安培力專題講解

1、安培力專題題型一：電磁場(chǎng)方向的判定12. 利用右手定則判斷電磁場(chǎng)的方向； 整個(gè)通電螺線管可分為上下兩部分，而上下兩個(gè)通電螺線管可看作兩根條形磁鐵；注意同一鐵芯所繞線圈中的電流方向；中心處的磁場(chǎng)由上下兩個(gè)通電螺線管的磁場(chǎng)疊加而成；電子束可看作通電直導(dǎo)線題2：如圖，在鐵環(huán)上用絕緣導(dǎo)線纏繞兩個(gè)相同的線圈a和b。a、b串聯(lián)后通入方向如圖的電流I，一束電子從紙里經(jīng)鐵環(huán)中心射向紙外時(shí)（ ）A.向下偏 B.向上偏 C.向左偏 D.向右偏I(xiàn)ab題型二：磁通量的求解1對(duì)條形磁鐵而言，總=內(nèi) 外題3：如圖，a、b、c三個(gè)環(huán)，水平套在條形磁鐵外面，其中a、b兩環(huán)大小相同，c環(huán)最大，a環(huán)位于N極外，b、c兩環(huán)均位于條

2、形磁鐵中部，則穿過(guò)三個(gè)環(huán)的磁通量（ ）A. c環(huán)最大，a、b環(huán)相同； B. 三個(gè)環(huán)相同；C. b環(huán)比c環(huán)大； D. b環(huán)比a環(huán)大。SNabc2. 磁通量有正負(fù)之分； 總的磁通量為各分量的代數(shù)和(3)求磁通量變化量時(shí)，注意“+”、“”符號(hào)題5：如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由平移到第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到，設(shè)先后兩次通過(guò)金屬框的磁通量變化分別為1和2，則（ ）A. 12 B. 1=2 C. 12 D. 不能判斷如圖所示邊長(zhǎng)為100cm的正方形閉合線圈置于磁場(chǎng)中，線圈AB、CD兩邊中點(diǎn)連線OO/的左右兩側(cè)分別存在方向相同、磁感強(qiáng)度大小各為B106T，B2=04

3、T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若從上往下看，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)370時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量改變了多少？題型三：安培力方向的判定1思路的轉(zhuǎn)換：磁鐵的受力情況不能直接確定，就先判斷通電直導(dǎo)線的受力，再回過(guò)頭來(lái)判斷磁鐵的受力從左至右的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，磁感線的方向不同，導(dǎo)線所受安培力方向也不同題6：如圖所示，條形磁鐵放在桌面上，一根通電直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端的過(guò)程，導(dǎo)線保持與磁鐵垂直，導(dǎo)線中的電流方向向內(nèi)則這個(gè)過(guò)程中磁鐵受到的摩擦力(磁鐵保持靜止)( ) A為零 B方向由向左變?yōu)橄蛴褻方向保持不變 D方向由向右變?yōu)橄蜃?2）電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，

4、從而判斷整段電流所受合力方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向（3）特殊位置法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向（4）等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來(lái)分析(5）利用結(jié)論法：兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì) 例1如圖所示，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)線可以移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)圖示方向電流 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

5、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)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 （1）電流元法：把直線電流等效為 、 兩段電流元，蹄形磁鐵磁感線分布以及兩段電流元受安培力方向如圖所示，可見(jiàn)，導(dǎo)線將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 （2）特殊值法：用導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò) 的特殊位置（如圖中虛線位置）來(lái)分析，判得安培力方向向下，故導(dǎo)線在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，所以C正確。 例2如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用細(xì)線掛在磁鐵 極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直于線圈的平面，當(dāng)線圈內(nèi)通過(guò)如圖所示的電流時(shí)，線圈將怎樣運(yùn)動(dòng)？ （1）等效法：把環(huán)形電流等效成圖甲中所示的條形磁鐵，可見(jiàn)兩條形磁鐵只是相互吸引而沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。 （2）利用已知的結(jié)論

6、法：把條形磁鐵等效成圖乙中所示的環(huán)形電流，容易得出線圈向磁鐵移動(dòng)。 兩根相互垂直的異面通電直導(dǎo)線AB和CD（電流I方向如圖），其中AB固定不動(dòng)，CD可自由移動(dòng)，則CD運(yùn)動(dòng)的情況是（ ） A. 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近AB； B. 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離AB； C. 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離AB； D. 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近AB。在條形磁鐵N極附近，放置一通有方向如圖電流I的輕質(zhì)線圈abcd，則線圈運(yùn)動(dòng)情況是（ ）A.ab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)靠近N極；B.ab邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時(shí)遠(yuǎn)離N極；C.ab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時(shí)靠近N極；ABCDNabcdsI題型五：平衡問(wèn)題1利用

