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1、安培力专题一、安培力的判断例1.下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法中，正确的是（ ）A. 安培力的大小只和磁场的强弱、电流大小有关B. 安培力的方向与磁场方向垂直，同时又与电流方向垂直C. 若通电导线所受磁场力为零，则导线所在处磁感应强度必为零D. 若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直变1.如图，abcd 四边形闭合线框，a、c、d 三点分别在三个正交轴上，坐标值均等于L，整个空间处于平行于+y方向竖直向上的匀强磁场中，通入电流I方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小下述正确的是（ ）A. ab边与ad受到的安培力大小相等； B. c
2、d边受到的安培力最大；C. cd边与ad受到的安培力大小相等； D. ad边不受安培力的作用；二、左手定则的应用例2、同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（D ）变2、所示，长方形线框abcd通有电流I，放在直线电流I附近，以下关于线框四个边受到安培力的说法正确的是( C )A线框只有两个边受力，合力向左 B线框只有两个边受力，合力向右C线框四个边都受力，合力向左。 D线框四个边都受力，合力向右例3：在等边三角形的三个顶点a、b、c处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相同的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向为（ ）A.与ab平行，竖直向上
3、 B.与ab平行，竖直向下C.与ab边垂直，指向左边 D.与ab边垂直，指向右边变3、如图，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内。每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用。关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是 (B )（A）导线a所受安培力的合力方向向右 （B）导线c所受安培力的合力方向向右（C）导线c所受安培力的合力方向向左 （D）导线b所受安培力的合力方向向左三、对有效长度的理解例4、如图，长为2l的直导线拆成边长相等、夹角为60的V形，并置于与其所在平面相垂
4、直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当在该导线中通以大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（C）A0B0.5BIl CBIlD2BIl变4、图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且abc=bcd=1350 。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（A ）A方向沿纸面向上，大小为（+1）ILB B方向沿纸面向上，大小为（-1）ILBC方向沿纸面向下，大小为（+1）ILB D方向沿纸面向下，大小为（-1）ILB 四、安培力作用下的转换思维例5如图所示，
5、一根条形磁铁放在水平桌面上，在其左端上方固定一根与磁铁垂直的长直导线当导线中通以图示方向的电流时，则 ( ) A磁铁对桌面的压力减小，且受向左的摩擦力作用 B磁铁对桌面的压力减小，且受向右的摩擦力作用 C磁铁对桌面的压力增大，且受向左的摩擦力作用 D磁铁对桌面的压力增大，且受向右的摩擦力作用变5如图，一条形磁铁静止在斜面上，现在在磁铁上方放置一通以如图中所示方向电流的导线，磁铁仍保持静止，则磁铁所受到斜面的支持力N和摩擦力f的变化情况是（ ） AN变小，f变大 BN变小，f变小 CN变大，f变大DN变大，f变小五、安培力作用下的运动例6、如图所示，两个同样的通电导线环同轴平行，相隔一小段距离悬
6、挂，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将（A ）。A. 吸引 B. 排斥 C. 保持静止 D. 边吸引边转动变6、两根相互垂直的异面通电直导线AB和CD（电流I方向如图），其中AB固定不动，CD可自由移动，则CD运动的情况是（ ）A. 逆时针转动，同时靠近AB； B. 逆时针转动，同时远离AB；C. 顺时针转动，同时远离AB； D. 顺时针转动，同时靠近AB。例7如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个圆线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示的方向流动时，将会出现 ( ) A. 线圈向磁铁平移 B. 线圈远离磁铁平移 C. 从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 D. 从上
7、往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁变7：在条形磁铁N极附近，放置一通有方向如图电流I的轻质线圈abcd，则线圈运动情况是（ ）A.ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时靠近N极； B.ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时远离N极；C.ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时靠近N极； D.ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时远离N极。变7.1如图所示, 通电圆线圈套在条形磁铁右端, 磁场对通电线圈作用的结果使（ ）SN A圆面积有被拉大的倾向 B圆面积有被压小的倾向 C线圈将向左平移D线圈将向右平移变7.2 如图所示，原来静止的圆形线圈通过逆时针方向的电流, 在其直径ab上靠近b点有一长直导线垂直
8、于圆形线圈平面被固定。今在长直导线中通以图示方向的电流时, 在磁场力的作用下，圆形线圈将 （ ） A向左平动 B向右平动 C仍然静止 D绕ab轴转动六、安培力作用下的平衡例8如图所示为电流天平的示意图。当左边导线框通以图示方向电流时，天平恰好平衡。如改变电流方向而仍维持天平平衡，则需在天平右端再加上质量为m砝码。由此可见通电线框在磁场中所受的磁场力的大小为( )A. mg B. mg C. 2mg D. 无法判断变8、如图两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小
9、变为（ ）A.F2 B.F1F2C.F1+F2 D.2F1F2例9如图所示，金属棒ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上若磁场方向与导轨平面成角，试问：(1)棒受到的摩擦力多大? (2)棒对导轨的压力为多大? (3)若ab棒恰好开始运动，那么动摩擦因数为多大?变9：倾角为a的光滑斜面上,置一通有电流I,长L,质量为m的导体棒,要使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向如何。七、综合电路下的安培力问题例10图所示，MN、PQ为水平放置的金属导轨，直导线ab与导轨垂直放置，导轨间距L=10cm，其电阻为0.4，导轨所在
10、区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.2T。电池电动势E=1.5V，内电阻r=0.18，电阻R=1.6，开关S接通后直导线ab仍静止不动。求直导线ab所受的摩擦力的大小和方向。变11：电源电动势E2V，r0.5，竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m0.1kg，R=0.5，它与导体轨道的动摩擦因数0.4，有效长度0.2 m，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外的磁场（g=10 m/s2），求：（1）此磁场是斜向上还是斜向下？ （2）B的范围是多少？变111. 由正视图转换成从左往右看的侧视图如右，因为金属棒置于导轨以外，所以侧视图中，金属棒在右边，支持力水平
11、向右因为磁场与纸面夹角为600且与导线垂直，故磁感线可能斜向右上，也可能斜向右下 当磁感线斜向右上时，安培力斜向左上；当磁感线斜向右下时，安培力斜向右上金属棒受重力mg、支持力N、安培力F、摩擦力f四个力作用，而支持力水平向右，所以，安培力只能斜向左上.因此，磁感线只能斜向右上，与竖直方向的夹角为600；而安培力斜向左上，与竖直方向的夹角为3002. 金属棒所受重力mg竖直向下，支持力N水平向右，安培力斜向左上，而摩擦力f可能向上，也可能向下 当静摩擦力向上，且fN时，安培力最小，磁感应强度B最小，由平衡条件可知： N + Fmcosa mg 又NFmsina Fmmg/cosa +sinaFmBmIL IE/R+r2ABmFm/IL mg/ILcosa +sina2.34T3. 当静摩擦力向下，且fN时，安培力最大，磁感应强度B最大，由平衡条件可知： Fmaxcosa mg +N 又NFmaxsina Fmaxmg/cosa sinaFmaxBmIL IE/R+r2ABmaxFmax /ILmg/ILcosa sina3.75T4. 综上所述，易知： 2.34TB3.75T3
