安培力習(xí)題課

1、安培力習(xí)題課例1：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B順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升解析：根據(jù)蹄形磁鐵磁感線分布和左手定則可判斷A端受垂直紙面向里的安培力，B端受垂直紙面向外的安培力，故導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；假設(shè)導(dǎo)線自圖示位置轉(zhuǎn)過90°，由左手定則可知，導(dǎo)線AB受豎直向下安培力作用；導(dǎo)線下降，故導(dǎo)線在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，所以本題答案應(yīng)選：C。例2：在同一平面內(nèi)有兩根平行的通電導(dǎo)線a與b，關(guān)于它們相互作用

2、力方向的判斷正確的是 （ ）A通以同向電流時(shí)，互相吸引B通以同向電流時(shí)，互相排斥C通以反向電流時(shí)，互相吸引D通以反向電流時(shí)，互相排斥解析：設(shè)兩導(dǎo)線中都通以向上的同向電流根據(jù)安培定則，導(dǎo)線a中的電流產(chǎn)生的磁場，在其右側(cè)都垂直紙面向內(nèi)這個(gè)磁場對通電導(dǎo)線b的作用力Fab的方向，由左手定則可判知，在紙面內(nèi)向左同理，導(dǎo)線b中的電流產(chǎn)生的磁場在其左側(cè)都垂直紙面向外，它對導(dǎo)線a的作用力Fba的方向在紙面內(nèi)向右結(jié)果，兩導(dǎo)線互相吸引（圖2）若其中b導(dǎo)線的電流反向（即兩導(dǎo)線中通以反向電流），則a導(dǎo)線的右邊垂直紙面向內(nèi)的磁場對b導(dǎo)線的作用力Fab的方向在紙面內(nèi)向右；同理b導(dǎo)線的左邊垂直紙面向內(nèi)的磁場對a導(dǎo)線的作用力

3、Fba的方向在紙面內(nèi)向左結(jié)果，兩導(dǎo)線互相排斥（圖3）所以本題答案應(yīng)選：AD例3.在傾角=30°的斜面上，固定一金屬框，寬l=0.25m，接入電動(dòng)勢=12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬框面向上的勻強(qiáng)磁場中（圖1）當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？框架與棒的電阻不計(jì)，g=10ms2分析金屬棒受到四個(gè)力作用：重力mg，垂直框面向上的支持力N，沿框面向上的安培力F，沿框面的摩擦力f金屬棒靜止在框架上時(shí)，摩擦力f的方向可能沿框面向上，也可能向下，需分兩種情況考慮解析：當(dāng)變阻器R取值較大時(shí)，I較小，安培力F較小，在金屬棒重力分力mgsin

4、作用下使棒有沿框架下滑趨勢，框架對棒的摩擦力沿框面向上（圖2）金屬棒剛好不下滑時(shí)滿足平衡條件當(dāng)變阻器R取值較小時(shí)，I較大，安培力F較大，會(huì)使金屬棒產(chǎn)生沿框面上滑趨勢因此，框架對棒的摩擦力沿框面向下（圖3）金屬棒剛好不上滑時(shí)滿足平衡條件所以滑動(dòng)變滑器R的取值范圍應(yīng)為1.5R4.8例4. 如圖所示，傾角為 的光滑斜面上， 有一長為L，質(zhì)量為m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，電流方向垂直紙面向外在圖中加一勻強(qiáng)磁場，可使導(dǎo)線平衡，試求：最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多少？方向如何？解析：導(dǎo)體棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)?shù)谌齻€(gè)力（安培力）F與 垂直時(shí)，F(xiàn)有最小值，如圖，即安培力方向平行

5、于斜面向上， 又因?yàn)楫?dāng)導(dǎo)體棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)，安培力最大，故本題所求最小磁感應(yīng)強(qiáng)度 ，方向?yàn)榇怪毙泵嫦蛳孪嚓P(guān)習(xí)題：（磁場）一、選擇題1關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的說法有 A磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種物質(zhì)B磁感線可以形象地表現(xiàn)磁場的強(qiáng)弱與方向C磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線2一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方，并與磁針指向平行，能使磁針的S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，如圖1所示，那么這束帶電粒子可能是 A向右飛行的正離子束 B向左飛行的正離子束 C向右飛行的負(fù)離子束 D問左飛行的負(fù)離子束3鐵心上

