安培力典型計算題

1、常見磁場安培力典型例題1. 關(guān)于通電直導(dǎo)線所受的安培力 F 、磁感應(yīng)強度 B 和電流 I 三者方向之間的關(guān)系，以下說 法中正確的選項是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. 在圖中，表示電流 I 、磁場 B 和磁場對電流作用力 F 三者的方向關(guān)系正確的選項是 如下圖各圖中，表示磁場方向、電流方向及導(dǎo)線受力方向的圖示正確的選項是 3. 一段通電導(dǎo)線，放在同一勻強磁場中的四個不同的位置，如下圖，那么A . b情況下導(dǎo)線不受安培力B.

2、b、c情況下導(dǎo)線都不受安培力C. c情況下導(dǎo)線受的安培力大于 a情況下導(dǎo)線受的安培力D. a、b情況下，導(dǎo)線受的安培力大小相等4在磁場中某一點放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，導(dǎo)線長1cm，電流為5A，所受磁場力為 5 10 2N 求：1 這點的磁感應(yīng)強度是多大假設(shè)電流增加為10A，所受磁場力為多大2假設(shè)讓導(dǎo)線與磁場平行，這點的磁感應(yīng)強度多大通電導(dǎo)線受到的磁場力多大5根長°.2m、電流為2A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強度為 的勻強磁場中，受到磁場力 的大小可能是 A . 0.4NB. 0.2NC. 0.1ND. 06磁場中某區(qū)域的磁感線如下圖，那么A . a、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，

3、Ba BbB. a、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，Ba BbC. 同一通電導(dǎo)線放在 a處受力一定比放在 b處受力大D 同一通電導(dǎo)線放在 a處受力一定比放在 b處受力小7如圖，水平直導(dǎo)線ab上方和下方各放有一靜止的小磁針P和Q。當(dāng)直導(dǎo)線通入由a流向b的電流時和Q的N極都轉(zhuǎn)向紙外；和Q的N極都轉(zhuǎn)向紙里;CP的N極轉(zhuǎn)向紙外，Q的N極轉(zhuǎn)向紙里；DP的N極轉(zhuǎn)向紙里，Q的N極轉(zhuǎn)向紙外。8蹄形磁鐵上方放置一通有方向如圖電流I的輕質(zhì)直導(dǎo)線ab,那么ab運動的情況是端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里，同時向下運動;端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里，同時向上運動;Ca端轉(zhuǎn)向紙里,b端轉(zhuǎn)向紙外，同時向上運動;端轉(zhuǎn)向紙里,b端轉(zhuǎn)向紙外

4、，同時向下運動。邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，冋時靠近N極;邊轉(zhuǎn)向紙外，cd邊轉(zhuǎn)向紙里，同時遠離N極;Cab邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外，同時靠近N極;邊轉(zhuǎn)向紙里，cd邊轉(zhuǎn)向紙外,同時遠離N極。B. C. BIlD. 2BIlX M X X9.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，那么線圈運動情況是10.如下圖，長為L的導(dǎo)線AB放在相互平行的金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，通過的電流為I，垂直于紙面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,那么AB所受的磁場力的大小為【】A. BILB. Bldcos 0 C. Bld/sin 0 D. Blds in 011如圖，長為21的直導(dǎo)線折成邊長相

5、等，夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強度為I的電流時，該 V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為12如下圖，一條形磁鐵放在水平桌面上，在磁鐵右上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線.當(dāng)導(dǎo)線中通以由外向內(nèi)的電流時A .磁鐵受到向左的摩擦力，磁鐵對桌面的壓力減小B .磁鐵受到向右的摩擦力，且對桌面的壓力減小C .磁鐵受到向左的摩擦力，且對桌面的壓力增大D 磁鐵不受摩擦力，對桌面的壓力不變13.如下圖，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵 連接起來，此時臺秤讀數(shù)為Fni，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電

6、流方向如圖，當(dāng)加上電流后，臺秤讀數(shù)為Fn2，那么以下說法正確的選項是A Fni Fn2，彈簧長度將變長B Fn, Fn2 ,彈簧長度將變短C. Fn, Fn2 ,彈簧長度將變長D Fn,Fn2,彈簧長度將變短14.如下圖，兩根平行放置的長直導(dǎo)線 a和b載有大小相同，方向相反的電流， a受到的磁 場力大小為Fi .當(dāng)參加一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)?F2,那么此時b受到的磁場力大小變?yōu)?A .F2B.FiF2C .FiF2D . 2Fi F215.在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖過c點的導(dǎo)線所受安培