7、正交分解求解； 注意：匝數(shù)為n題11：如圖，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下掛一匝數(shù)為n，bc邊為的矩形線框線框下半部處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，方向垂直紙面向里,并與線框平面垂直線框中通以電流I，方向如圖開(kāi)始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)令磁場(chǎng)反向，大小不變，重新平衡則此過(guò)程中線框位移的大小x=_，方向_1由立體圖轉(zhuǎn)換成從右往左看的側(cè)面圖題14：如圖所示，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m，電阻為R，放在與水平面夾角為a的傾斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為d，電阻不計(jì)，系統(tǒng)處于豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電池內(nèi)阻不計(jì).問(wèn)： （1）導(dǎo)體光滑時(shí)，電源電動(dòng)勢(shì)E為多大才能使導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上？（2）若導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦

8、因數(shù)為，且不通電時(shí)導(dǎo)體桿不能靜止在導(dǎo)軌上，要使桿靜止在導(dǎo)軌上，E應(yīng)為多大？a2. 由正視圖轉(zhuǎn)換成從左往右看的側(cè)面圖 金屬棒所受摩擦力可能向上，也可能向下；若取向上為正，則-NfN題15：電源電動(dòng)勢(shì)E2V，r0.5，豎直導(dǎo)軌電阻可略，金屬棒的質(zhì)量m0.1kg，R=0.5，它與導(dǎo)體軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，有效長(zhǎng)度0.2 m，為使金屬棒不下滑，我們施一與紙面夾角為600且與導(dǎo)線垂直向外的磁場(chǎng)（g=10 m/s2），求：（1）此磁場(chǎng)是斜向上還是斜向下？ （2）B的范圍是多少？如圖所示，abcd是一豎直的矩形導(dǎo)線框，線框面積為S，放在磁感強(qiáng)度為B的均勻水平磁場(chǎng)中，ab邊在水平面內(nèi)且與磁場(chǎng)方向成600角，

9、若導(dǎo)線框中的電流為I，則導(dǎo)線框所受的安培力對(duì)某豎直的固定軸的力矩等于（ ） AIBS BIBS CIBS D由于導(dǎo)線框的邊長(zhǎng)及固定軸的位置來(lái)給出，無(wú)法確定安培力做功 在純電阻回路中，只有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)時(shí)，克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的電能；如果只有一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，克服安培力做功既等于回路產(chǎn)生的電能也等于回路產(chǎn)生的電熱。問(wèn)題一：如圖1所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑的平行導(dǎo)軌上向右滑行，設(shè)整個(gè)電路中總電阻為R（恒定不變），整個(gè)裝置置于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體桿ab所受的安培力做功=Q?圖6問(wèn)題二：如圖2所示，兩光滑金屬導(dǎo)軌平行放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們相距L，阻值不計(jì)，

10、兩阻值都為R的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，ab,cd的質(zhì)量都為m 。開(kāi)始時(shí)都靜止，現(xiàn)給ab桿一個(gè)垂直于ab桿的初速度V0，試求兩桿從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定過(guò)程中，回路產(chǎn)生的電能和電熱。abcdV0問(wèn)題三：如圖3所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r00.10 /m，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可以忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離L0.20 m有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為Bkt，比例系數(shù)k0.020 T/s.一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直在t0時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧?/p>

11、一端滑動(dòng)，求在t s時(shí)間內(nèi)金屬桿克服安培力所做的功及回路產(chǎn)生的電能和電熱克服安培力做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的同時(shí)，還有感生電動(dòng)勢(shì)把磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成回路的電能的緣故，所以克服安培力做功在有感生電動(dòng)勢(shì)的純電阻回路中不等于回路產(chǎn)生的電能和電熱。WQ如圖所示，兩根平行光滑導(dǎo)軌PQ和MN相距d0.5m，它們與水平方向的傾角為（sin0.6），導(dǎo)軌的上方跟電阻為R4相連，導(dǎo)軌上放一個(gè)金屬棒，金屬棒的質(zhì)量為m0.2kg，電阻r2。整個(gè)裝置放在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B1.2T。金屬棒在沿斜面方向向上的恒力作用下收靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，電阻R消耗的最大電功率P1W。（g10m/s2）求：（1）恒力的大??；（2）恒力作用功的最大功率。Ba DR bAC如圖所示,在傾角為的光滑斜面上存在著兩個(gè)磁感強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向一個(gè)垂直斜面向上,另一個(gè)垂直斜面向下,寬度均為L(zhǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形線框（設(shè)電阻為R）以速度v進(jìn)入