高二物理《安培力》练习题
教科版高中物理 选择性必修第二册 1. 安培力 课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 在倾角为60o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,一匀强磁场垂直于斜面向上,如图所示,当导体棒内通有垂直于纸面向外的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,则磁感应强度大小为()A.B.C.D.2. 如图所示是一道闪电划破夜空击中杭州北高峰的电视塔.假设发生闪电的云层带正电,则在闪电瞬间,电视塔受到地磁场的在水平方向的作用力方向是:()A.向西B.向南C.向东D.向北3. 如图所示,由三根相同导体连接而成的正三角形线框abc固定在匀强磁场中,线框所在平面与磁场方向垂直,a、b分别与直流电源两端相接。
若导体ab受到的安培力大小为,ac段导体受到的安培力大小为,acb段导体受到的安培力大小为,正三角形abc受到的安培力大小为,则下列判断正确的是()A.B.C.D.4. 矩形金属线圈abcd位于通电长直导线附近,通电长直导线中电流I的方向如图所示,线圈与导线在同一个平面内,线圈的ab、cd边与导线平行。
在这个平面内,下列说法正确的是()A.穿过线圈abcd的磁场方向垂直纸面向外B.若线圈远离导线,则穿过线圈的磁通量会增大C.若通过直导线的电流增大,则穿过线圈的磁通量会增大D.若线圈中也通有方向为的电流,导线会吸引线圈5. 弯折导体PMN通有如图所示方向的电流,置于与PMN所在平面平行的匀强磁场中,此时导体PMN所受的安培力最大。
现将整段导体以过M点且垂直于PMN所在平面的直线为轴转动45°,则导体PMN(形状始终保持不变)所受的安培力()A.方向不变,大小变为原来的倍B.方向不变,大小变为原来的倍C.方向改变,大小变为原来的倍D.方向改变,大小变为原来的倍6. 一根重为G的金属棒中通以恒定电流,平放在倾角为30°光滑斜面上,如图所示为截面图.当匀强磁场的方向与斜面成60°斜向上时,金属棒处于静止状态,此时金属棒对斜面的压力为F N1,保持磁感应强度的大小不变,将磁场的方向顺时针旋转角时,金属棒再次处于平衡状态,此时金属棒对斜面的压力为F N2,则下列说法不正确的是A.金属棒中的电流方向垂直纸面向里B.金属棒受到的安培力为C.D.7. 如图所示,金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂.MN处在向里的水平匀强磁场中,棒中通有由M流向N的电流,此时悬线受金属棒的拉力作用.为了使悬线中的拉力减小,可采取的措施有()A.使磁场反向B.使电流反向C.增大电流强度D.减小磁感应强度8. 如图所示,质量m=0.5kg、长L=1m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大),右侧回路电源电动势E=8V,内电阻,额定功率为8W、额定电压为4V的电动机正常工作,(,,)则()A.回路总电流为B.电动机的额定电流为C.磁感应强度的大小为D.磁感应强度的大小为9. 如图为法拉第做过的电磁旋转实验,图中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁。
高二物理安培力计算题

高二物理安培力计算题
1、如图所示,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=0.2 kg,导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体质量M=0.3 kg,导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.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?
