磁现象 安培力

一、单项选择题1.如所示，把一重力不计的通电导线水平放置在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向的电流时，导线的运动情况是(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．时针方向转动，同时下降D．时方向转动，同时上升

磁现象安培训题图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是)A导电圆环有收缩的趋势B．电圆环所受安培力方向竖直向上C．电圆环所受安培力的大小为BIRD．电环所受安培力的大小为2sinθ如，长为2l的导线折成边长相等，夹角为的V形并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，如所示为电流天平，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度大小为、方向与线圈平面垂直。当线圈中通过方向如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时为使天平两臂再达到新的平衡，则()nBILA在天平右盘中增加质量m的码2B在天平右盘中增加质量m的码nBILC．天平左盘中增加质量m的码nBILD．天左盘中增加质量m的砝码如图所示，金属棒MN两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，θ角相应变化情况是()A棒中的电流变大θ角变大B两悬线等长变短θ角变小C．属棒质量变大θ角变大D．感强度变大θ角变小如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角斜放置，导轨上另放一个质量为m的属导体棒．当闭后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是)如图所示，一个半径为R的电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导线环上载有如1

磁感应强度为B.在该导线中通以电流I时，该V形电导线受到的安培力大小为()A．0．BIlCBIlD．BIl二、多项选择题在同一面(纸面内的三条长直绝缘导线搭成一等边三角形。在导线中通过的电流均为I电流方向如图8-1-1所。、bc三分别位于三角形的个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将、和处磁感应强度大小分别记为B、1B和B下列说法正2确的是)A＝B＜13B．＝B＝1C．和处场方向垂直于纸面向外c处场方向垂直于纸面向里D．处场方向垂直于纸面向外和处场方向垂直于纸面向里8.如甲所示，两根光滑平导轨水平放置，间距为L其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B垂于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t＝0时起，棒上有如图所示的持续交变电流I周期为T，最大值为I，图甲I所m示方向为电流正方向则金属()A一直向右移动B．度随时间周期性变化C．到的安培力随时间周期性变化D．到安培力在一个周期内做正功9.如所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.质

ILILILIL2磁现象安培训题ILILILIL2为m长为L金属杆垂直导轨放置，个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中，金属杆中通有从a到b恒定电流I时金属杆ab保持静止.则磁应强度的方向和大小可能为()A竖直向上mgtanθ)

12.如图所PQ和为平放置平行金属导轨，间距为l1.0m导体棒ab跨在导轨上，棒的质量为m＝20g，的中点用细绳经轻滑轮与物体相连，物体的量M30．垂直导轨平面方向存在磁感应强度B＝0.2的强磁场，磁场方向竖直向上，重力加B平行导轨向上cosθ/(IL

速度取m/s

2

若导轨是粗糙的且导体棒与C．平向右mgILD．平左mg/(IL10.如所示，质量为、长度为L的导线用两绝缘细线悬挂于、O，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿正向的电流I且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为θ磁感应强度方向和大小可能为()mgA正，tanθB．y正，mgC．负，tanθD沿悬线向上，sinθ三、解答题11.如图所示，平导轨间距为L＝0.5m导轨电阻忽略不计；导体棒的量＝1kg，电阻＝0.9，导轨接触良好；电源动势E＝0V，内阻r＝0.1，电阻R＝Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝T，向垂直于ab，导轨平面成夹角＝53°；与轨间的动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，定滑轮摩擦不计，线对的力为水平方向，重力加速度＝m/s，ab处静止状态。已知53°＝，cos＝0.6。求：(1)通过的流大小和方向；(2)受到安培力大小；(3)重物重力的值范.