6、有兩個(gè)線圈，把它們和一個(gè)干電池連接起來，已知線圈的電阻比電池的內(nèi)阻大得多，如圖2所示的圖中，哪一種接法鐵心的磁性最強(qiáng) 4關(guān)于磁場，以下說法正確的是 A電流在磁場中某點(diǎn)不受磁場力作用，則該點(diǎn)的磁感強(qiáng)度一定為零B磁場中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度，根據(jù)公式B=F/I·l，它跟F，I，l都有關(guān)C磁場中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的方向垂直于該點(diǎn)的磁場方向D磁場中任一點(diǎn)的磁感強(qiáng)度等于磁通密度，即垂直于磁感強(qiáng)度方向的單位面積的磁通量5磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 A放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場力的方向B放在該點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷所受的磁場力的方向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)磁場線的切線方向6下列有關(guān)磁通量

7、的論述中正確的是 A磁感強(qiáng)度越大的地方，穿過線圈的磁通量也越大B磁感強(qiáng)度越大的地方，線圈面積越大，則穿過線圈的磁通量越大C穿過線圈的磁通量為零的地方，磁感強(qiáng)度一定為零D勻強(qiáng)磁場中，穿過線圈的磁感線越多，則磁通量越大7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磁鐵對桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用B磁鐵對桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用C磁鐵對桌面的壓力增大，個(gè)受桌面摩擦力的作用D磁鐵對桌面的壓力增大，受到桌面摩擦力的作用8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

8、圓心，線圈將 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9通電矩形線圈平面垂直于勻強(qiáng)磁場的磁感線，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)展形變的效果二、填空題10勻強(qiáng)磁場中有一段長為0.2m的直導(dǎo)線，它與磁場方向垂直，當(dāng)通過3A的電流時(shí)，受到60×10-2N的磁場力，則磁場的磁感強(qiáng)度是_特；當(dāng)導(dǎo)線長度縮短一半時(shí)，磁場的磁感強(qiáng)度是_特；當(dāng)通入的電流加倍時(shí)，磁場的磁感強(qiáng)度是_特11如圖5所示， abcd是一豎直的矩形導(dǎo)線框，線框面積為S，放

9、在磁場中，ab邊在水平面內(nèi)且與磁場方向成60°角，若導(dǎo)線框中的電流為I，則導(dǎo)線框所受的安培力對某豎直的固定軸的力矩等于_12一矩形線圈面積S10-2m2，它和勻強(qiáng)磁場方向之間的夾角130°，穿過線圈的磁通量1×103Wb，則磁場的磁感強(qiáng)度B_；若線圈以一條邊為軸的轉(zhuǎn)180°，則穿過線圈的磁能量的變化為_；若線圈平面和磁場方向之間的夾角變?yōu)?0°，則_三、計(jì)算題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的加速度，求勻強(qiáng)磁場

10、的磁感強(qiáng)度的大??；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長為l，通過的電流強(qiáng)度為I，勻強(qiáng)磁場的磁感強(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？一、磁場、安培力練習(xí)題答案一、選擇題1AB 2BC 3D 4D5CD 6D 7A 8A 9AB二、填空題三、計(jì)算題131.2T 14mg-BIlcos，BIlsin二、洛侖茲力練習(xí)題一、選擇題1如圖1所示，在垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向發(fā)射出兩個(gè)電子1和2，其速度分別為v1和v2如果v22v1，則1和2的軌道半徑之比r1：r2及周期之比T1：T2分別為 Ar1：r21：2，T1：T21：2Br1

11、：r21：2，T1：T21：1Cr1：r22：1，T1：T21：1Dr1：r21：1，T1：T22：12如圖2所示，ab是一彎管，其中心線是半徑為R的一段圓弧，將它置于一給定的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于圓弧所在平面，并且指向紙外、有一束粒子對準(zhǔn)a端射入彎管，粒子有不同的質(zhì)量、不同的速度，但都是一價(jià)正離子 A只有速度大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管B只有質(zhì)量大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管C只有動(dòng)量大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管D只有能量大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管3電子以初速V0垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，則 A磁場對電子的作用力始終不變B磁場對電子的作用力始終不作功C電