2、如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源。
将一根质量为m的直导体棒ab 放在两轨道上,且与两轨道垂直。
已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由a到b,图乙为图甲沿a→b方向观察的平面图。
若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止。
(1)请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图;
(2)求出磁场对导体棒的安培力的大小;
(3)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。
3、如图所示,宽为L的金属框架和水平面夹角为α,并处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于框架平面.导体棒ab的质量为m,长度为d,置于金属框架上时将向下匀加速滑动,导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f.为使导体棒静止在框架上,将电动势为E,内阻不计的电源接入电路,若框架与导体棒的电阻不计,求需要接入的滑动变阻器R的阻值范围.。
高中物理安培力练习题专题训练

磁场右手定则1.如图所示,E、F分别表示蓄电池两极,P、Q分别表示螺线管两端.当闭合开关时,发现小磁针N极偏向螺线管Q端.下列判断正确的是( )多选A.F为蓄电池正极B.螺线管P端为S极C.流过电阻R的电流方向向下D.管内磁场方向由Q指向P2.下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是()A. B. C. D.3.如右下图所示,有一根直导线上通以恒定电流I,方向垂直纸面向内,且和匀强磁场B垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是()A.a点B.b点C.c点D.d点4.根据安培分子电流假说的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此推断,地球应该( )A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.无法确定5.如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,线圈中心处挂有一根小磁针,小磁针与线圈在同一平面内,当赫姆霍兹线圈通以如图所示方向的电流时( )A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动6.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是( )A B C D左手定则1.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束粒子不可能的是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的负离子束C.向右飞行的电子束D.向左飞行的电子束2.下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向,正确的是( )3.如图,两方向相同的直线电流P、Q,若I p>I q,P、Q受到安培力大小分别为F1和F2,则P和Q( )A.相互吸引.F 1>F2B.相互排斥.F1>F2C.相互排斥.F1=F2D.相互吸引.F1=F24.在图中,标出磁场B的方向,通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是()A. B. C. D.5.如图所示,三根通电直导线P、Q、R互相平行,通过正三角形的三个顶点,三条导线通入大小相等,方向垂直纸面向里的电流;则R受到的磁场力的方向是()A.垂直R,指向y轴负方向B.垂直R,指向y轴正方向C.垂直R,指向x轴正方向D.垂直R,指向x轴负方向安培力1.如图所示为一通电直导线,设导线中每米长度内有n个自由电荷,每个自由电荷的电荷量为e,它们的定向移动速度均为v.现加一磁场,其方向与导线垂直,磁感应强度为B,则磁场对长度为L的一段导线的安培力的大小应是( )A.neBLv B.C. D.2.如图所示,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 ,方向垂直斜面向上B. B=mg ,方向垂直斜面向下C. B=mg ,方向垂直斜面向上D. B=mg ,方向垂直斜面向下3.如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1 m.PM间接有一个电动势为E=6 V、内阻r=1 Ω的电源和一只滑动变阻器.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2 kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3 kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5.已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计,g取10 m/s2.匀强磁场的磁感应强度B =2 T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是( )A.2 ΩB.4 ΩC.5 ΩD.6 Ω4.在同一光滑斜面上放同一导体棒,右图所示是两种情况的剖面图。
高二物理《安培力》练习题

B θ 高二物理《安培力》练习题 班级 姓名 得分一、单项选择题1.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是 ( ) A .奥斯特 B .爱因斯坦 C .伽利略 D .牛顿 2、在如下图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I 和磁场B 以及磁场对电流作用力F 三者的方向,其中错误的是( )3.有一小段通电导线,长为1cm ,电流强度为5A ,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N ,则该点的磁感应强度B 一定是( )A .B =2 T B .B ≤2C C 、B ≥2 TD .以上情况都有可能4.如图所示,一长L 的直导线通以大小为I 的电流,放在垂直于导线的磁感应强度为B 的匀强磁场中,则导线所受安培力大小为( ) A .BLI sin θ B .BLI cos θ C .BLI /sin θ D .BLI5.在赤道上某处有一竖直直立的避雷针,当带有正电荷的乌云经过避雷针的上方并通过避雷针形成电流时,地磁场对避雷针的作用力的方向为( )A .向东B .向南C .向西D .向北6.两条导线互相垂直,但相隔一小段距离,其中AB 固定,CD 可自由活动,当通以如图1所示电流后,CD 导线将( )A.