1、 安培力练习题【典型例题】【例1】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 图示的电流是时，有关直 导线 运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（C）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】用安培定 则判断通电蹄形电磁铁的极性，通电直导 线在蹄形磁铁的 磁场中，它的受力情况用电流无法进行判断，如图所示把直线电流等效 为AO 、OO/、O/B三段，其中OO /为极短的电流元。画出电磁铁的磁感线，可知OO /段电流元不受安培力的作用， AO段受垂直于纸面
2、向外的安培力，O /B段受一垂直于纸面向里的安培力，故从上往下看，导线以OO /段为轴逆时针转动。再用特殊位置法，假设导线转过90，如图所示，则导线受力的受力方向 应竖直向下。 实际上导线的运动应是上述两种运动的合成。【答案】C【例2】一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如 图所示，在 导线MN处加水平向里的磁场，并通以自M向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使 弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（ACD）A、只减小电流 B、只增加电流C、只改变电流方向 D、只改 变磁场方向【解析】对通电导体进行受力分析，由左手定 则，确定安培力 F安
3、方向向上， 如图所示，设弹簧测力计的示数为T，则有T+F 安 =mg 即T=mg- F安 ，要使T增大，方法1、可使F 安 减小，F 安 =BIL可知，通过减小I ，可达到目的。方法2、可使F 安 反向，可通 过改变电流方向或改变磁场方向来实现。【答案】A、C 、D【例3】如图所示，在与水平方向成 60的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A 的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B；（2）ab棒对导轨的压力。T 6N 【解析】先将原图改画为侧视图，对导体棒受力分析，如 图所示，导体棒 恰好能静止，应有Nx=F安
4、Ny=G因为tan60= 所以F 安 = tan60Ny= Gyx 3又F 安 =BIL所以B= TILG13安导体棒对轨道的压力与轨道对棒的支持力N大小相等。N= =60cosyNNG62【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IC、B必定垂直于F、I，但F 不一定垂直于 ID、I必定垂直于F、 B，但F不一定垂直于B2、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，
5、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
6、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F 1，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F 2，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
7、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 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I 1时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上，则电流为I 2时导线平衡，那么样I 1：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
8、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 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：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
9、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 的导轨上，棒与导轨间的摩擦系数 为 ，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 ，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？