7、力的方向I:A 與ab邊平行，豎直向上B .與ab邊平行，豎直向下C.與ab邊垂直，指向左邊C 與ab邊垂直，指向右邊16.如下圖，MN是一條水平放置的固定長直導(dǎo)線，通電電流大小為 一個通有電流12的與MN共面的金屬環(huán)，圓環(huán) P在磁場作用下A .沿紙面向上運動B .沿紙面向下運動C .上半部垂直于紙面向外，下半部垂直于紙面向里運動D .上半部垂直于紙面向里，下半部垂直于紙面向外運動17如圖，O為圓心，KN、LM是半徑分別為ON、OM的同心圓，假設(shè)O處垂直紙面放置一載流直導(dǎo)線，電流垂直紙面向外用一條導(dǎo)線圍成如下圖回路 方向通以電流時，此回路將A.向左平動KLMN，當(dāng)回路中沿圖示B.在紙面向繞過0

8、點垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動C. KL邊向外,MN邊向里運動D. KL邊向里,MN邊向外運動18如下圖，一根質(zhì)量為m的金屬棒AC，用軟線懸掛在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,為零,XXXXaXXXX.4 1_XXX電流方向由A C，此時懸線張力不為零，欲使懸線張力 必須A 改變電流方向，并適當(dāng)增加電流強度B 不改變電流方向，適當(dāng)增加電流強度C .改變磁場方向，并適當(dāng)增大磁感應(yīng)強度D .不改變磁場方向，適當(dāng)減少磁感應(yīng)強度19把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來，使它的下端剛好跟杯里的水銀面相接觸，并使它組成如圖388所示的電路圖.當(dāng)開關(guān)S接通后，將看到的現(xiàn)象是A彈簧向上收縮B .彈簧被拉長C. 彈簧上下跳動D

9、. 彈簧仍靜止不動20個可以自由運動的線圈Li和一個固定的線圈 L2互相絕緣垂直放置，且兩個線圈的圓心重合，當(dāng)兩線圈通以如圖3511所示的電流時，從左向右看，那么線圈Li將A .不動B .順時針轉(zhuǎn)動C.逆時針轉(zhuǎn)動D .向紙面內(nèi)平動21. 質(zhì)量為m的通電細桿ab置于傾角為 的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為 d，桿ab與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為 ，有電流時ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如下圖，以下圖是 b a方向觀察時的四 個平面圖，標(biāo)出四種不同的勻強磁場方向，其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是22. 如下圖，兩根間距為 d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角 30 .金屬桿abB的勻強磁場中.當(dāng)磁場

10、方向垂直導(dǎo)軌平面向上時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài).假設(shè)將磁場方向改為豎直向上，要使金屬桿仍保持靜止 狀態(tài)，可以采取的措施是A .減小磁感應(yīng)強度 BB .調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流減小C.減小導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角D .將電源正負極對調(diào)使電流方向改變23. 如下圖，通電直導(dǎo)線 ab質(zhì)量為m、長為L，水平的放置在傾角為的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流強度為I，要求導(dǎo)線ab靜止在斜面上.(1) 假設(shè)磁場的方向豎直向上，那么磁感應(yīng)強度為多大?(2)假設(shè)要求磁感應(yīng)強度最小，那么磁感應(yīng)強度如何?24如下圖，長L、質(zhì)量為m的金屬桿ab,被兩根豎直的金屬絲靜止吊起，金屬桿ab處在方向垂直紙面向里的勻強磁場

11、中。當(dāng)金屬桿中通有方向b的電流I時，每根金屬絲的拉力大小為 T。當(dāng)金屬桿通有方向bta的電流I時，每根金屬絲的拉力大小為2T。求磁場的磁感應(yīng)強度 B的大小。25.質(zhì)量為0.5 kg的金屬桿在相距金屬桿上通以l=4A的恒定電流， 面，金屬桿與軌道間動摩擦因數(shù)為1m的水平軌道上與軌道垂直放置如下圖，勻強磁場B垂直軌道平0.2 ,求勻強磁場的 磁感應(yīng)強度多大時金屬桿恰好不發(fā)生移動?26如下圖，電源電動勢為E=2V,內(nèi)阻Q，豎直導(dǎo)軌電阻可以忽略不計，金屬棒的質(zhì)量，電阻Q，有效長度為 ，靠在導(dǎo)軌的外面，它與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力是其之間正壓力的倍。為使金屬棒靜止，我們施一與紙面夾角為37 °且與

12、金屬棒垂直向里的勻強磁場，求：(1) 磁場是斜向上還是斜向下？(2) B的范圍是多少?BK *%hs27題圖ab8題圖D .將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變27. 如圖，相距d=10cm水平放置的兩根導(dǎo)電軌道，軌道間接有電源，處于磁感應(yīng)強度 、垂直軌道平面向上的勻強磁場中。K斷開時，將一根質(zhì)量m=3g的金屬桿放于軌道一邊緣處，然后閉合K,金屬桿沿水平方向飛出落于地面上，其水平距離。那么閉合K時通過金屬桿的電量為。28. 如圖，兩根光滑的弧形軌道，軌道間接有電動勢為、內(nèi)阻不計的電源，處于磁感應(yīng)強度為B、豎直向上的勻強磁場中。現(xiàn)將一根長I、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿a

