安培力专题分类训练知识讲解
安培力专题分类训练
题型一:电磁场方向的判定
1.⑴.利用右手定则判断电磁场的方向;⑵.注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向题1:铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内
阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强()
2. ⑴.利用右手定则判断电磁场的方向;
⑵.整个通电螺线管可分为上下两部分,而上下两个通电螺线管可看作两根条形磁铁;
⑶.注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向;
⑷.中心处的磁场由上下两个通电螺线管的磁场叠加而成;
⑸.电子束可看作通电直导线
题2:如图,在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b。a、b串联
后通入方向如图的电流I,一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时()
A.向下偏
B.向上偏
C.向左偏
D.向右偏
题型二:磁通量的求解
1.对条形磁铁而言,φ总=φ内—φ外
题3:如图,a、b、c三个环,水平套在条形磁铁外面,其中a、b两环大
小相同,c环最大,a环位于N极外,b、c两环均位于条形磁铁中部,则穿过三
个环的磁通量()
A. c环最大,a、b环相同;
B. 三个环相同;
C. b环比c环大;
D. b环比a环大。
2. ⑴.磁通量有正负之分;⑵.总的磁通量为各分量的代数和
题4:六根通有等值电流I的绝缘导线,位于同一平面内,围成1、2、3、4
四个面积相等的正方形区域,如图所示。穿过这四个区域的磁通量()
A. 穿过1、3两个区域的磁通量最小;
B. 穿过2区指向纸外的磁通量最大;
C. 穿过4区指向纸里的磁通量最大;
D. 穿过2、4两个区域的磁通量最小。
3. ⑴.磁通量有正负之分;⑵.求磁通量变化量时,注意“+”、“-”符号
题5:如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将
金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属
框的磁通量变化分别为Δφ1和Δφ2,则()
I
a
b
I
I
I
I I I
1
2
3 4
S
N
a
b
c
b
a
上
右
A. Δφ1>Δφ2
B. Δφ1=Δφ2
C. Δφ1<Δφ2
D. 不能判断
题型三:安培力方向的判定
1.⑴.思路的转换:磁铁的受力情况不能直接确定,就先判断通电直导线的受力,再回过
头来判断磁铁的受力
⑵.从左至右的运动过程中,磁感线的方向不同,导线所受安培力方向也不同
题6:如图所示,条形磁铁放在桌面上,一根通电直导线由S 极的上端平移到N 极的上端的过程,导线保持与磁铁垂直,导线中的电流方向向内.则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)( ) A 为零 B .方向由向左变为向右 C 方向保持不变 D .方向由向右变为向左
2. ⑴.要判断安培力方向,应先明确它处于谁产生的磁场中;
⑵.不知外加磁场方向时,应分两种情况讨论〈垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况〉 ⑶.外加匀强磁场后,导线所处的磁场有两个,两个磁场产生两个安培力
题7:如图所示,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F 1.当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a
受到磁场力大小变为F 2,则此时b 受到的磁场力大小变为( ) A.F 2 B.F 1-F 2 C.F 1+F 2 D.2F 1-F 2
3. ⑴.通电直导线在周围某一点产生的磁场,与该点和导线的连线垂直;
⑵.通电直导线自身产生的磁场对自己不能产生力的作用,
⑶.c 点的磁场由导线a 、b 共同产生,c 点的磁感应强度B c 由B a 、B b 合成后求得 ⑷.得出B c 的方向后,还要根据左手定则判断安培力的方向
题8: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
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
题型四:运动情况的判定
要特别注意二维运动
题9:两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 。
题10: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; N a
b c
d
I
A
B
D
D.ab边转向纸里,cd边转向纸外,同时远离N极。
题型五:平衡问题
1.⑴.利用正交分解求解;⑵.注意:匝数为n
题11:如图,一劲度系数为k的轻质弹簧,下挂一匝数为n,bc边为l
的矩形线框.线框下半部处在磁感应强度为B的匀强磁场中,方向垂直纸面
向里,并与线框平面垂直.线框中通以电流I,方向如图.开始时线框处于平
衡状态,现令磁场反向,大小不变,重新平衡.则此过程中线框位移的大小
△x=__________,方向_________________.
