通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力地典型例題(練習(xí)版)

文檔大全文檔大全典例1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力典例1考察概念。下列關(guān)于通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的說法中，正確的是.導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的大小只跟磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電流的強(qiáng)弱有關(guān).導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向可以用左手定則來判定.導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向跟導(dǎo)線中的電流方向、磁場(chǎng)方向都有關(guān)系.如果導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力為零，導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向.安培力的大小與通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無關(guān).將直導(dǎo)線從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话氲淅?關(guān)于通電導(dǎo)線所受安培力的方向，磁場(chǎng)的方向和電流的方向之間的關(guān)系，下列說法正確的是、B三者必須保持相互垂直可以不相互垂直可以不相互垂直可以不相互垂直必須垂直、，但必須垂直、，但必須垂直、，但可以不相互垂直可以不相互垂直可以不相互垂直典例3下列各圖中，表示磁場(chǎng)方向、電流方向及導(dǎo)線所受安培力方向的相互關(guān)系，其中正確的是（）典例4典例4如圖所示.兩倍（以圖示方向的電流.大小為一邊長(zhǎng)為底邊，的電阻R是兩腰、的電阻、的）的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若通且已知從端流人的總電流強(qiáng)度為I則金屬框受到的總磁場(chǎng)力的

易錯(cuò)訓(xùn)練：如圖所示，導(dǎo)線框中電流為I導(dǎo)線框垂直于磁場(chǎng)放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，與相距為，則所受安培力大小為I）A.6i6.6二、安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法：等效法、電流元法1特殊值法2推論法、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法典例：如圖所示，用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)導(dǎo)線框，導(dǎo)線框是由兩同4半圓弧導(dǎo)線和直導(dǎo)線、（、在同一條水平直線上）連接而成的閉合回路，導(dǎo)線框中通有圖示方向的電流，處于靜止?fàn)顟B(tài)。在半圓弧導(dǎo)線的圓心處沿垂直于導(dǎo)線框平面的方向放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線.當(dāng)中通以方向向外的電流時(shí)?導(dǎo)線框?qū)⑾蜃髷[動(dòng)?導(dǎo)線框?qū)⑾蛴覕[動(dòng).從上往下看，導(dǎo)線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).從上往下看，導(dǎo)線框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)典例：如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通過圖示方向電流時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從上往下看）（）A順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升典例3通電矩形導(dǎo)線框典例3通電矩形導(dǎo)線框如圖所示，邊與平行，若直導(dǎo)線中的順時(shí)針的電流，關(guān)于的磁場(chǎng)對(duì)左H變式訓(xùn)練圖線框的作用，下列敘述正確的是：■■變式訓(xùn)練圖i冷上軟一^一右A線框有兩條邊所受的安培力方向相同.線框有兩條邊所受的安培力大小相同線框所受安培力合力向里D線框所受安培力合力為零變式訓(xùn)練1在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示過點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向（）與邊平行，豎直向上與邊平行，豎直向下與邊垂直，指向左邊與邊垂直，指向右邊典例4（單選題）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其右上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，若向?qū)Ь€通有方向如圖示的電流時(shí)，通電后磁鐵仍不動(dòng)，則：.磁鐵對(duì)桌面的壓力大于磁鐵的重力，且磁鐵受到向右的摩擦力.磁鐵對(duì)桌面的壓力大于磁鐵的重力，且磁鐵受到向左的摩擦力.磁鐵對(duì)桌面的壓力小于磁鐵的重力，且磁鐵受到向右的摩擦力.磁鐵對(duì)桌面的壓力小于磁鐵的重力，且磁鐵受到向左的摩擦力典例5（?浙江）如圖1兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為.垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒.從時(shí)刻起，棒上有如圖的持續(xù)交變電流、周期為，最大值為，圖中所示方向?yàn)殡娏髡较?則金屬棒（）一直向右移動(dòng)速度隨時(shí)間周期性變化受到的安培力隨時(shí)間周期性變化受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功三、安培力作用下的平衡問題分析典例i如圖所示，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于水平軸□°,上，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿正方向的電流、且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為e。則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及對(duì)應(yīng)的方向?yàn)椋?軸正向R口日遼，沿懸線向下嗎an日，,軸負(fù)向喀"遼，沿懸線向上典例：如圖所示，金屬細(xì)棒質(zhì)量為，用兩根相同輕彈簧吊放在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，彈簧的勁度系數(shù)為，棒中通有穩(wěn)恒電流，棒處于平衡，并且彈簧的彈力恰好為零.若電流大小不變而方向相反，則XXXX零.若電流大小不變而方向相反，則XXXXLWXXXXXXXBXA每根彈簧彈力的大小為B每根彈簧彈力的大小為彈簧形變量為D彈簧形變量為典例：如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為，質(zhì)量為的直導(dǎo)體棒.當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，下列關(guān)于的大小變化的說法中，正確的是（）A逐漸增大.逐漸減小先減小后增大.先增大后減小變式訓(xùn)練：（單選題）如圖所示，在傾角為a的光滑斜面上，垂直紙面放置一根直導(dǎo)體棒，在導(dǎo)體棒中通有垂直紙面向里的電流，圖中點(diǎn)在導(dǎo)體棒正下方，點(diǎn)與導(dǎo)體棒的連線與斜面垂直，點(diǎn)在點(diǎn)左側(cè)，點(diǎn)在點(diǎn)右側(cè)。現(xiàn)欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列措施可行的是（）.在處放置一電流方向垂直紙面向里的直導(dǎo)體棒.在處放置一電流方向垂直紙面向里的直導(dǎo)體棒.在處放置一電流方向垂直紙面向里的直導(dǎo)體棒.在處放置一電流方向垂直紙面向里的直導(dǎo)體棒典例：如圖所示，質(zhì)量為的導(dǎo)電細(xì)桿置于傾角為0°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬為，細(xì)桿與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌所在區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1已知電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻0,導(dǎo)軌和細(xì)桿的電阻均忽略不計(jì)(取2.()若導(dǎo)軌光滑，為保證釋放細(xì)桿后保持靜止不動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是多大？()若導(dǎo)軌粗糙，且與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)pV，為保證釋放細(xì)桿后仍保持靜止不動(dòng)，則通過細(xì)桿的電流范圍是多少？(已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)變式訓(xùn)練i如圖所示，和為水平放置的光滑的平行金屬導(dǎo)軌，間距為，導(dǎo)體棒垂直跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與質(zhì)量為的物體相連，物體放在傾角為03的固定的斜面上，與連接的輕繩與斜面平行。整個(gè)裝置區(qū)域存在一個(gè)方向與導(dǎo)體棒垂直且與水平面的夾角a斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，重力加速度取。變式訓(xùn)練i若磁感應(yīng)強(qiáng)度，物塊與斜於=~e~面之間的動(dòng)摩擦因素口,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，要保持導(dǎo)體棒靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入電流的范圍？電流的方向如何？(山即’二口-6cos37^0.8