12、子的動(dòng)量始終不變D電子的動(dòng)能始終不變它們以相同的速度沿垂直于磁場方向射入勻強(qiáng)磁場（磁場方向垂直紙面向里）在圖3中，哪個(gè)圖正確地表示出這三束粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡？ 5一個(gè)帶電粒子，沿垂直于磁場的方向射入一勻強(qiáng)磁場，粒子的一段徑跡如圖4所示，徑跡上的每一小段可近似看成圓弧由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減?。◣щ娏坎蛔儯膱D中可以確定 A粒子從a到b，帶正電 B粒子從b到a，帶正電C粒子從a到b，帶負(fù)電 D粒子從b到a，帶負(fù)電6三個(gè)相同的帶電小球1、2、3，在重力場中從同一高度由靜止開始落下，其中小球1通過一附加的水平方向勻強(qiáng)電場，小球2通過一附加的水平方向勻強(qiáng)磁場設(shè)三個(gè)小球落到同一高度時(shí)的

13、動(dòng)能分別為E1、E2和E3，忽略空氣阻力，則 AE1E2E3 BE1E2E3CE1E2E3 DE1E2E37真空中同時(shí)存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)帶有等量同種電荷的油滴a、b、c在場中做不同的運(yùn)動(dòng)其中a靜止，b向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則三油滴質(zhì)量大小關(guān)系為 Aa最大 Bb最大 Cc最大 D都相等8一個(gè)帶正電荷的微粒（重力不計(jì)）穿過圖5中勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域時(shí)，恰能沿直線運(yùn)動(dòng)，則欲使電荷向下偏轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)采用的辦法是 A增大電荷質(zhì)量 B增大電荷電量C減少入射速度 D增大磁感強(qiáng)度E減小電場強(qiáng)度二、填空題9一束離子能沿入射方向通過互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)

14、域，然后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場內(nèi)做半徑相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖6），則這束離子必定有相同的_，相同的_10為使從熾熱燈絲發(fā)射的電子（質(zhì)量m、電量e、初速為零）能沿入射方向通過互相垂直的勻強(qiáng)電場（場強(qiáng)為E）和勻強(qiáng)磁場（磁感強(qiáng)度為B）區(qū)域，對電子的加速電壓為_11一個(gè)電子勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)而不受到磁場力的作用，則電子運(yùn)動(dòng)的方向是_12一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)，其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流的電流強(qiáng)度I_三、計(jì)算題13一個(gè)電視顯像管的電子束里電子的動(dòng)能EK12000eV這個(gè)顯像管的位置取向剛好使電子水平地由南向北運(yùn)動(dòng)已知地磁場的豎直向下分量B5.5&#

15、215;10-5T，試問（1）電子束偏向什么方向？（2）電子束在顯像管里由南向北通過y20cm路程，受洛侖茲力作用將偏轉(zhuǎn)多少距離？電子質(zhì)量m9.1×10-31kg，電量e1.6×10-19C14如圖7所示，一質(zhì)量m、電量q帶正電荷的小球靜止在傾角30°、足夠長的絕緣光滑斜面頂端時(shí)對斜面壓力恰為零若迅速把電場方向改為豎直向下，則小球能在斜面上滑行多遠(yuǎn)？洛侖茲力練習(xí)題答案一、選擇題1B 2C 3BD 4C5B 6B 7C 8C二、填空題三、計(jì)算題三、單元練習(xí)題一、選擇題1安培的分子環(huán)流假設(shè)，可用來解釋 A兩通電導(dǎo)體間有相互作用的原因B通電線圈產(chǎn)生磁場的原因C永久磁鐵產(chǎn)

16、生磁場的原因D鐵質(zhì)類物體被磁化而具有磁性的原因2如圖1所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，則 A磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B磁鐵對桌面壓力減小，受到桌面的摩擦力作用C磁鐵對桌面壓力增大，不受桌面的摩擦力作用D磁鐵對桌面壓力增大，受到桌面的摩擦力作用3有電子、質(zhì)子、氘核、氚核，以同樣速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場中，它們都作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則軌道半徑最大的粒子是 A氘核 B氚核C電子 D質(zhì)子4兩個(gè)電子以大小不同的初速度沿垂直于磁場的方向射入同一勻強(qiáng)磁場中設(shè)r1、r2為這兩個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌道半徑，T1、T2是它們的運(yùn)動(dòng)周