2. ⑴.利用力矩平衡求解;⑵.左边的线框受重力作用,右边托盘的重力是忽略的
题12:如图,左边线圈的下半部分处于磁场中,当通以逆时针方向电
流I时,天平恰好平衡,此时天平右边的砝码为m,若改为顺时针方向的电
流且大小不变,则需在天平右边增加△m的砝码,通电线圈受到磁场力大小
为________________。
3. ⑴.利用三角形定则求解,步骤:﹙三角形定则适用于三力平衡﹚
①作受力图
②反向延长其中一个力,建立平行四边形
③在平行四边形中找一个三角形,并标明各边对应的力
④找已知角,利用三角函数求力
⑵.利用动态三角形求力的最值或变化情况,步骤:
①由恒力确定三角形两个不动的顶点
②由大小变化方向不变的力确定三角形中不变的角,从而确定第三个顶点移动的轨迹
③由大小方向都变化的力确定第三个顶点移动的方向
题13: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。
题型六:图形的转换﹙立体图可转换成三种平面图形:正视图、俯视图、侧视图﹚
1.由立体图转换成从右往左看的侧面图
题14:如图所示,导体棒ab质量为m,电阻为R,放在与水平
面夹角为a的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处于
竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,电池内阻不计.问:
a (1)导体光滑时,电源电动势E为多大才能使导体棒静止在导轨上?
(2)若导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体杆不能
静止在导轨上,要使杆静止在导轨上,E应为多大?
2.⑴.由正视图转换成从左往右看的侧面图
⑵.金属棒所受摩擦力可能向上,也可能向下;若取向上为正,则-μN≤f≤μN
题15:电源电动势E=2V,r=0.5Ω,竖直导轨电阻可略,金属棒的质
量m=0.1kg,R=0.5Ω,它与导体轨道的动摩擦因数μ=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?
答卷
一.选择题:﹙共50分﹚
二.
二.填空题:﹙共16分﹚
11.______________;______________. 12.______________.
三.计算题:﹙共12 + 10 + 12分﹚
13.解:
14.解:
15.解:
安培力专题分类训练答案
题1:
解析:
由图中所标的电流方向和螺线管的磁场方向可知:
⑴.A、C中两个螺线管产生的磁感线方向相反,磁场互相减弱
⑵.B中左边的螺线管中没有电流,不产生磁场
⑶.D中两个螺线管产生的磁感线方向相同,磁场互相增强,故选D
题2:
解析:
⑴.上半部分螺线管在铁环中心处产生的磁场方向向左,下半部分
螺线管在铁环中心处产生的磁场方向也向左,故中心处总磁场方向向左
⑵.电子束可看作方向向里的通电直导线
⑶.由等效图可知:电子束受力向上,故电子束会向上偏,选B
题3:
解析:
⑴.对条形磁铁而言,φ总=φ内—φ外
⑵.a、b、c三环的φ内均相等,而b环的外部磁感线条数比a、
c环的都要少,故b环的φ外比a、c环的都要小,选CD
题4:
解析:
⑴.每个区域的磁通量都由六根导线共同决定
⑵.每个正方形区域边界上的四根导线在该区域产生的磁场互相抵
消,磁通量为0。故每个区域的磁通量只跟另两条非边界上的导线产生
⑶.如区域2,电流I1、I2、I4、I5在此区域产生的磁通量为0 ,电
流I3和电流I6在此区域产生的磁通量向外,故区域2的总磁通量向外
⑷.由此可知:1、3两区域的磁通量为0,最小;2区的磁通量指向
纸外,最大;4区的磁通量指向纸里,最大
题5:
解析:
⑴.磁通量有正负之分,设向里为正
⑵.平移时磁通量变化量Δφ1=φⅡ- φⅠ﹙磁通量变化量为负值﹚
而翻转时Δφ2=﹙-φⅡ﹚-φⅠ=-﹙φⅡ+φⅠ﹚
I
a
b
I
I
I
I I I
1
2
3 4
S
N
a
b
安培力专题分类训练知识讲解
安培力专题分类训练 题型一:电磁场方向的判定 1.⑴.利用右手定则判断电磁场的方向;⑵.注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向题1:铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内 阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强() 2. ⑴.利用右手定则判断电磁场的方向; ⑵.整个通电螺线管可分为上下两部分,而上下两个通电螺线管可看作两根条形磁铁; ⑶.注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向; ⑷.中心处的磁场由上下两个通电螺线管的磁场叠加而成; ⑸.电子束可看作通电直导线 题2:如图,在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b。a、b串联 后通入方向如图的电流I,一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时() A.向下偏 B.向上偏 C.向左偏 D.向右偏 题型二:磁通量的求解 1.对条形磁铁而言,φ总=φ内—φ外 题3:如图,a、b、c三个环,水平套在条形磁铁外面,其中a、b两环大 小相同,c环最大,a环位于N极外,b、c两环均位于条形磁铁中部,则穿过三 个环的磁通量() A. c环最大,a、b环相同; B. 三个环相同; C. b环比c环大; D. b环比a环大。 2. ⑴.磁通量有正负之分;⑵.总的磁通量为各分量的代数和 题4:六根通有等值电流I的绝缘导线,位于同一平面内,围成1、2、3、4 四个面积相等的正方形区域,如图所示。穿过这四个区域的磁通量() A. 穿过1、3两个区域的磁通量最小; B. 穿过2区指向纸外的磁通量最大; C. 穿过4区指向纸里的磁通量最大; D. 穿过2、4两个区域的磁通量最小。 3. ⑴.磁通量有正负之分;⑵.求磁通量变化量时,注意“+”、“-”符号 题5:如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将 金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属 框的磁通量变化分别为Δφ1和Δφ2,则() I a b I I I I I I 1 2 3 4 S N a b
