通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力地典型例題

1、XXX IFXXXXXA. X X X/ XH.將直導(dǎo)線從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半典例2:關(guān)于通電導(dǎo)線所受安培力F的方向，磁場(chǎng)B的方向和電流I的方向之間的關(guān)系，如下說(shuō)法正確的答案是A. F、B I三者必須保持相互垂直B. F必須垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C. B必須垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D. I必須垂直F、B,但F、B可以不相互垂直典例3 :如下各圖中，表示磁場(chǎng)方向、電流方向與導(dǎo)線所受安培力方向的相 互關(guān)系，其中正確的答案是X X Xx rxT xC. X X X典例4:如下列圖一邊長(zhǎng)為 L底邊，BC的電阻R是兩腰 AB AC的電阻RAB RACK 兩倍R

2、BC=2RAB=2RAC勺正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。假如通以圖示方向的電流且從 B端流人的總電流強(qiáng)度為I，如此金屬框受到的總磁場(chǎng)力的 大小為A. 0 B. BIL-BILC. 2D. 2 BIL易錯(cuò)訓(xùn)練：如下列圖，導(dǎo)線框中電流為I，導(dǎo)線框垂直于磁場(chǎng)放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, AB與CD相距為d,如此MN所受安培力大小為A. F=BId B . F=Bldsin 0 C . F=Bld/sin 0 D . F=Bldcos 0二、安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法：等效法、電流元法1、特殊值法2、推論法、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法典例1:如下列圖，用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)導(dǎo)線框，導(dǎo)線框是由兩同

3、心半圓弧導(dǎo)線和直導(dǎo) 線ab、cdab、cd在同一條水平直線上連接而成的閉合回路，導(dǎo)線框中通有圖示方 向的電流，處于靜止?fàn)顟B(tài)。在半圓弧導(dǎo)線的圓心處沿垂直于導(dǎo)線框平面的方向放置一根 長(zhǎng)直導(dǎo)線P.當(dāng)P中通以方向向外的電流時(shí)典例1圖典例2圖A. 導(dǎo)線框?qū)⑾蜃髷[動(dòng)B. 導(dǎo)線框?qū)⑾蛴覕[動(dòng)C. 從上往下看，導(dǎo)線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D. 從上往下看，導(dǎo)線框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)典例2:如下列圖，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線 可以自由移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)圖示方向電流 I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是從上往下看A. 順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B .順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D .逆時(shí)針?lè)较?/p>

4、轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升典例3：通電矩形導(dǎo)線框 abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi).電流方向如下列圖， ad邊與 MN平行，假如直導(dǎo)線中的順時(shí)針的電流，關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，如下表示正確的答案是:b c左右變式訓(xùn)練1圖I' " *人區(qū)廠ftA. 線框有兩條邊所受的安培力方向一樣B. 線框有兩條邊所受的安培力大小一樣C. 線框所受安培力合力向里D. 線框所受安培力合力為零典例4：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題如圖4所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其右上方固定根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，假如向?qū)Ь€通有方向如圖示的電流時(shí)，通電后磁鐵仍不動(dòng)，1如此：9mn丁 #丿丿A.磁鐵對(duì)桌面的壓力大于磁鐵的重力，

5、且磁鐵受到向右的摩擦力變式訓(xùn)練1：在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn) ab邊平行，豎直向上ab邊平行，豎直向下ab邊垂直，指向左邊ab邊垂直，指向右邊a、b、cc點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向B. 磁鐵對(duì)桌面的壓力大于磁鐵的重力，且磁鐵受到向左的摩擦力C. 磁鐵對(duì)桌面的壓力小于磁鐵的重力，且磁鐵受到向右的摩擦力D. 磁鐵對(duì)桌面的壓力小于磁鐵的重力，且磁鐵受到向左的摩擦力典例5: 2014?某某如圖1,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng),其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒從t=0時(shí)刻起，棒上有如圖2的持續(xù)交變電流I、周期為T(mén),最大值為Im,圖1中I所示方向?yàn)?電流正方向

6、.如此金屬棒1/IrL J£/1/右。>11bh44fiI*IIilP!i!ibTf izi 2r:74 >11ii1>114 PPa圖1因2三、安培力作用下的平衡問(wèn)題分析 典例1:如下列圖，質(zhì)量為 m長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于水平軸 址上，并 處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿 x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直 方向夾角為B。如此磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值與對(duì)應(yīng)的方向?yàn)閹?,z軸負(fù)向11sin自沿懸線向下D.也，沿懸線向上典例2：如下列圖，金屬細(xì)棒質(zhì)量為 m用兩根一樣輕彈簧吊放在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中，彈簧的勁度系數(shù)為k，棒ab中通有穩(wěn)恒電流，棒處于平衡，

