§X32 磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力

3.2磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力學(xué)習(xí)目標(biāo)】磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力的大小和方向自主學(xué)習(xí)】一、磁感應(yīng)強(qiáng)度比值定義B： 其中①導(dǎo)線與磁場(chǎng) ，②F為 ，③B為導(dǎo)線所在處的④B的大小與I、L、F ，由 決定。B是矢量，計(jì)算時(shí)遵循 二、安培力(1)大?。喝鐖D：一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與B的夾角為0，當(dāng)通過電流I時(shí)，安培力的大小可表示為F= 。當(dāng)0=90°時(shí)，安培力最大，F(xiàn)= max當(dāng)0=0°或0=180。時(shí)，安培力為 (2)方向：用左手定則判定，安培力始終垂直于 和 所決定的平面，但 和 不一定垂直。若它二者中任一量反向，F(xiàn)將 ?！镜湫屠}】1、在紙面上有一個(gè)等邊三角形ABC,其頂點(diǎn)處都通有相同電流的三根長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直于紙面位置，/\電流方向如圖所示，每根通電導(dǎo)線在三角形的中心O產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。貝I」中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 。2、在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖所示，四根導(dǎo)線中電流i4=i3>i2>i2>i］，要使O點(diǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng)，則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流？（）A、i1B、i2哪一根導(dǎo)線中的電流？（）A、i1B、i2C、i3D、i43、如圖，一通電直導(dǎo)線位于蹄形磁鐵、磁極的正上方當(dāng)通以電流I時(shí)，試判斷導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況。4、如圖所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠盤，帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖。當(dāng)圓盤高速繞中心軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向是（）A、豎直向上B、豎直向下 C、水平向里D、水平向外，軌道間接有電動(dòng)勢(shì)5、如圖所示，兩根平行放置的導(dǎo)電軌道，間距為L(zhǎng),傾角為，軌道間接有電動(dòng)勢(shì)為E（內(nèi)阻不計(jì)）的電源，現(xiàn)將一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab與軌道垂直放于導(dǎo)電軌道上，軌道的摩擦和電阻均不計(jì)，要使ab桿靜止，所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少多大？什么方向？針對(duì)訓(xùn)練】1、下列說法中正確的是（）A、 電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B、 一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C、 表征電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值

D、表征磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)體長(zhǎng)度和電流乘積的比值2、在球體上分別沿經(jīng)、緯兩個(gè)方向互相垂直的套有兩個(gè)絕緣導(dǎo)線環(huán)AA'和BBZ,環(huán)中通有相同大小的恒定電流（如圖），則球心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)椋海ˋA‘面水平，BB'面垂直紙面豎直）（ ）A、 指向左上方B、 指向右下方C、 豎直向上D、 水平向右3、如圖所示，原來靜止的圓形通電線圈通以逆時(shí)針方向的電流I,在其直徑AB上靠近B點(diǎn)放一根垂直于線圈平面的固定不動(dòng)的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通過如圖所示的方向的電流『，在磁場(chǎng)力作用下圓線圈將（ ）A、向左運(yùn)動(dòng)B、向右運(yùn)動(dòng)C、 以直徑AB為軸運(yùn)動(dòng)D、 靜止不動(dòng)4、質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為0的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為M。有電流時(shí)，ab恰好能在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示，它的四個(gè)側(cè)視圖中標(biāo)出四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中桿ab又與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是（ ）①（a）圖②（b）圖3(c)圖d)圖A、①②B、③④C、①③D、②④5、一根長(zhǎng)度0.1米的均勻金屬桿，兩端焊接等長(zhǎng)的細(xì)軟導(dǎo)線