顺时针方向转动,同时靠近ABB.逆时针方向转动,同时离开ABC.顺时针方向转动,同时离开AB 题号1 2 3 4 5 6答案INS二、双项选择题:7.电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,不计电子重力,则A.磁场对电子的洛伦兹力大小、方向始终不变B.磁场对电子的洛伦兹力始终不对电子做功C.电子的加速度的大小始终不变D.电子做匀速直线运动8.关于洛仑兹力和安培力的描述,正确的是:( ) A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B.安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C.带电粒子在匀强磁场中受到的洛仑兹力不做功D.通电直导线在磁场中受到的安培力与磁场方向平行9.如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的右上方附近固定有一根长直导线,导线中通与了方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,与原来没有放置通电导线时相比较,磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是A 、N减小了B、N增大了C、f始终为0 D、f不为0,且方向向右题号7 8 9答案三、计算题10.如图所示,倾角为θ的光滑斜面上,有一长为L,质量为m的通电导线,导线中的电流强度为I,电流方向垂直纸面向外.在图中加一匀强磁场,可使导线平衡,试求:最小的磁感应强度B是多少?方向如何?Iθ11.质量为m长度为l的导体棒MN静止于水平导轨上。
高二安培力例题与解析

1. 一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正。
在磁场中有一细金属圆环,线圈平面位于纸面内,如图(甲)所示。
现令磁感应强度B随时间t变化,先按图乙中所示的Oa图线变化,后来又按图线bc和cd变化,令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I 1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则()A. E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B. E1<E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向C. E1<E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向D. E2=E3,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向解析:由法拉第电磁感应定律知,由图知应有。
由楞次定律可判断出沿逆时针方向,均沿顺时针方向。
(正磁通的减少与负磁通的增加产生感应电流方向相同)答案:1. BD2. 如图所示,有一闭合线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线和磁场线方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,用下述方法中的哪一种可使线圈中的感应电流增加一倍()A. 使线圈的匝数增加一倍B. 使线圈的面积增加一倍C. 使线圈的半径增加一倍D. 改变线圈的轴线方向,使之与磁场方向平行解析:由感应电流。
(为线圈垂直于B方向的面积),可得匝数增加一倍,R也增一倍,不变,线圈面积增一倍,增一倍,半径增到倍,电阻R也增到倍,故增到倍。
线圈半径增一倍,增到4倍,电阻R增到2倍,增到2倍,改变轴线方向,会使从增到S,增到原来的倍。
答案: 2. C3. 如图所示,金属三角形导轨COD上放置一根金属棒MN,拉动MN使它以速度v向右匀速平动。
如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,电阻率都相同,那么在MN运动过程中,闭合回路的()A. 感应电动势保持不变B. 感应电流保持不变C. 感应电动势逐渐增大D. 感应电流逐渐增大解析:。
(设)随着t的变化,E增大。
所以A错,C对。
闭合回路的周长l'=则回路的电阻为:回路中的电流为:恒定不变答案:3. BC4. 如图所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面。
高二物理探究安培力试题

高二物理探究安培力试题1.通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线,则有()A.线圈所受安培力的合力为零B.线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C.线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D.线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果【答案】AB【解析】根据左手定则以及公式可知,线圈的两对对边受到的安培力等大反向,所以合力为零,A正确,根据左手定则,线圈任意一边受力方向均在线圈平面内,夹角为0,所以力矩为0,B正确,同理线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩为零,C错误,线圈所受安培力还有可能使其四边向内收缩的效果,D错误,思路分析:根据矩形线圈一对对边的电流等大反向,结合左手定则分析解题试题点评:本题考查了垂直放在磁场中的矩形线圈受到的安培力的特点,2.匀强磁场中有一段长为0.2 m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3 A的电流时,受到6.0×10-2 N的磁场力,则磁场的磁感应强度是____________ T;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是____________T;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是___________T.【答案】0.10.10.1【解析】由得:;磁感应强度是磁场本身性质,与放入其中的导线长短以及通入的电流大小都无关,所以不管导线长度和电流强弱怎样变化,始终是.思路分析:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度.比值与磁场力及电流元均无关.电流元所受磁场力是由左手定则来确定.试题点评:磁感应强度是通过比值定义得来,例如电场强度也是这种定义,电场强度与电场力及电荷量均没有关系.再如密度也是,密度与物体的质量及体积均无关.3.如图所示,一矩形线圈abcd的面积S为1×10-2 m2,它与匀强磁场方向之间的夹角θ为30°,穿过线圈的磁通量Φ为1×10-3 Wb,则此磁场的磁感强度B= ____________T,若线圈以ab边为轴翻转180°,则此过程中穿过线圈的磁通量的变化大小ΔΦ= ____________Wb.