13、b放于軌道上，桿滑至某一位置處恰好可處于靜止。那么此時桿對軌道壓力的大小為軌道電阻不計。29. 如右圖所示，水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L= ，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B= 2T,垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m = 1kg，系在ab棒中點的水平繩跨過定滑輪與重量G=3Nab棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù) 口 = ,電源的電 動勢E= 10V、內(nèi)阻r = 0.1 Q，導(dǎo)軌的電阻及 ab棒的電阻均不計.要想 ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R應(yīng)在哪個范圍內(nèi)取值？g取10m/s230. 電磁軌道炮工作原理如下圖.待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸電流I從一條軌道流入，通過

14、導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場可視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小與I彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出.現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是A .只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B .只將電流I增加至原來的2倍C .只將彈體質(zhì)量減至原來的一半31. 如下圖，質(zhì)量 m、電阻不計的金屬桿 ab放在寬為I，傾角為 的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻也 不計，其上端接電動勢為 E、內(nèi)阻為零的直流電源和可變電阻 R .磁感應(yīng)強度B的勻強磁 場豎直向上穿過導(dǎo)軌平面.金屬桿 ab與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為 Ff .欲使ab棒靜止在導(dǎo) 軌上不動，求可變電阻 R的取值范圍.

15、32. 相距為L 1m的平行金屬導(dǎo)軌放在高 的水平桌面上，一根質(zhì)量為m 3g的金屬棒ab垂直地跨在導(dǎo)軌上，勻強磁場的磁感應(yīng)強度 豎直向上，如下圖,當(dāng) S 接通時， 金屬棒因受到磁場力的作用而被水平拋出，落地點與拋出點之間的水平距離s 2m，求S接通后，通過金屬棒的總電荷量.取g 10m /s233. 澳大利亞國立大學(xué)制成了能把 2.2g 的彈體 包括金屬桿 EF 的質(zhì)量 加速到 10km/s 的電磁 炮常規(guī)炮彈的速度約為 2km/ s.如圖357所示，假設(shè)軌道寬為2m,長為100m，通過的電流 為 10A ，試求軌道間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度 軌道摩擦不計 35. 如下圖，在傾角為37

16、76;勺光滑斜面上有一根長為 ，質(zhì)量為6 X 102kg的通電直導(dǎo)線，電流1= 1A，方向垂直紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感應(yīng) 強度每秒增加，方向豎直向上的磁場中，設(shè)t = 0, B= 0,那么需要多長時間斜面對導(dǎo)線的支持力為零？ g 取 10m/s236. 如下圖，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L = ，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角 0=37°在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B = 、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場.金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E = 、內(nèi)阻r = 0.50 Q的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量 m=0.040kg 的導(dǎo)體棒 ab 放在金屬導(dǎo)軌上， 導(dǎo)體

17、棒恰好靜止. 導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良 好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0= 莒金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2已知 sin37 °= ， cos37°= ，求：1通過導(dǎo)體棒的電流；2導(dǎo)體棒受到的安培力大小；3導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小.36. 如下圖，水平放置的兩導(dǎo)軌 P、Q間的距離L = ，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻 強磁場的磁感應(yīng)強度 B = 2T，垂直于導(dǎo)軌放置的 ab棒的質(zhì)量m= 1kg，系在ab棒中點的水 平繩跨過定滑輪與重量 G= 3Nab棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)尸,電源的電動勢E = 10V、內(nèi)阻r = 0.1 Q,導(dǎo)軌的電阻及 ab棒的電阻均不計

18、.要想 ab棒處于靜止 狀態(tài)，R應(yīng)在哪個范圍內(nèi)取值？g取10m/s237. 如下圖，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為，一根質(zhì)量為，有效長度為2m的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為5A 時，金屬棒做勻速直線運動；當(dāng)金屬棒中的電流突然增大為8A 時，求金屬棒能獲得的加速度的大小.38. 如下圖，在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為，一根質(zhì)量為，有效長度為2m的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為8A時，求金屬棒能獲得的5A時，金屬棒做勻速直線運動；當(dāng)金屬棒中的電流突然增大為 加速度的大小.39. 據(jù)報道，最近已研制出一種可

19、投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖3520所示炮彈(可視為長方形導(dǎo)體)置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接.開始時炮彈在導(dǎo)軌的一端， 通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出.設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距 離L = ,導(dǎo)軌長x= ，炮彈質(zhì)量m= 0.30kg.導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可以認為，炮彈在軌道內(nèi)運動時，它所在處磁場的磁感應(yīng)強度始終為B= ，方向垂直于紙面向里.假設(shè)炮彈出口速度為 v= 2.0 X 103m/s，求通過導(dǎo)軌的電流I .忽略摩擦力與重力 的影響.40. 以下圖是導(dǎo)軌式電磁炮實驗裝置示意圖。兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安 放金屬滑塊(即實驗用彈丸)?；瑝K可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。電 源提供的強大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流回電源?；瑝K被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中，該磁