懸掛在同一水平的兩點(diǎn)上，abed所在的區(qū)域內(nèi)有一豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)ab中通以如圖所示電流時(shí)，金屬桿ab偏離原來的位置到兩根懸線和豎直方向的夾角為30°時(shí)保持平衡，如果金屬桿ab的質(zhì)量為0.0866千克，其中通過電流強(qiáng)度為10安，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（g取10米/秒2）【能力訓(xùn)練】1、下列敘述正確的是（ ）A、 放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受到恒定的磁場(chǎng)力B、 沿磁感線方向，磁場(chǎng)逐漸減弱C、 磁場(chǎng)的方向就是通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)力的方向D、 安培力的方向一定垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度和直導(dǎo)線所決定的平面2、如圖，O為圓心，KN、LM是半徑分別為ON、OM的同心圓，若O處垂直紙面放置一載流直導(dǎo)線，電流垂直紙面向外。用一條導(dǎo)線圍成如圖所示回路KLMN，當(dāng)回路中沿圖示方向通以電流時(shí)，此回路將（）A、 向左平動(dòng)B、 在紙面向繞過O點(diǎn)垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)C、 KL邊向夕卜，MN邊向里運(yùn)動(dòng)D、 KL邊向里，MN邊向外運(yùn)動(dòng)3、如圖所示，一重為G］的通電圓環(huán)置于水平桌面，環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向（從上往下看），在環(huán)的正上方用輕繩懸掛一條形磁鐵，磁鐵的中心軸線通過圓環(huán)中心，磁鐵的上端為N極，下端為S極，磁鐵自身重為G2，則下列關(guān)于圓環(huán)對(duì)桌面壓力F,磁鐵對(duì)輕繩拉力F的大小正確的是(/Q7A、 F>G],F>G2/Q7B、 FVG],F>G2C、 F<G，F(xiàn)'VGc12D、 F>G],F<G24、如圖所示，水平桌面上放一根條形磁鐵，磁鐵正中央上方吊著跟磁鐵垂直的導(dǎo)線，

當(dāng)導(dǎo)線中通入指向紙內(nèi)的電流時(shí)（）A、 懸線上的拉力將變大B、 懸線上的拉力將變小C、 條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將變大D、 條形磁鐵對(duì)水平桌面的壓力將不變5、 載流導(dǎo)線L］、L2處在同一平面內(nèi)，L］是固定的，L2可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，各自的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是（ ）A、因不受磁場(chǎng)力作用，故L2不動(dòng) 厶上B、 因L2所受的磁場(chǎng)力對(duì)軸O的力矩相平衡，故L2不動(dòng)C、 l2繞軸O按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)D、 L2繞軸O按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)6、 如圖所示，ab是兩根靠在一起的平行通電直導(dǎo)線，其中電流分別為I和Ib（已知abI>Ib）,電流方向如圖。當(dāng)垂直于a、b所在的平面加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab導(dǎo)線a恰好能處于平衡狀態(tài)，則導(dǎo)線b的受力情況與加磁場(chǎng)B以前相比（ ）A、 不再受磁場(chǎng)力作用B、 所受磁場(chǎng)力是原來的2倍，C、所受磁場(chǎng)力小于原來的2倍 ?D、 所受磁場(chǎng)力大于原來的2倍7、如圖所示，閉合導(dǎo)線aba中通入電流I方向如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里，且與閉合導(dǎo)線平面垂直，直導(dǎo)線ab長(zhǎng)為L(zhǎng),則閉合導(dǎo)線受到的安培力大小是 ，彎曲導(dǎo)線ab受到的安培力的大小 ，方向一，直導(dǎo)線ab受到的安培力大小，直導(dǎo)線ab受到的安培力大小8、如圖所示，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，并在豎直向上的磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為3.6kg，有效長(zhǎng)度2m的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí)，金屬棒做勻

速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒中的電流強(qiáng)度增大到8A時(shí)，金屬棒能獲得2m/s2的加速度，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？9、如圖所示，有一根導(dǎo)線ab緊靠在豎直導(dǎo)軌上，它們之間的摩擦因數(shù)為=0.5，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,如果導(dǎo)線的質(zhì)量為M=0.010kg,長(zhǎng)度l=0.20m，問在導(dǎo)線ab上至少要通以多大的電流才能使它保持靜止？電流方向如何？（g取10m/s2）10、如圖所示，將長(zhǎng)50cm、質(zhì)量為10g的均勻金屬棒ab的兩端用兩只相同的彈簧懸掛成水平狀態(tài)，位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒中通過0.4A電流時(shí)，彈簧恰好不伸長(zhǎng)，求：（1） 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？（2） 當(dāng)金屬棒通過0.2A由a到b的電流時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)1厘米，如果電流方向由b到a,而電流大小不變，彈簧伸長(zhǎng)又是多少？學(xué)后反思】參考答案：典型例題1、O 2、D 3、由上往下看導(dǎo)線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)4