题目列表(包括答案和解析)
1.在地球的赤道上空,沿东西方向水平放置一根通以自西向
东的电流的导线,则此导线受到的安培力的方向是( )。
A、竖直向上 B、竖直向下
C、由南向北 D、自西向东
3.通电导线在磁场中受安培力作用下的平衡及加速运动问题
例5.如图光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L ,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:
①B至少多大?这时B的方向如何?
②若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,回路总电流I2应调到多大,才能使金属杆保持静止?
分析:画出金属杆的截面图。由三角形定则得,安培力
沿导轨平面向上时最小,所以B应垂直于导轨平面向
上。大小满足:BI1L=mgsinα∴B=mgsinα/I1L。当B的
方向改为竖直向上时,安培力的方向变为水平向右,
BI2Lcosα=mgsinα∴I2=I1/cosα
例6.质量为m的铜棒搭在U形导线框右端,棒长和框宽均为L磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后,铜棒被平抛出去,下落h后的水平位移为s。求闭合电键后通过铜棒的总电量Q。
分析:闭合电键后的极短时间内,铜棒受安培力冲量
FΔt=mv0而平抛,其中F=BIL,而瞬时电流和时间的
乘积等于Q=IΔt,又由平抛可算铜棒离开导线框时
的初速度,最终可得。
2.通电导线或线圈在安培力作用下的运动问题
一般采用的方法:(1)电流元分析法;(2)特殊位置分析法;
(3)等效分析法;(4)利用平行电流相互作用分析法。
例3.如图不计通电导线的重力,在磁场力作用下,导线将如何运动?
分析:先画出导线所在处的磁感线,上下两部分导线所受安培力的方
向相反,使导线从左向右看顺时针转动;同时又受到竖直向上的磁场
的作用而向右移动。
*关键是画出相关的磁感线。
例4.如图3′-11所示,在条形磁铁N极附近悬挂一个圆线圈,
线圈与水平磁铁位于同一平面内,当线圈中电流沿图示的方向流
动时,将会出现下列哪种情况?
A.线圈向磁铁平移;
B.线圈远离磁铁平移;
C.从上往下看,线圈顺时针转动,同时靠近磁铁;
D.从上往下看,线圈逆时针转动,同时靠近磁铁.
1.正确认识安培力的三要素
例1.通电矩形线框abcd与无限长通电导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行,关于MN的磁场对线框的作用,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同;
C.线框所受的安培力的合力朝左;
D.cd边所受的安培力对ab边的力矩不为零;
例2.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0.1N,则该点的磁感应强度B一定是:
A.B=2T B.B≤2T C.B≥2T D.以上几种情况均有可能
6.两平行长直导线a、b中通以同向电流,导线c与a、b在同一平面内,位于中心线OO'一侧平行a、b放置.当导线c中通以与a、b反向的电流后,若c能自由运动,则其运动情况是 [ ]
A.向a靠近 B.向b靠近
C.停在中心线OO'处 D.在中心线OO'附近左右振动
5.在同一平面内,同心的两个导体圆环中通以同向电流时,则 [ ]
A.两环都有向内收缩的趋势 B.两环都有向外扩张的趋势
C.内环有收缩趋势,外环有扩张趋势 D.内环有扩张趋势,外环有收缩趋势
4.将一根长为L的直导线,由中点折成直角形放在磁感强度为B的匀强磁场中,导线所在平面与磁感线垂直.当导线中通以电流I后,磁场对导线的作用力大小为[ ]
A.BIL B. C.D.
3.当通电导线与磁场垂直时,导线所受安培力最大,Fmax=___________________,当通电导线与磁场平行时,导线所受的安培力最小,Fmin=_________________________。
2.安培力的方向用___________判定,
其内容是_________________________________________。
1.安培力是指_______________________________________,
其大小计算公式_______________。
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