7、并且彈簧的彈力恰好為零.假如電流大小不變而方向相反，如此（）Tx XXBXXXX*A. 每根彈簧彈力的大小為 mgB. 每根彈簧彈力的大小為 2mgC. 彈簧形變量為mg/kD. 彈簧形變量為2mg/k典例3:如下列圖，在傾角為a的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，如下關(guān)于B的大小變化的說(shuō)法中，正確的答案是A.逐漸增大B.逐漸減小C.先減小后增大D.先增大后減小變式訓(xùn)練：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題如下列圖，在傾角為a的光滑斜面上

8、，垂直紙面放置一根直導(dǎo)體棒，在導(dǎo)體棒中通有垂直紙面向里的電流，圖中a點(diǎn)在導(dǎo)體棒正下方，b點(diǎn)與導(dǎo)體棒的連線與斜面垂直，c點(diǎn)在a點(diǎn)左側(cè)，d點(diǎn)在b點(diǎn)右側(cè)?，F(xiàn)欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面 上，如下措施可行的是A. 在a處放置一電流方向垂直紙面向里的直導(dǎo)體棒B. 在b處放置一電流方向垂直紙面向里的直導(dǎo)體棒C. 在c處放置一電流方向垂直紙面向里的直導(dǎo)體棒D. 在d處放置一電流方向垂直紙面向里的直導(dǎo)體棒0 =30 ° Q ,導(dǎo)軌和細(xì)桿的電阻均忽略不計(jì)g取10m/s 2.1假如導(dǎo)軌光滑，為保證釋放細(xì)桿后ab保持靜止不動(dòng)，如此滑動(dòng)變阻器 接入電路的阻值是多大？2假如導(dǎo)軌粗糙，且與細(xì)桿的動(dòng)摩擦因數(shù)口 =V3/6

9、，為保證釋放細(xì)桿后ab仍保持靜止不動(dòng)，如此通過(guò)細(xì)桿的電流X圍是多少？ 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力與斜面之間的動(dòng)摩擦因素°，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，要保持導(dǎo)體棒ab靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入電流的X圍？電流的方向如何？(舶37、06? cos37 = 0.8)變式訓(xùn)練2: 15分如下列圖，PQ和MN為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌， 間距為l=1.0m , 導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為 m=20g棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體 c相連， 物體c的質(zhì)量M=30g在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方 向豎直向上，重力加速度 g取10m/s2。1假如導(dǎo)軌是光滑的，

10、為了使物體c能保持靜止，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？2假如導(dǎo)軌是粗糙的，且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍,假如要保持物體c靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？四：安培力的應(yīng)用典例1：電磁炮的根本原理如下列圖，把待發(fā)射的炮彈導(dǎo)體放置在強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條 平行導(dǎo)軌導(dǎo)軌與水平方向成a角上，磁場(chǎng)方向和導(dǎo)軌平面垂直，假如給導(dǎo)軌以很大 的電流I，使用權(quán)炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)的作用下，沿導(dǎo)軌作加速運(yùn)動(dòng)，以某一 速度發(fā)射出去，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩導(dǎo)軌間的距離為 L,磁場(chǎng)中導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為S,炮彈的質(zhì)量為 m,炮彈和導(dǎo)軌間摩擦以與炮彈本身的長(zhǎng)度均不計(jì)，試

11、求炮彈離開(kāi)炮口時(shí)的速度.變式訓(xùn)練1:根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流會(huì)產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的 裝置一一電磁炮，其原理如下列圖：把待發(fā)炮彈導(dǎo)體放置在強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩平行導(dǎo)軌 上，給導(dǎo)軌通以大電流，使炮彈作為一個(gè)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)作用下沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng)，并以 某一速度發(fā)射出去?，F(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，你認(rèn)為如下方案在理論上可行的是A. 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值B. 增大電流I的值C. 減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值D. 改變磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行S I1典例2:如下列圖為一電流表的原理示意圖。 質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒 MN的中點(diǎn)處通過(guò) 一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為 k.

12、在矩形區(qū)域abed內(nèi)有勻強(qiáng)磁 場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長(zhǎng)度大于一'。當(dāng)MN中沒(méi)有電流通過(guò)且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的ed邊重合；當(dāng)MN中有電流通過(guò)時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。1）當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)多少？（重力加速度為g）（2）假如要電流表正常工作，MN勺哪一端應(yīng)與電源正極相接? 假如k= 2.0N/m，一一 = 0.20m, 一= 0.050m, B= 0.20T ,此電流表的量程是多少？(不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用)(4)假如將量程擴(kuò)大2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻螅?：圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、，來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用局部器材已在圖中給出，其中I的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng); 此外還有細(xì)沙、天平、米尺和假如干輕質(zhì)導(dǎo)線。E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表;*-t i且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 現(xiàn)