磁场对通电导线的作力同步练习5
(广西专版)新教材高中物理 第1章 安培力与洛伦兹力 1 磁场对通电导线
1 磁场对通电导线的作用力课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~3题为单选题,第4~7题为多选题)1.下列各图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和通电导线所受安培力F的方向,其中图示正确的是( )A中电流方向与磁场方向平行,导线不受安培力,故选项A错误。
选项B中导线所受安培力的方向应是垂直导线向下的,故选项B错误。
选项C中导线所受安培力的方向是垂直导线向上的,故选项C正确。
选项D中电流方向与磁场方向平行,导线不受安培力作用,故选项D错误。
2.如图所示,把一根通电的硬直导线ab,用轻绳悬挂在通电螺线管正上方,直导线中的电流方向由a向b。
闭合开关S瞬间,导线a端所受安培力的方向是( )A.向上B.向下C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里S瞬间,由右手定则知螺线管右端为N极、左端为S极,螺线管产生的磁场方向在通电导线a端斜向左下方,由左手定则可知,导线a端所受安培力的方向垂直纸面向里,选项D正确。
3.如图所示,在xOy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交,导线中电流方向如图所示。
该区域有匀强磁场,通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同。
该磁场的磁感应强度的方向可能是( )A.沿z轴正方向B.沿z轴负方向C.沿x轴正方向D.沿y轴负方向,根据左手定则可以判断出,磁感应强度的方向沿y轴的负方向或沿x轴的负方向,故选项D正确。
4.如图所示,纸面内的金属圆环中通有电流I,圆环圆心为O、半径为R,P、Q为圆环上两点,且OP垂直于OQ,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于纸面向里,则( )A.整个圆环受到的安培力大小为2πBIRB.整个圆环受到的安培力大小为0C.圆弧PQ受到的安培力大小为BIRD.圆弧PQ受到的安培力大小为√2BIR,整个圆环关于圆心对称的两部分受到的安培力等大反向,受到的合力为0,选项A错误,B正确。
圆弧PQ受到的安培力大小等于直线段PQ受到的安培力大小,为√2BIR,选项C错误,D正确。
通电导线在磁场中受到的力练习题及答案解析
通电导线在磁场中受到的力练习题及答案解析 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#1．关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法正确的是( )A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直C．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直D．通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面答案：BCD2．(2009年高考海南卷)一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图3－4－18中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )图3－4－18解析：选D.由左手定则判断可知D正确．3．要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有( )A．增加线圈匝数B．增加永久性磁铁的磁感应强度C．换用弹性较强的游丝，增大反抗力矩D．增加线圈面积解析：选ABD.当给电流表通入电流I时，通电线圈就在安培力的作用下转动，同时螺旋弹簧即游丝变形，反抗线圈的转动．研究表明电流表灵敏度将随着线圈匝数N、线圈面积S及磁感应强度B的增大而提高，随着螺旋弹簧弹性强弱的增大而降低．故应选A、B、D. 4.图3－4－19直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动．当通过如图3－4－19所示的电流时(同时通电)，从左向右看，线圈将( )A．顺时针转动，同时靠近直导线ABB．顺时针转动，同时离开直导线ABC．逆时针转动，同时靠近直导线ABD．不动解析：选C.通电圆环等效为磁针，上方为N极，直导线AB中的电流在圆环处产生的磁场方向垂直纸面向里，由此可知C正确．5．(2011年厦门一中高二检测)如图3－4－20所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为 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，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8 A 时，金属棒的加速度为2 m/s2，求磁场的磁感应强度的大小．图3－4－20解析：棒匀速动动，有：BI1l＝μmg①棒匀加速运动时，有：BI2l－μmg＝ma②联立①、②解得B＝ma?I2－I1?l＝ T.答案： T一、选择题1．关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直解析：选B.安培力F总是与磁感应强度B和电流I决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直．如果通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确．2．(2011年扬州模拟)在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线( )A．受到竖直向上的安培力B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力解析：选A.赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，由左手定则判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，答案A正确．3.图3－4－21通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图3－4－21所示，ab边与MN 平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右解析：选BD.由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反．ab边受到向右的安培力F ab，cd边受到向左的安培力F cd.因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故F ab＞F cd，线框所受合力方向向右．4.图3－4－22(2009年高考全国卷Ⅰ)如图3－4－22，一段导线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＝135°.