【答案】(1)0.2(2)2×10-3【解析】线圈的磁通量,所以若线圈以一条边为轴转,则穿过线圈的磁通量的变化量思路分析:根据公式计算试题点评:本题考查了对磁通量的计算,需要注意的是当线圈面积不与磁场垂直的时候,需要将线圈面积投影都垂直磁场方向上4.如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,可以()A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极D.将b、c端接在电源正极,a、d端接在电源负极【答案】AB【解析】将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向上,再根据左手定则可知MN受到的安培力向外,则M N垂直纸面向外运动,符合题意.故A正确.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向下,再根据左手定则可知MN受到的安培力向外,则M N垂直纸面向外运动,符合题意.故B正确.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向下,再根据左手定则可知MN受到的安培力向里,则M N垂直纸面向里运动,不符合题意.故C错误.将b、c端接在电源正极,a、d端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向上,再根据左手定则可知MN受到的安培力向里,则M N垂直纸面向里运动,不符合题意.故D错误.思路分析:运用安培定则判断电流产生的磁场方向,根据左手定则判断安培力方向.将选项逐一代入检验,选择符合题意的.试题点评:本题考查综合运用安培定则和左手定则分析在安培力作用导体运动方向的问题.5.如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面内,而且处在两导线的中央,则()A.两电流方向相同时,穿过线圈的磁通量为零B.两电流方向相反时,穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向和反向时,穿过线圈的磁通量大小相等D.因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零【答案】A【解析】两电流方向相同时,左边的导线在线圈中的磁场方向是垂直指向纸面里的,右边的导线在线圈中的磁场方向是垂直指向纸面外的,因为两导线的电流大小相等,而线圈在两导线的中央位置,所以穿过线圈的磁通量为零,A正确,根据安培定则可知,当两电流方向相反时,两导线在线圈中的磁场方向是相同的,B错误,结合AB可知CD错误,思路分析:根据安培定则以及通电直导线产生的磁场的特点分解解题试题点评:本题考查了对安培定则的运用,对于安培定则的应用,要搞清两点:一是什么时候用;二是怎样用.6.如图所示,水平面内有两条平行金属导轨,导轨间距离为2 m,处在一个竖直向上的匀强磁场,B="1.2" T,质量为3.6 kg,导体棒ab垂直搁在导轨上.当导体通过8 A的电流时,ab向右运动的加速度为2 m/s2,求导体棒与导轨间的动摩擦因数.【答案】0.33【解析】设金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ,则导体棒受到的摩擦力大小为,方向向左,导体棒受到的安培力大小为,方向向右,因为加速度为,所以根据牛顿第二定律可得即思路分析:对棒ab进行受力分析,棒在导轨方向上受安培力F和摩擦力f.然后结合牛顿第二定律和安培力公式分析解题试题点评:本题是磁场知识与力学知识的综合,比较简单,安培力是桥梁,关键是安培力的方向判断和大小计算.7.如图所示,ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5 A的电流时,质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动;当棒中电流增大到8 A时,棒能获得2 m/s2的加速度.求匀强磁场的磁感应强度的大小.【答案】1.2 T【解析】设磁感应强度为B,金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ,金属棒的质量为m,金属棒在磁场中的有效长度为L="2" m当棒中的电流为时,金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡,金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得:①当金属棒中的电流为时,棒做加速运动,加速度为a,根据牛顿第二定律得:②将①代入②得:思路分析:对棒MN进行受力分析,棒在导轨方向上受安培力F和摩擦力f.然后结合力的平衡条件和牛顿第二定律分析解题试题点评:本题是磁场知识与力学知识的综合,比较简单,安培力是桥梁,关键是安培力的方向判断和大小计算.8.如图所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m、长为l,通过的电流为I,匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?【答案】mg-BIl cosθBIl sinθ【解析】以导体棒AC为研究对象,分析受力:受重力,摩擦力支持力和安培力四个力作用,因为处于静止状态,所以四个力的合力为零,将F分解到水平和竖直两个方向上,则水平方向上:,竖直方向上:,所以.因为棒对导轨的压力与导轨对棒的支持力为一对相互作用力,所以思路分析:导体棒AC静止于水平导轨上,受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力.导体=BIl,根据左手定则判断安培力方向,根据平衡条件求解导轨棒与磁场方向垂直,安培力大小FA对导体棒的支持力和摩擦力,再由牛顿第三定律求解导轨受到AC棒的压力和摩擦力.试题点评:本题是磁场知识与力学知识的综合,比较简单,安培力是桥梁,关键是安培力的方向判断和大小计算.9.如图所示,在磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中,放有一边长为l的正方形线圈abcd,线圈平面与水平面成α角.若线圈绕ab边转动π-2α角,则穿过线圈平面的磁通量的变化量为多少?【答案】2Bl2cosα【解析】转动前通过线圈的磁通量为,此时磁感线是从下表面向上穿出,转动后线圈转动前的下表面变成上表面,所以磁通量方向发生变化,转动后,所以过程中磁通量变化量为思路分析:根据公式,先求出变化前的磁通量,再求出变化后的磁通量即可解题,试题点评:本题考查了对磁通量的计算,需要注意的是:注意过程中磁通量方向的变化,很多同学没注意从而导致出错10.发现“电流磁效应”的科学家是 ( )A.库仑B.牛顿C.富兰克林D.奥斯特【答案】D【解析】库仑发现了库仑定律;牛顿发现了牛顿运动定律;富兰克林发明了避雷针;奥斯特发现了电流的磁效应,D正确.。
高二物理人教版《磁场》安培力题型专项训练