變式訓(xùn)練2（分）如圖所示，和為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，間距為.導(dǎo)體棒跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為2棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量。在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，重力加速度取。（）若導(dǎo)軌是光滑的，為了使物體能保持靜止，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？（）若導(dǎo)軌是粗糙的，且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒重力的倍，若要保持物體靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？四：安培力的應(yīng)用典例1電磁炮的基本原理如圖所示，把待發(fā)射的炮彈（導(dǎo)體）放置在強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條平行導(dǎo)軌（導(dǎo)軌與水平方向成a角）上，磁場(chǎng)方向和導(dǎo)軌平面垂直，若給導(dǎo)軌以很大的電流，使用權(quán)炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)的作用下，沿導(dǎo)軌作加速運(yùn)動(dòng)，以某一速度發(fā)射出去，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，兩導(dǎo)軌間的距離為，磁場(chǎng)中導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為S炮彈的質(zhì)量為，炮彈和導(dǎo)軌間摩擦以及炮彈本身的長(zhǎng)度均不計(jì)，試求炮彈離TT開炮口時(shí)的速度.變式訓(xùn)練開炮口時(shí)的速度.變式訓(xùn)練1根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流會(huì)產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置一一電磁炮，其原理如圖所示：把待發(fā)炮彈（導(dǎo)體）放置在強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩平行導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通以大電流，使炮彈作為一個(gè)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)作用下沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng)，并以某一速度發(fā)射出去?，F(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，你認(rèn)為下列方案在理論上可行的是.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度的值.增大電流的值C減小磁感應(yīng)強(qiáng)度的值D改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行典例2典例2如圖所示為一電流表的原理示意圖。質(zhì)量為的均質(zhì)細(xì)金屬棒的中點(diǎn)處通過一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為在矩形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直紙面向外。與的右端連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，的長(zhǎng)度大于獻(xiàn)。當(dāng)中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，與矩形區(qū)域的邊重合；當(dāng)中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)多少？重力加速度為若要電流表正常工作，的哪一端應(yīng)與電源正極相接?

若要電流表正常工作，的哪一端應(yīng)與電源正極相接?,此電流表的量程是多少？不,此電流表的量程是多少？不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用若將量程擴(kuò)大倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻?典例4圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)通過測(cè)量通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力，來測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中為位于紙面內(nèi)的形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；為直流電源；為電阻箱；為電流表;為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。（）在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。（）完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填