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．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB解析：选 A.该导线可以用a和d之间的直导线长为(2＋1)L来等效代替，根据F＝BIL，可知大小为(2＋1)BIL，方向根据左手定则可得出．选项A正确．5.图3－4－23用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图3－4－23所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有( )A．两导线环相互吸引B．两导线环相互排斥C．两导线环无相互作用力D．两导线环先吸引后排斥解析：选A.通电的导线环周围能够产生磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用．由于导线环中通入的电流方向相同，两者同位置处的电流方向完全相同，相当于通入同向电流的直导线，据同向电流相互吸引的规律，判知两导线环应相互吸引，故A正确．6.图3－4－24(2011年苏州高二检测)如图3－4－24所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A．水平向左B．水平向右C．竖直向下D．竖直向上解析：选D.先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向上．故选D.7.图3－4－25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3－4－25所示．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，指向右边解析：选C.根据直线电流相互作用的规律可知a与c相互吸引，b与c也相互吸引，所以导线c所受的合力方向一定指向左边且与ab边垂直，故C选项正确．8.图3－4－26(2011年长沙市第一中学高二阶段性考试)如图3－4－26所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是北极B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是北极C．无论如何台秤的示数都不可能变化D．以上说法都不正确解析：选A.如果台秤的示数增大，说明导线对磁铁的作用力竖直向下，由牛顿第三定律知，磁铁对导线的作用力竖直向上，根据左手定则可判断，导线所在处磁场方向水平向右，由磁铁周围磁场分布规律可知，磁铁的左端为北极，A正确，B、C、D错误．9.图3－4－27如图3－4－28所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m 的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( )A．B＝mg sinαIL，方向垂直斜面向上B．B＝mg sinαIL，方向垂直斜面向下C．B＝mg cosαIL，方向垂直斜面向下D．B＝mg cosαIL，方向垂直斜面向上解析：选A.由左手定则可知，若要使安培力和物体受到的重力和支持力平衡，磁场的方向应垂直于斜面向上，由平衡条件列方程得： mg sin α＝ILB ，解得B ＝mg sin αIL，故选A.二、计算题10．如图3－4－28所示，在倾角为37°图3－4－28的光滑斜面上有一根长为 m ．质量为6×10－2kg 的通电直导线，电流I ＝1 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 T ，方向竖直向上的磁场中，设t ＝0，B ＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零(g 取10 m/s 2) 解析：支持力为0时导线的受力如图所示， 由平衡条件得：F 安＝mgtan37°＝错误! N＝ N由F 安＝BIL 得B ＝F 安IL＝错误!T ＝2 T由B ＝得t ＝错误!＝错误!s ＝5 s.答案：5 s 11.图3－4－29(2011年洛阳市高二检测)如图3－4－29所示，PQ 和MN 为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m ，导体棒ab 跨放在导轨上，导体棒的质量m ＝ kg ，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M ＝ kg ，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝.匀强磁场的磁感应强度B ＝2 T ，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在导体棒中通入多大的电流方向如何解析：为了使物体匀速上升，导体棒所受安培力方向应向左，由左手定则可知，导体棒中的电流方向应为a →b .由平衡条件得：BIL ＝Mg ＋μmg解得：I ＝Mg ＋μmgBL＝2 A答案：2 A 方向a →b12．如图3－4－30所示，两平行光滑导轨相距为L图3－4－30＝20 cm，金属棒MN的质量为m＝10 g，电阻R＝8 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，方向竖直向下，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少设θ＝45°，g取10 m/s2.解析：MN受力分析如图所示，因MN平衡，所以有mg sin θ＝BIL cos θ①由闭合电路欧姆定律得I＝ER＋R1＋r②由①②并代入数据得：R1＝7 Ω.答案：7 Ω。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：磁场对通电导线的作用力(课后习题)【含答案及解析】
第一章安培力与洛伦兹力磁场对通电导线的作用力课后篇素养形成必备知识基础练1.把一小段通电直导线放入磁场中,导线受到安培力的作用,关于安培力的方向,下列说法正确的是()A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直,但不一定跟电流方向垂直C.安培力的方向一定跟电流方向垂直,但不一定跟磁感应强度的方向垂直D.安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直,又跟电流方向垂直,又垂直于电流的方向,即垂直于磁场与电流所决定的平面,但电流方向与磁场方向不一定垂直。
2.(多选)把通有电流I、长度为l的直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中,下列关于安培力大小的说法正确的是()A.可能为0B.一定为IlBC.可能小于IlBD.可能大于IlB,导线受到的安培力为0,A正确;当导线与磁场方向垂直时,导线受到的安培力最大,为IlB,C正确,B、D错误。
3.如图所示,MN中电流为I,与CD夹角为θ,导轨垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AK与CD相距为d,则MN所受安培力大小()A.F=IdBB.F=IdB sin θD.F=IdB cos θC.F=IdBsinθ,θ角仅是导轨与金属杆MN间的夹角,不是电流与磁场的夹角。