导轨间的最大静摩擦力为导体棒重力的倍，若要保持物体c静不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？13.如图所，电动势为E内阻为r的源与一滑动变阻器相连，接到间距为L的竖直导轨之间，在导轨外侧紧靠着一水平金属棒，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，为使金属棒静止于导轨上，今在导轨平面内加一个竖直向下的磁感应强度为B的强磁场，求滑动变阻器电阻值的范围．(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨和金属棒的电阻)．2

一、单项选择题1.如所示，把一重力不计的通电导线水平放置在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向的电流时，导线的运动情况是(上往下看)A)A顺时针方向转动，同时下降B顺时针方向转动，同时上升

磁现象安培训题nBIL，由ΔF＝mg可得mC错D对。如所示，金属棒MN两由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由向的流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ，果仅改变下列某一个条件，C．时针方向转动，同时下降D．时方向转动，同时上升解析：结微元法与特殊位置法答本题。如图甲所示，把直线电流等效为无数小段，中间的点为O，选择在点侧右上方的一小段为研究对象，该处的磁场方向指向左下方，由左手定则判断，该小段受到的安培力的方向垂直纸面向里，在O点侧的各段电流元都受到垂直纸面向里的安培力，把各段电流元受到的力合成，则O点侧导线受到垂直纸面向里的安培力；同理判断出点侧的电流受到垂直纸面向外的安培力。因此，由上向下看，导线沿顺时针方向转动。分析导线转过时情形。如图乙所示，导线中的电流向外，由左手定则可知，导线受到向下的安培力。由以上分析可知，导线在顺时针转动的同时向下运动。选项A正。如所示为电流天平，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度大小为、方向与线圈平面垂直。当线圈中通过方向如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时为使天平两臂再达到新的平衡，则(D)nBILA在天平右盘中增加质量m的码2B在天平右盘中增加质量m的码nBILC．天平左盘中增加质量m的码nBILD．天左盘中增加质量m的砝码解析：由手定则可知电流方向向后，安培力方向竖直向下，故要使天平再次达到新的平衡，需要在天平的左盘中增加砝码，AB错由于天平是等臂杠杆，故左盘增加砝码的重力大小等于右盘增加的安培力，右盘安培力增加量为Δ＝3

θ角的相应变化情(A)A棒中的电流变大θ角大B．悬线等长变短θ角小C．属棒质量变大θ角大D．感强度变大θ角小解析：棒电流变大，金属棒所受安培力变大，角变大，选项A正；两悬线等长变短，θ角变，选B错误；金属棒质量变大，角变小，选项C错；磁感应强度变大，金属棒所受安培力变大，角大，选项D错。如所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置，导轨上另放一个质量为m的属导体棒．当闭后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是()解析：种情况的受力分别如图所示：A都可能平衡，中果重力与安培力刚好大小相等，则导体棒与导轨间没有压力，可以平衡B合力不可能为零．如所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大相，方向均与环面轴线方向成θ角(环为竖直方向)．导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的(C)A导电圆环有收缩的趋势B．电圆环所受安培力方向竖直向上C．电圆环所受安培力的大小为2D．电环所受安培力的大小为2BIRθ

ILIL磁现象安培训题ILIL解析：若线环上载有如图所示恒定电流I由左手定则可得导线环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsin，项A、、D正，误．如图，长为2l的导线折成边长相等，夹角为的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为当在该导线中通以电流I，该V形电导线受到的安培力大小为(C)A0．BIlCBIl．BIl解析：导线受安培力的有效长度为l所以该导线受到的安培力的大小为F＝BIl，确．二、多项选择题在同一面(纸面内的三条长直绝缘导线搭成一等边三角形。在导线中通过的电流均为I电流方向如图8-1-1所。、b和c三分别位于三角形的3个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a和处磁感应强度大小分别记为B、1B和B下列说法正2确的是(AC)A＝B＜1B．＝B＝B13C．和b处场方向垂直于纸面向外处场方向垂直于纸面向里D．处场向垂直于纸面向外和处场方向垂直于纸面向里[解]本题要明确条导线中的电流在、b、c三点各自产生的磁场的分布情况，要充分利用对称性进行矢量合成。对于a点由右手螺旋定则可知，两倾斜导线在此处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，水平导线在此点产生的磁场方向向外；对于点，斜向右上方的导线与水平导线在此点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，斜向左上方的导线在此点产生的磁场方向向外；对于c点水平导在此点产生的磁场方向向里，斜向左上方和斜向右上方的导线在此点产生的磁场方向也向里，则点合磁场方向向里，且有B3＞＝。上可知、C正确18.如甲所示，两根光滑平导轨水平放置，间距为L，其间有竖直下的匀强磁场，磁感应强度为.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒.从t＝时起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T最大值为I，甲中I所m示方向为电流正方向.则金属棒ABC)4

