300的斜面上，放置兩條寬L=0.5m的平行導(dǎo)軌，將電源、滑動(dòng)變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿ab，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=03，金屬桿與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為fm=0.6N，磁場(chǎng)方向垂直軌道所在平面，B=0.8T。欲使桿的軌道上保持靜止，滑動(dòng)變阻器的使用電阻的范圍多大?

15、(g取10ms2)R7.如圖所示的天平可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度，天平的右臂下面掛一個(gè)矩形線圈，寬為L(zhǎng)，共N匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（虛線框內(nèi)），磁場(chǎng)方向垂直紙面，當(dāng)線圈中通有順時(shí)針電流I時(shí)，在天平左右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼、天平平衡，當(dāng)電流反向時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此請(qǐng)判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方和，并計(jì)算其大小。6粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的彈簧下邊，ab恰好處在水平位置（如圖）。已知ab的質(zhì)量m=10g，ab的長(zhǎng)度l=60cm沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T 。 （1）要使兩根彈簧能處于自然狀態(tài)（即不被拉長(zhǎng)，也不被壓縮），ad中

16、應(yīng)沿什么方向、通過多大的電流？ （2）若導(dǎo)線中有方向從a到b、大小為0.2A的電流通過時(shí)，兩根彈簧拉長(zhǎng)了x=1mm；求彈簧的勁度系數(shù).2=9.6N/kg）？12.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=2V，,豎直導(dǎo)軌寬L=0.2m.導(dǎo)軌電阻不計(jì).另有一金屬棒ab,質(zhì)量，,電阻,它與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,金屬棒靠在導(dǎo)軌的外面.為使金屬棒靜止不下滑,施加一個(gè)與紙面夾角為30垂直于ab且方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),g取10 m/s2.求:(1)磁場(chǎng)的方向；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍. 解析：(1)畫出由ab的側(cè)視圖，并對(duì)棒ab受力分析如圖16102所示經(jīng)分析知磁場(chǎng)的方向斜向下(2)當(dāng)ab棒有向下滑的趨勢(shì)時(shí)，受摩擦

17、力向上為f，則：Fsin30fmg0，F(xiàn)B1IL，fFcos30，I/(Rr)，聯(lián)立四式并代入數(shù)值得B13.2T當(dāng)ab棒有向上滑的趨勢(shì)時(shí)，受摩擦力向下為f，則：Fsin30fmg0，fFcos30，F(xiàn)B2IL，可解得B216.3 T所以若保持金屬靜止不滑，B13，電阻R2，CD、EF為豎直平面內(nèi)兩條平行導(dǎo)軌，處在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其電阻忽略不計(jì)，ab為金屬棒，m=5g，L=25cm，電阻R1，ab可在光滑軌道上自由滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)保持水平，求（1）S斷開時(shí)，ab保持靜止時(shí)B的大?。浚?）S接通瞬間，金屬棒的加速度多大？5.如圖所示，距地面高為h處水平放置的光滑導(dǎo)軌上一端放一導(dǎo)體棒，導(dǎo)軌與電源相連，置

18、于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為 m，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為r，電阻為R.(其余電阻不計(jì).)若開關(guān)K閉合所后，導(dǎo)體棒水平射程為s，通過開關(guān)的電量多大？15、如圖質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒MN，通過柔軟金屬絲掛于a，b點(diǎn)，ab點(diǎn)間電壓為U，電容為C的電容器與a、b相連，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。接通S，電容器瞬間結(jié)束放電后又?jǐn)嚅_S，則MN能擺起的最大高度是多少? 15、 H=B2C2U2L2/2m2g【例5】位于豎直平面內(nèi)矩形平面導(dǎo)線框。水平邊長(zhǎng)L1，豎直邊長(zhǎng)L2，線框的質(zhì)量，電阻R=2，其下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的上、下邊界PP和QQ均與平行。兩邊界間距離為H，HL2，磁