4.(多选)如图所示,纸面内的金属圆环中通有电流I,圆环圆心为O、半径为R,P、Q为圆环上两点,且OP垂直于OQ,磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于纸面向里,则()A.整个圆环受到的安培力大小为2πIRBB.整个圆环受到的安培力大小为0C.圆弧PQ受到的安培力大小为IRBD.圆弧PQ受到的安培力大小为√2IRB,整个圆环关于圆心对称的两部分受到的安培力等大反向,受到的合力为0,选项A错误,B正确;圆弧PQ受到的安培力大小等于直线段PQ受到的安培力大小,为√2IRB,选项C错误,D正确。
5.一根容易形变的弹性导线两端固定,导线中通有电流,方向如图中箭头所示。
当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的图示中正确的是()选项中电流方向与磁场平行,导线不受安培力,A错误;B选项中,安培力垂直于纸面向里,看不到导线弯曲,B错误;C、D选项中安培力方向向右,导线向右弯曲,C错误,D正确。
磁场练习题(简单)
一、磁场对通电导线的作用1．安培力(1)在磁场中，通电导线要受到_____力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的。
(2)通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力_____;当导线方向与磁场y一致时，所受的安培力_____;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力_______________.(3)导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F＝______________.2．磁感应强度(B)(1)磁感应强度是反映磁场_______的物理量。
公式：B=__________单位：__________;磁感应强度是______量。
3．安培力的方向左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平面内，让_______穿入手心，并使四指指向_______的方向，则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
例题1：将长0.5m，通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为______T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为______T,导线受安培力为______N.例题2：如图所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直，图中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向.例题3：如图在倾角为30°的斜面上,水平固定一根20cm长的铜棒,将其两端用软导线与电源连接,铜棒中通有2A的电流,方向如图所示,如空间存在竖直向上的、磁感应强度为0.4T的匀强磁场,则铜棒受到的安培力的大小为________N,方向是________例题4：某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（）例题5：关于磁场对通电直导线作用力的大小，下列说法中正确的是（）A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关D．通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力例题6：在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10－4T。
通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题
通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题通电导线在磁场中受到的力1.安培力（1）磁场对电流的作用力叫做安培力。
左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
（2）大小计算：当L∥B时，F=0当L⊥B时，F=BIL（安培力最大）①L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向未端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零．②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若B不是匀强磁场，则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场．（3）安培力的方向：方向判定：左手定则。
安培力的方向一定垂直于B和I，即总是垂直于B、I所决定的平面。
（注意：B和I间可以有任意夹角）2.右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别右手螺旋定则（安培定则）左手定则作用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向内容具体情况直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中原因大拇指指向电流的方向四根手指弯曲方向指向电流的环绕方向磁感线穿过手掌心四指指向电流方向结果四根手指弯曲方向表示磁感线的方向大拇指指向轴线上的磁感线方向大拇指指向电流受到的磁场力的方向习题：1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线( )A ．受到竖直向上的安培力B ．受到竖直向下的安培力C ．受到由南向北的安培力D ．受到由西向东的安培力4.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力( )A ．大小不变，方向也不变B ．大小由零渐增大，方向随时改变C ．大小由零渐增大，方向不变D ．大小由最大渐减小到零，方向不变6.如图所示，长为L 的导线AB 放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d ，通过的电流为I ，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ，则AB 所受的磁场力的大小为( )A ．BILB ．BIdcos θC ．BId/sin θD ．BIdsin θ7.如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N 极的一端，当线圈内通以图示方向的电流I 时，下列说法中正确的是()①线圈圆面将有被拉大的倾向③线圈将向S 极一端平移②线圈圆面将有被压小的倾向④线圈将向N 极一端平移A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 8.