A一直向右移动B．度随时间周期性变化C．到的安培力随时间周期性变化D．到安培力在一个周期内做正功[解析由手定则可知，金属棒一开始向右做匀加速运动，当电流反向以后，金属棒开始做匀减速运动，经过一个周期速度变为，然后重复上述运动，所以选项A、B正确；安培力＝，由图像可知前半个周期安培力水平向右，后半个周期安培力水平向左，不断重复，选项C正；一个周期内，金属棒初、末速度相同，由动能定理可知安培力在一个周期内不做功，选项D错误。9.如所示，两根光滑金属轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ。质量为m长为的属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方的匀强磁场中，当金属杆通有从到的定电流I时，金属杆保持止。则感应强的方向大小可能为(AD)A．直向上，mgtanθ/()B．行导轨向上，cosθ/(ILC．平向右/()D．平左，mg/()解析：若场方向竖直向上，则属杆受重力、支持力和水平向右的安培力，这三个力可以平衡，mgtanθ平衡时有BILmgtanθ＝0解得＝，A正确；磁场方向平行导轨向上时，安培力方向垂直导轨平面向下，它与重力和支持力不可能平衡，B错；当磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，它与重力和支持力不可能平衡，C错；当磁场方向水平向左时，安培力方向竖直向上，当它与重力相等时，支持力为零，金属棒可以处于mg平衡状态，此时有BILmg＝，解得＝，IL正确。10.如所示，质量为、长度为L的导线用绝缘细线悬挂于OO，处于匀强磁场中当导线中通以沿正向的电流I且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为θ。感应强度方向和大小可能为BC)mgA正，tanθ

ILIL22ILIL22mgB．正向，IL

磁现象安培训题F＝53°－＝0.5NT当最大静摩擦力方向向左时mgC．负，tanθD沿悬线向上，sinθ解析：本要注意在受力分析时立体图变成侧视平面图，然后通过平衡状态的受力分析来确定B的向和大小。若正，则从向′看，导线受到的安培力F，方向水平左，如图甲所示，导线无法平衡A错若沿正向，导线受到的安培力竖直向上，如图乙所示。当F＝0且满足ILBmg，BTmg＝时，导线可以平衡，B正确。IL若沿负，导线受到的安培力水平向右，如图丙所示。若满足F＝，＝，TTmgtanθ即B＝，线可以平衡正。IL若B沿悬线向上，导线受到的安培力垂直于导线指向左下方，如图丁所示，导线无法平衡，D错三、解答题11.如图所示，平导轨间距为L＝0.5m导轨电阻忽略不计；导体棒的量＝1kg，电阻＝0.9，导轨接触良好；电源动势E＝0V，内阻r＝0.1，电阻R＝Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝T，向垂直于ab，导轨平面成夹角＝53°；与轨间的动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，定滑轮摩擦不计，线对的力为水平方向，重力加速度＝m/s，ab处静止状态。已知53°＝，cos＝0.6。求：(1)通过的流大小和方向，从到b〗(2)受到安培力大小；5N〗(3)重物重力的值范.〖0.5N≤≤7.5NE解析：(1)I＝＝A＋＋0方向为b(2)＝BIL＝5N(3)受力如图＝(53°)3.5Nm

F＝＋＝7.5T所以N≤G7.5N12.如图所PQ和为平放置平行金属导轨，间距为l1.0m