目录一、安培力方向的判定 (2)二、安培力大小的计算 (4)三、安培力的平衡、极值问题 (8)一、安培力方向的判定【基础题】1、(单选)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,下列说法中正确的是()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方向垂直D.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直2、(单选)如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向,其中正确的是()3、画出图中通电导体棒ab所受的安培力的方向(图中箭头方向为磁感线的方向).4、(单选)下列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和所受安培力F的方向,其中图示正确的是()【提高题】5、(单选)如图所示,两条导线相互垂直,但相隔一段距离.其中AB固定,CD能自由活动,当直线电流按图示方向通入两条导线时,导线CD将(从纸外向纸里看)()A.顺时针方向转动同时靠近导线ABB.逆时针方向转动同时离开导线ABC.顺时针方向转动同时离开导线ABD.逆时针方向转动同时靠近导线AB6、(单选)如图所示,有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方,导线可以自由移动,当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时,有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看)()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,同时上升7、(单选)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C.L2绕轴O按顺时针方向转动D.L2绕轴O按逆时针方向转动二、安培力大小的计算【基础题】8、(单选)长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图所示,已知磁感应强度为B,对于下列各图中,导线所受安培力的大小计算正确的是()A.F=BIL cos θB.F=BIL cos θC.F=BIL sin θD.F=BIL sin θ9、把长L=0.15 m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示,若导体棒中的电流I =2.0 A,方向向左,则导体棒受到的安培力大小F=________ N,安培力的方向为竖直向________.(选填“上”或“下”)【提高题】10、(单选)如图所示,长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为()A.0B.0.5BIlC.BIl D.2BIl11、(单选)如图所示,一根导线位于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,其中AB=BC=CD=DE=l,且∠C=120°、∠B=∠D=150°.现给这根导线通入由A至E的恒定电流I,则导线受到磁场作用的合力大小为()A.23BIlB.(2+3 2)BIlC.(2+3)BIlD.4BIl12、(单选)如图所示,某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一正方形刚性线圈,边长为L,匝数为n,线圈平面与磁场方向垂直,线圈一半在磁场内.某时刻,线圈中通过大小为I 的电流,则此线圈所受安培力的大小为()A.2BILB.12nBIL C.nBIL D.2nBIL13、(单选)如图,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)ILB14、如图所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,则各导线所受到的安培力的大小分别为:F A=,F B=,F C=,F D=.15、(单选)如图所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根导体棒a、b、c,c为直径与b等长的半圆,长度关系为c最长,b最短,将装置置于竖直向下的匀强磁场中,在接通电源后,三导体棒中有等大的电流通过,则三导体棒受到的安培力大小关系为()A.F a>F b>F cB.F a=F b=F cC.F b<F a<F cD.F a>F b=F c16、(单选)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()17、(单选)如图所示,一个边长为L 、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,若通以图示方向的电流(从A 点流入,从C 点流出),电流强度为I ,则金属框受到的磁场力为( )A.0B.BIL 2C.BILD.2BIL三、安培力的平衡、极值问题18、如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽为L .有大小为B 的匀强磁场,方向垂直导轨面,金属杆长为L ,质量为m ,水平放在导轨上.当回路中通过电流时,金属杆正好能静止.求:电流的大小为多大?磁感应强度的方向如何?19、一根长L =0.2 m 的金属棒放在倾角θ=37°的光滑斜面上,并通过I =5 A 的电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度B =0.6 T 竖直向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少?(sin 37°=0.6)20、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右上方,如图所示,问:当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?21、如图所示,在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源,在相距1 m的平行导轨上放一质量为m=0.3 kg的金属棒ab,通以从b→a、I=3 A的电流,磁场方向竖直向上,这时金属棒恰好静止.求:(1)匀强磁场磁感应强度的大小;(2)ab棒对导轨的压力.(g=10 m/s2)22、(单选)如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,可以()A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流D.使电流反向23、(单选)如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在条形磁铁的左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(磁铁始终未动)()A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用24、(单选)如图所示,用两根轻细悬线将质量为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θ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.mg Il tan θ,竖直向上B.mg Il tan θ,竖直向下C.mg Il sin θ,平行悬线向下D.mg Il sin θ,平行悬线向上。