如图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，从上往下看，导线的运动情况是( )A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上9.两条通电的直导线互相垂直，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB 是固定的，另一条CD 能自由转动．通以图示方向的直流电后，CD 导线将( )A ．逆时针方向转动，同时靠近导线ABB ．顺时针方向转动，同时靠近导线ABC ．逆时针方向转动，同时远离导线ABD ．顺时针方向转动，同时远离导线AB10.如图所示，长直导线通电为I 1，通过通以电流I 2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I 1、I 2时，环所受安培力( )A ．沿半径方向向里B ．沿半径方向向外C ．等于零D ．水平向左 E.水平向右 11.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上12.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。
1.1磁场对通电导线的作用力 同步练习—高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
1.1磁场对通电导线的作用力同步练习一、单选题1．关于磁感应强度的定义式B＝FIL，下列说法正确的是（）A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于F ILB．磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比C．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关2．关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是（）A．在B=0的地方，F一定等于零B．在F=0的地方，B一定等于零C．若B=1 T，I=1 A，L=1 m，则F一定等于1 ND．若L=1 m，I=1 A，F=1 N，则B一定等于1 T3．磁场对通电导线的作用力称为安培力，下列通电直导线所受安培力方向正确的是（）A．B．C．D．4．如图所示，a、b、c是水平固定在正三角形三个顶点的三条长直导线，三根导线均通有大小相等、方向相同的恒定电流，则导线a所受安培力的情况是（）A．导线a所受安培力的大小为零B．导线a所受安培力的方向竖直向上C．撤掉导线c后，导线a所受安培力的方向不变D．撤掉导线c后，导线a所受安培力变小5．两根电流大小相同的通电直导线A和B用相同的丝线悬挂在水平天花板上，导线A的电流方向向里如图所示。
在空间中加竖直方向的磁场可以使两根丝线与天花板垂直，则B 的电流方向和所加的磁场方向分别为（）A．向里竖直向上B ．向里 竖直向下C ．向外 竖直向上D ．向外 竖直向下6．通电直导线A 、B 与圆形通电导线环放在同一粗糙绝缘水平面上，O 为导线环圆心，导线A 、B 与导线环直径CD 平行且到CD 距离相等，当它们通有如图所示的电流后，均仍处于静止状态，则（ ）A ．O 点磁感应强度为0B ．导线环受到向右的摩擦力C ．导线A 受到的摩擦力一定向右D ．导线B 受到的摩擦力一定向右7．如图所示，水平面上的U 形导轨NMPQ 处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与水平面夹角为θ，垂直于ab 且指向右斜上方。
磁场对通电导线的作用实验
磁场对通电导线的作用实验磁场对通电导线的作用是一个经典的物理实验课题。
通过这个实验，我们可以观察到磁场对通电导线的力的作用，以及通过改变导线与磁场的相对运动状态，探索磁场对导线的影响规律。
在这篇文章中，我将从定律到实验准备以及实验过程中的相关细节进行详细解读，同时探讨实验的应用和其他专业角度。
首先，我们需要了解一下相关的物理定律。
根据法拉第电磁感应定律，磁场与导线之间的相对运动会引发感应电动势，从而产生感应电流。
而根据安培力定律，通电导线在磁场中会受到一个力的作用。
根据右手定则，我们可以确定力的方向。
具体而言，如果我们将右手的四指握住导线，让手指的方向与电流方向一致，那么大拇指的方向就是力的方向。
为了进行这个实验，我们需要准备以下材料和设备：1. 通电导线：通常使用铜线或者铝线，需要保证导线能够导电，并且长度适中，便于操作和观察。
导线的直径也需要适中，过细的导线可能导致电流过大而损坏实验设备。
2. 磁铁：可以使用强磁铁或者电磁铁，需要保证磁场足够强以便观察到明显的作用效果。
电磁铁可以通过改变输入电流的方向和大小来调节磁场强度和方向。
3. 电源：用于给导线供电，可以使用直流电源或者交流电源，不同的电源类型会对实验结果产生不同的影响。
需要注意的是，电源的电压和电流需要调节到安全范围内，以避免发生电击或者设备损坏等意外情况。
4. 支架和夹子：用于固定导线和磁铁，保证实验过程稳定可靠。
在实验开始之前，我们需要先进行实验设置和准备。
首先，将磁铁固定在支架上，保证它的位置稳定。
然后，将通电导线拉直并夹在两个支架上，保持导线与磁铁之间的距离适中。
为了观察导线的受力情况，可以将导线的一端固定在一个滑动夹上，并用一个秤盘如数吊在另一端。
这样，当磁场作用在导线上时，可以通过动态观察秤盘的示数来判断力的大小和方向。
接下来，我们开始进行实验。
首先，打开电源，调节和记录导线通电的电流大小。
然后，将通电导线放置在磁铁附近，并保持导线和磁铁之间的相对运动状态。
同步练习：1.1安培力及其应用(解析版)
1.1 安培力及其应用1．(多选)下图中所示，能正确表示磁场对通电直导线的作用力F的是( )【解析】选A、D。
由左手定则可判断，选项B中安培力的方向向左，选项C中安培力的方向向下，选项A、D中安培力的方向如题图所示，则A、D正确，B、C 错误。
2．(多选)下列各图中，电流I的方向、磁场B的方向和磁场对电流作用力F的方向，三者的关系表示正确的是( )【解析】选B、C、D。
由左手定则可知，A图中磁场对电流作用力F的方向应竖直向上，所以A错误，而B、C、D都符合左手定则。
3．将长为10 cm的直导线，通上4 A的电流，放在匀强磁场中，调整α角度，其受到的磁场力总在0到0.4 N之间变化，则磁感应强度大小为( )A．3 T B．1 T C．0.3 T D．0.1 T【解析】选B。
当磁场方向与通电导线垂直时，受到的安培力最大，由F＝BIL得：B＝FmIL＝0.44×0.1T＝1 T，故B正确，A、C、D错误。
4．设正方形线框MNPQ边长为1 m，每边电阻均为1 Ω，匀强磁场的磁感应强度为1 T，线框平面与磁场方向垂直。
现将MQ两端通过导线与电动势为3 V、内阻不计的直流电源连接，则闭合S后金属线框受到的安培力大小为( )A．0 B．1 N C．3 N D．4 N【解析】选D。
MQ边的电阻R1＝1 Ω，则流过MQ边的电流为：I1＝ER1＝31A＝3A，安培力为：F1＝BI1L＝1×3×1 N＝3 N，据左手定则知安培力方向竖直向上；同理得MNPQ边的电阻R2＝3 Ω，则流过MNPQ边的电流为：I2＝ER2＝33A＝1 A，安培力为：F2＝BI2L＝1×1×1 N＝1 N，据左手定则知安培力方向竖直向上；故线框所受的安培力为：F＝F1＋F2＝4 N，方向竖直向上，故D正确，A、B、C错误。