17、期，則 Ar1r2，T1T2 Br1r2，T1T2Cr1r2，T1T2 Dr1r2，T1T25在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中，有一原來靜止的原子核該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖2中a、b所示由圖可以判定 A該核發(fā)生的是衰變B該核發(fā)生的是衰變C磁場方向一定是垂直紙面向里D磁場方向向里還是向外不能判定6如圖3有一混合正離子束先后通過正交電場磁場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如果這束正離子束流在區(qū)域中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域后偏轉(zhuǎn)半徑又相同，則說明這些正離子具有相同的 A速度 B質(zhì)量C電荷 D荷質(zhì)比7設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖4所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下

18、，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略重力，以下說法中正確的是 A這離子必帶正電荷BA點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度C離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大D離子到達(dá)B點(diǎn)后，將沿原曲線返回A點(diǎn)8如圖5所示，在正交的勻強(qiáng)電場和磁場的區(qū)域內(nèi)（磁場水平向內(nèi)），有一離子恰能沿直線飛過此區(qū)域（不計(jì)離子重力） A若離子帶正電，E方向應(yīng)向下B若離子帶負(fù)電，E方向應(yīng)向上C若離子帶正電，E方向應(yīng)向上D不管離子帶何種電，E方向都向下9一根通有電流I的直銅棒用軟導(dǎo)線掛在如圖6所示勻強(qiáng)磁場中，此時(shí)懸線中的張力大于零而小于銅棒的重力欲使懸線中張力為零，可采用的方法有 A適當(dāng)增大電流，方向不變B適當(dāng)減小電流

19、，并使它反向C電流大小、方向不變，適當(dāng)增強(qiáng)磁場D使原電流反向，并適當(dāng)減弱磁場10如圖7所示，一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使MN垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，可以 A將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負(fù)極B將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負(fù)極C將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極D將a、c端接在交流電源的一端，b、d接在交流電源的另一端11帶電為+q的粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，下面說法中正確的是 A只要速度大小相同，所受洛侖茲力就相同B如果把+q改為-q，且速度反向大小不變，則洛侖茲力的大小，方向均不變C洛侖茲力方向一定與電荷速度方向垂直，

20、磁場方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直D粒子只受到洛侖茲力作用，其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、動(dòng)量均不變12關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是 A有磁必有電荷，有電荷必有磁B一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運(yùn)動(dòng)電荷，一切磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用C除永久磁鐵外，一切磁場都是由運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生的D根據(jù)安培的分子環(huán)流假說，在外界磁場作用下，物體內(nèi)部分子電流取向大致相同時(shí)，物體就被磁化，兩端形成磁極二、填空題13一質(zhì)子及一粒子，同時(shí)垂直射入同一勻強(qiáng)磁場中（1）若兩者由靜止經(jīng)同一電勢差加速的，則旋轉(zhuǎn)半徑之比為_；（2）若兩者以相同的動(dòng)進(jìn)入磁場中，則旋轉(zhuǎn)半徑之比為_；（3）若兩者以相同的動(dòng)能進(jìn)入磁場中，

21、則旋轉(zhuǎn)半徑之比為_；（4）若兩者以相同速度進(jìn)入磁場，則旋轉(zhuǎn)半徑之比為_14兩塊長5d，相距d的水平平行金屬板，板間有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場一大群電子從平行于板面的方向、以等大小的速度v從左端各處飛入（圖8）為了不使任何電子飛出，板間磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為_15如圖9所示，M、N為水平位置的兩塊平行金屬板，板間距離為d，兩板間電勢差為U當(dāng)帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子流以速度V0沿水平方向從兩板左端的中央O點(diǎn)處射入，因受電場力作用，離子作曲線運(yùn)動(dòng)，偏向M板（重力忽略不計(jì)）今在兩板間加一勻強(qiáng)磁場，使從中央O處射入的正離流在兩板間作直線運(yùn)動(dòng)則磁場的方向是_，磁感應(yīng)強(qiáng)度B_16如圖10所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入已知兩板間距為d，磁感強(qiáng)度為B，這時(shí)粒子恰能直線穿過電場和磁場區(qū)域（重力不計(jì)）今將磁感強(qiáng)度增大到某值，則粒子將落到極板上當(dāng)粒子落到極板上時(shí)的動(dòng)能為_17如圖11所示，絕緣光滑的斜面傾角為，勻強(qiáng)磁場B方向與斜面垂直，如果一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為-q的小球A在斜面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則必須