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（）IabIIII I I123 4SNabcba上右A. Δφ1＞Δφ2B. Δφ1=Δφ2C. Δφ1＜Δφ2D. 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 23. 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 ab cdIABDD.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﹚IabIIII I I123 4SNabcb a上右此磁通量变化量也为负值，但显然，磁通量变化量的大小Δφ1＜Δφ2，故选C题6： 解析：⑴．导线在条形磁铁左方向右运动时，导线所在位置的磁感应强度有向下的分量，如图1所示，导线的水平受力向左 力的作用是相互的，所以磁铁所受水平磁场力向右，摩擦力向左 ⑵．导线在条形磁铁右方向左运动时，导线所在位置的磁感应强 度有向上的分量，如图2所示，导线水平受力向右，因为力的作用是相互的，所以条形磁铁所受水平磁场力向左，摩擦力向右，故选B题7： 解析：⑴．外加磁场的方向不可知，故应分两种情况进行讨论： 一．外加磁场垂直纸面向里；二。

外加磁场垂直纸面向外⑵．当外加磁场垂直纸面向里时，导线a 受外加磁场的安培力向左,设其大小为F ； 而导线a 同时处于导线b 所产生的磁场中，其磁场也垂直纸面向里， 故其所受导线b 的安培力也向左，大小为F 1因此，如图1所示，导线a 所受安培力的合力向左，大小为F + F 1＝F 2 导线b 受外加磁场的安培力向右，大小为F ；受导线a 的安培力向右， 大小为F 1故如图2所示，导线b 所受磁场力大小也为F + F 1＝F 2⑶．当外加磁场垂直纸面向外时，导线a 受外加磁场的安培力向右,设其大小为F ； 而导线a 同时处于导线b 所产生的磁场中，其磁场垂直纸面向里， 故其所受导线b 的安培力向左，大小为F 1因此，如图3所示，导线a 所受安培力大小为F - F 1＝F 2导线b 受外加磁场的安培力向左，大小为F ；受导线a 的安培力向右，大小为F 1 故如图4所示，导线b 所受磁场力大小为F - F 1＝F 2⑷．综上所述，导线b 所受磁场力大小始终为F 2，与导线a 所受的磁场力大小相等题8： 解析：⑴．导线a 在c 点产生的磁感应强度B 1与直线ac 垂直，斜向左下方； 导线b 在c 点产生的磁感应强度B 2与直线bc 垂直，斜向右下方 ⑵．故如图所示，c 点总的磁感应强度竖直向下 ⑶．根据左手定则可知，导线c 所受安培力向左，选C题9： 解析：⑴．导线CD 下端所处磁场由导线AB 产生，其方向垂直纸 面向里，故如图1所示，导线CD 下端所受安培力向左；导线CD 上端所处磁场也由导线AB 产生，其方向垂直纸面 向外，故如图2所示，导线CD 上端所受安培力向右。