5．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场中垂直于磁场放置AB、CD两导轨，端点A与C间接有电源，若导线中电流为I，导线AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小( )A．F＝BIdB．F＝BId sin θC．F＝BId sin θD．F＝BId cos θ【解析】选C。
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磁场对通电导线的作用力同步练习
【基础练习】
一、选择题：
1、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（）
A、F、
B、I的三者必定均相互垂直
B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I
C、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I
D、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
2、如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线
圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线
圈运动的情况是（）
A、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动
B、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动
C、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动
D、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动
3、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方
附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中
的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场
的作用力的方向是（）
A、水平向左
B、水平向右
C、竖直向下
D、竖直向上
4、如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感
应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下
列哪些措施可使悬线中张力为零（）
A、适当增大电流
B、使电流反向并适
当减小
C、保持电流I不变，适当增大B
D、使电流I反向，适当减小
5、一只电压表读数偏小，为纠正这一偏差，可以采取的措施是（）
A、减少表头线圈的匝数
B、增大表内的串联电阻
C、增强表头的永久磁铁的磁性
D、转紧表内的螺旋弹簧
6、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
受到的磁场力大小变为（）
A、F2
B、F1-F2
C、F1+F2
D、2F1-F2
二、填空题：
7、如图所示，通有电流的导体A可以自由运动，判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。
8、在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场人作用力是0.1N，那么磁感应强度B= T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B= T，导线受到的安培力F= N。
9、长为L的水平通电直导线放在倾角为θ的光滑的斜面上，并处在磁感应强度
为B的匀强磁场中，若磁场方向竖直向上，则电流为I1时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上，则电流为I2时导线平衡，那么样I1：I2= 。
三、计算题：
10、质量为0.5㎏的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨
道垂直放置金属杆上通以I=4A的恒定电流，如图所示，
匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为
0.2，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。
11、在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流为I、长为L、
质量为m的导体棒，如图所示，试求：
⑴欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最
小值和方向
⑵欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场B的最小值和方向
12、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理
如图所示，1982年，澳大利亚国立大学制成了
能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加
速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s），若轨道宽2m，长为100m，通以恒定电流10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（不计轨道摩擦）
【能力提升】
1、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（）
A、受到竖直向上的安培力
B、受到竖直向下的安培力
C、受到由南向北的安培力
D、受到由西向东的安培力
2、质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的摩擦系数为μ，
当导体棒通电时，恰能在导轨上静止，如图所示的四个图中标出了四种可能的匀强磁场的磁感应强度 B的方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是（）
3、质量为m的一段直导线弯成N形后放到光滑水平面上，
具体尺寸如图所示，磁感受应强度为B的匀强磁场竖直
向下穿过N形导线平面，当N形导线通入电流I的瞬间，
导线的加速度大小为。
4、有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条
轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水
平面的夹角为θ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁
场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静磨擦
力为其所受重力的k倍，回路中电源电动势为E，内
阻不计，问：滑动变阻器R调节在什么阻值范围内，
金属棒能静止在轨道上？。