2020届高三物理一轮复习专题分类练习题卷:磁场对电流的作用力
磁场对电流的作用力 题型一 安培定则的应用及磁场的叠加 【例1】 (2017·高考全国卷Ⅰ)如图,三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距,均通有电流I ,L 1中电流方向与L 2中的相同,与L 3中的相反.下列说法正确的是( ) A .L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直 B .L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直 C .L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3 D .L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶1 【变式】(2017·高考全国卷Ⅲ)如图,在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中,两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时,纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零.如果让P 中的电流反向、其他条件不变,则a 点处磁感应强度的大小为( ) A .0 B . 33B 0 C .233B 0 D .2B 0 题型二 导体运动趋势的判断 【例2】一个可以自由运动的线圈L 1和一个固定的线圈L 2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如图所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L 1将( ) A .不动 B .顺时针转动 C .逆时针转动 D .在纸面内平动 【变式1】.(2019·唐山模拟) 将长为L 的导线弯成六分之一圆弧,固定于垂直纸面向外、大小为B 的匀强磁场中,两端点A 、C 连线竖直,如图所示.若给导线通以由A 到C 、大小为I 的恒定电流,则导线所受安培力的大小和方向是( ) A .IL B ,水平向左 B .ILB ,水平向右 C .3ILB π,水平向右 D .3ILB π ,水平向左
安培力问题题型归纳
引用安培力问题题型归纳 默认分类2010-06-04 17:07:19 阅读78 评论0 字号:大中小订阅 引用 dsl62389 的安培力问题题型归纳 一. 教学内容: 安培力问题题型归纳 二. 学习目标: 1、加深和强化对于安培力计算式的深层理解。 2、学会在不同的物理情景中熟练判断通电导线在安培力作用下的运动方向。 3、掌握安培力作用下的物体的平衡问题、极值问题的解法。 考点地位:本部分内容是磁场问题的核心内容,是高考考查的重点和难点。从高考的出题形式上来看,主要体现于把安培力的知识背景与实际物理模型的相互综合,如磁力秤、磁力炮、磁流体推进船、电磁泵等模型,所以综合性很强,突出考查学生对于磁场类综合问题的构建模型的能力,试题既可以通过选择或填空的形式考查单一的知识点,同时也可以把安培力作用问题与平衡、运动学、能量等多方面的知识进行综合,多以压轴题的形式出现。如2008年广东文科基础卷第61题、宁夏卷第14题、2006年上海高考2A题,以填空题形式出现,2006年上海卷第12题以选择题形式出现。 三. 重难点解析: 1. 安培力 (1)定义:磁场对电流的作用力叫安培力。 (2)安培力的大小与导线放置有关。 同一通电导线,按不同方式放在同一磁场中,如图甲、乙、丙所示,三种情况下,导线与磁场方向垂直时安培力最大,取为;当导线与磁场方向平行时,安培力最小,F=0;其他情况下,。 甲 乙丙
说明:电荷在电场中受到的电场力是一定的,方向与该点的电场方向相同或相反。电流在磁场中某处所受的磁场力(安培力),与电流在磁场中放置的方向有关,当电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大。 2. 安培力的大小与方向: (1)安培力的大小 安培力的大小可由F=BIL求出(I⊥B),使用此式时应注意几点: ①导线L所处的磁场应为匀强磁场。②L为有效长度,如图所示,半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置,当导线中通以电流I时,安培力F=2BIr。 (2)安培力的方向——左手定则 伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场,让磁感线穿过手心,让伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指方向即为安培力方向。 说明:不管电流方向与磁场方向是否垂直,安培力方向总垂直于电流方向与磁场方向所在的平面。 注意:左手定则判定的是磁场对电流作用力的方向,而不一定是载流导体运动的方向。载流导体是否运动,要看它所处的具体情况而定。例如:两端固定的载流导体,即使受磁场力作用,它也不能运动。 问题1、左手定则的理解与运用问题: (2008年广东文科基础)61. 如图所示,电流强度为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标志I和F方向的是 答案:A 变式: (2008年宁夏卷)14. 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,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图。过c点的导线所受安培力的方向 A. 与ab边平行,竖直向上 B. 与ab边平行,竖直向下 C. 与ab边垂直,指向左边 D. 与ab边垂直,指向右边 答案:C
