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1、安培力综合练习题_经典_(含答案) 安培力作用下导体的运动例1两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图355所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是 ()A都绕圆柱体转动 B彼此相向运动，且具有大小相等的加速度C彼此相向运动，电流大的加速度大 D彼此背向运动，电流大的加速度大答案B安培力作用下导体的平衡例2如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向角而处于平衡状态为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为()A.tan ，竖直向上 B.tan
2、，竖直向下C.sin ，平行悬线向下 D.sin ，平行悬线向上答案D安培力和牛顿第二定律的结合例3澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)如图357所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 (轨道摩擦不计)答案55 T 练习题组一安培力作用下导体的运动1把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它组成如图所示的电路图当开关S接通后，将看到的现象是()A弹簧向上收缩 B弹簧被拉长 C弹簧上下跳动 D弹簧仍静止不动答案C
3、2通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图359所示下列哪种情况将会发生()A因L2不受磁场力的作用，故L2不动 B因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动CL2绕轴O按顺时针方向转动 DL2绕轴O按逆时针方向转动答案D3.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图3510所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受磁场力方向后的运动情况为()A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D从上向下看
4、逆时针转动并靠近螺线管答案D4一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的电流时，从左向右看，则线圈L1将()A不动 B顺时针转动 C逆时针转动 D向纸面内平动答案B题组二通电导线在磁场中的平衡5如图3512所示条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止下列结论正确的是()A磁铁对水平面的压力减小 B磁铁对水平面的压力增大C磁铁对水平面施加向左的静摩擦力 D磁铁所受的合外力增加答案BC6质量为m的通电细杆ab置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的
5、动摩擦因数为.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图3513所示图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是()答案AB7如图3514所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是()A棒中的电流变大，角变大 B两悬线等长变短，角变小C .金属棒质量变大，角变大 D磁感应强度变大，角变小答案A8如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡然后
6、使电流I反向，这时要在天平的左盘上加质量为2102 kg的砝码，才能使天平重新平衡求磁场对bc边作用力的大小若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I0.1 A，bc边长度为10 cm，求该磁场的磁感应强度(g取10 m/s2)答案0.1 N1 T9如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6102 kg的通电直导线，电流I1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t0，B0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)答案5 s10如图所示，两平行金属导轨间的距离L0.40 m，金
7、属导轨所在的平面与水平面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻r0.50 的直流电源现把一个质量m0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R02.5 ，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 370.60，cos 370.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力大小答案(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N11如图3518所示，水平放置的两导轨P、
8、Q间的距离L0.5 m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B2 T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m1 kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G3 N的物块相连已知ab棒与导轨间的动摩擦因数0.2，电源的电动势E10 V、内阻r0.1 ，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？(g取10 m/s2)答案19 R9.9 .题组三安培力与牛顿运动定律的综合应用12如图3519所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为0.2 T，一根质量为0.6 kg，有效长度为2 m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5 A时
9、，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流突然增大为8 A时，求金属棒能获得的加速度的大小答案2 m/s213据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图3520所示炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出设两导轨之间的距离L0.10 m，导轨长x5.0 m，炮弹质量m0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B2.0 T，方向垂直于纸面向里若炮弹出口速度为v2.0103 m/s，求通过导轨的电流I.忽略摩擦力与重力的影响答案6104 A