人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题

人教版高中物理选修3-1《安培力》典型例题及习题预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制(精心整理,诚意制作)《安培力》典型例题及习题例1如图所示,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,导线可以自由移动,当导线通过图示方向电流()时,导线的运动情况是(从上往下看)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,同时上升解析根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力,B端受垂直纸面向外的安培力,故导线逆时针转动;假设导线自图示位置转过90°,由左手定则可知,导线AB受竖直向下安培力作用;导线下降,故导线在逆时针转动的同时向下运动,所以本题答案应选C。
例2 如图所示,倾角为的光滑斜面上,有一长为L,质量为m的通电导线,导线中的电流强度为I,电流方向垂直纸面向外.在图中加一匀强磁场,可使导线平衡,试求:最小的磁感应强度B是多少?方向如何?解析导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡,由力学知识可知,当第三个力(安培力)F与垂直时,F有最小值,如图,即安培力方向平行于斜面向上,又因为当导体棒与磁感应强度垂直时,安培力最大,故本题所求最小磁感应强度,方向为垂直斜面向下.习题精选1、下列说法正确的是()A.磁场中某处磁感强度的大小,等于长为L,通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值B.一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用,则该处的磁感应强度为零C.因为B=F/IL,所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比,与IL的大小成反比D.磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关2、垂直放在磁场里的通电直导线如图所示,并已标明电流,磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向,试在图中标出第三个物理量的方向.3、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向.4、两条导线AB和CD互相垂直,如图所示,其中的AB固定,CD可自由活动,两者相隔一小段距离,当两条导线分别通以图示方向的电流时,垂直纸面向里看导线CD将()A.顺时针方向转动,同时靠近ABB.逆时针方向转动,同时靠近ABC.顺时外方向转动,同时远离ABD.逆时针方向转动,同时远离AB参考答案:1、D2、略3、略4、B。
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B θ 高二物理《安培力》练习题 班级 姓名 得分
一、单项选择题
1.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是 ( ) A .奥斯特 B .爱因斯坦 C .伽利略 D .牛顿 2、在如下图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I 和磁场B 以及磁
场对电流作用力F 三者的方向,其中错误的是
( )
3.有一小段通电导线,长为1cm ,电流强度为5A ,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N ,则该点的磁感应强度B 一定是( )
A .
B =2 T B .B ≤2
C C 、B ≥2 T
D .以上情况都有可能
4.如图所示,一长L 的直导线通以大小为I 的电流,放在垂直于导线的磁感应强度为B 的匀强磁场中,则导线所受安培力大小为( ) A .BLI sin θ B .BLI cos θ C .BLI /sin θ D .BLI
5.在赤道上某处有一竖直直立的避雷针,当带有正电荷的乌云经过避雷针的上方并通过避雷针形成电流时,地磁场对避雷针的作用力的方向为( )
A .向东
B .向南
C .向西
D .向北
6.两条导线互相垂直,但相隔一小段距离,其中AB 固定,CD 可自由
活动,当通以如图1所示电流后,CD 导线将( )
A.顺时针方向转动,同时靠近AB
B.逆时针方向转动,同时离开AB
C.顺时针方向转动,同时离开AB 题号
1 2 3 4 5 6
答案 I
N
S
二、双项选择题:
7.电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,不计电子重力,则A.磁场对电子的洛伦兹力大小、方向始终不变
B.磁场对电子的洛伦兹力始终不对电子做功C.电子的加速度的大小始终不变D.电子做匀速直线运动
8.关于洛仑兹力和安培力的描述,正确的是:( ) A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B.安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现
C.带电粒子在匀强磁场中受到的洛仑兹力不做功
D.通电直导线在磁场中受到的安培力与磁场方向平行
9.如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的右上方附近固定有一根长直导线,导线中通与了方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,与原来没有放置通电导线时相比较,磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是
A 、N减小了B、N增大了C、f始终为0 D、f不为0,且方向向右题号7 8 9
答案
三、计算题
10.如图所示,倾角为θ的光滑斜面上,有一长为L,质量为m的通电导线,导线中的电流强度为I,电流方向垂直纸面向外.在图中加一匀强磁场,可使导线平衡,试求:最小的磁感应强度B是多少?方向如何?
I
θ
11.质量为m长度为l的导体棒MN静止于水平导轨上。
通过MN的电流强度为I,匀强磁场的磁感应强度为B,其方向与导轨平面呈θ斜向上,如图所示。
求MN受到的支持力和摩擦力。