安培力習(xí)題課

安培力習(xí)題課例1：如圖所示，把一重力不計的通電直導(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，當(dāng)導(dǎo)線通過圖示方向電流時，導(dǎo)線的運動情況是（從上往下看）：（）A．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升解析：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)線逆時針轉(zhuǎn)動；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)線在逆時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動，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)于它們相互作用力方向的判斷．正確的是（）A．通以同向電流時，互相吸引B．通以同向電流時，互相排斥C．通以反向電流時，互相吸引D．通以反向電流時，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F′ab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F′ba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θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬l=0.25m，接入電動勢ε=12V、內(nèi)阻不計的電池．垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬框面向上的勻強磁場中（圖1）．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜止在框架上？框架與棒的電阻不計，g=10m／s2．〔分析〕金屬棒受到四個力作用：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，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，I較小，安培力F較小，在金屬棒重力分力mgsinθ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滿足平衡條件當(dāng)變阻器R取值較小時，I較大，安培力F較大，會使金屬棒產(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滿足平衡條件所以滑動變滑器R的取值范圍應(yīng)為Ω≤R≤Ω．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)線中的電流強度為I，電流方向垂直紙面向外．在圖中加一勻強磁場，可使導(dǎo)線平衡，試求：最小的磁感應(yīng)強度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)知識可知，當(dāng)?shù)谌齻€力（安培力）F與垂直時，F(xiàn)有最小值，如圖，即安培力方向平行于斜面向上，又因為當(dāng)導(dǎo)體棒與磁感應(yīng)強度垂直時，安培力最大，故本題所求最小磁感應(yīng)強度，方向為垂直斜面向下．安培力習(xí)題1．一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2．在圖中，標(biāo)出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向，其中正確的是（）BBFIABIFBIBFCIBFD 電流向右3．如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在它的左上方固定一直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，若給導(dǎo)線通以垂直于紙面向里的電流，則（）A、磁鐵對桌面壓力增大B、磁場對桌面壓力減小C、桌面對磁鐵沒有摩擦力D、桌面對磁鐵摩擦力向右4．有一小段通電導(dǎo)線，長為1cm，電流強度為5A，把它置于磁場中某點，受到的磁場力為N，則該點的磁感應(yīng)強度B一定是（）A．B=2T B．B≤2TC．B≥2T D．以上情況都有可能Bθ5．如圖所示，一長L的直導(dǎo)線通以大小為I的電流，放在垂直于導(dǎo)線的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，則導(dǎo)線所受安培力大小為（BθA．BLIsinθ B．BLIcosθC．BLI/sinθ D．BLI6．在赤道上某處有一豎直直立的避雷針，當(dāng)帶有正電荷的烏云經(jīng)過避雷針的上方并通過避雷針形成電流時，地磁場對避雷針的作用力的方向為（）A．向東 B．向南 C．向西 D．向北7．兩條導(dǎo)線互相垂直，但相隔一小段距離，其中AB固定，CD可自由活動，當(dāng)通以如圖1所示電流后，CD導(dǎo)線將（）A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近ABB.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開ABC.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開ABD.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近AB8.質(zhì)量為m長度為l的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上。通過MN的電流強度為I，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，其方向與導(dǎo)軌平面呈θ斜向上，如圖所示。求MN受到的支持力和摩擦力。αMNαabRB9．如圖所示，寬為l的金屬框架和水平面夾角為α，并處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