(完整word版)安培力高考真题2011-2017分类
磁场高考真题 1.【2017·江苏卷】如图所示,两个单匝线圈a 、b 的半径分别为r 和2r .圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a 线圈重合,则穿过a 、b 两线圈的磁通量之比为 (A )1:1 (B )1:2 (C )1:4 (D )4:1 2.【2017·新课标Ⅲ卷】如图,在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中,两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l 。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时,纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零。如果让P 中的电流反向、其他条件不变,则a 点处磁感应强度的大小为 A .0 B C D .2B 0 3.(多选)【2017·新课标Ⅰ卷】如图,三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距,均通有电流,L 1中电流方向与L 2中的相同,与L 3中的相反,下列说法正确的是 A .L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直 B .L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直 C .L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3 D .L 1、L 2和L 333 5.(多选)【2017·新课标Ⅱ卷】某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将 A .左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B .左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C .左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D .左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉 03B 023
2021届高三物理一轮复习题型分类练习卷:磁场及其描述安培力
磁场及其描述安培力 题型一磁现象和磁场几种常见的磁场 [典例1] 在重复奥斯特的电流磁效应的实验时,为使实验方便且效果明显,通电直导线应() A.平行于南北方向,位于小磁针上方 B.平行于东西方向,位于小磁针上方 C.平行于东南方向,位于小磁针下方 D.平行于西南方向,位于小磁针下方 变式1:关于地磁场,下列说法正确的是() A.指南针总是指向南北,是因为受到了地磁场的作用 B.地磁两极与地理两极完全重合 C.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁南极出发到地磁北极 D.我国宋代学者沈括正确找到了地磁场产生的原因 题型二磁感应强度、磁感线 [典例2] 欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时,因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比。当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30°,则当他发现小磁针偏转了60°时,通过该直导线的电流为I的(不考虑地球的地理两极与地磁两极的偏差)() A.3倍 变式2:关于磁感线与电场线的描述,正确的是() A.电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极 B.静电场的电场线一定不闭合,磁感线一定是闭合的 C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹 D.电场线和磁感线实际上均存在 题型三安培定则,磁场的叠加 [典例3] 如图所示,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流;a,b,c是导 l,l和3l。关于这三点处的磁感应强度,下线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为 2 列判断正确的是()
安培力专题分类训练教案资料
安培力专题分类训练
安培力专题分类训练 题型一:电磁场方向的判定 1 ?⑴.禾I」用右手定则判断电磁场的方向;⑵.注意同一铁芯所绕线圈中的电 流方向 题1:铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电 阻比电池的内阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强 (2).整个通电螺线管可分为上下两部分,而上下两个通电螺线管可看作两根 条形磁铁; ⑶?注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向; ⑷.中心处的磁场由上下两个通电螺线管的磁场叠加而成; (5).电子束可看作通电直导线 题2:如图,在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b a、b串联后通入方向如图的电流I,一束电子从纸里经铁环中心射 向纸外时( 题型二:磁通量的求解 A.向下偏 B. 向上偏 C. 向左偏 D. 向右偏 a