《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用——安培力》同步練習(xí)3-1

1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用一一安培力同步練習(xí)MN，電流I方向從M、選擇題（每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)得5分，選不全得3分，錯(cuò)選不得分，共41如圖1所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線到N，繩子的拉力均為F。為使F = 0,可能達(dá)到要求的方法是 （）.MN圖1A .加水平向右的磁場(chǎng)B.加水平向左的磁場(chǎng)C .加垂直紙面向里的磁場(chǎng)D .加垂直紙面向外的磁場(chǎng)解析：根據(jù)題意可知：欲使F = 0，則需使磁場(chǎng)力豎直向上，大小等于導(dǎo)線重力，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向需垂直紙面向里，故選C。答案：C2如圖2所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附 近用絕緣繩水平吊起通電直導(dǎo)線 A, A與螺線管

2、垂直，A導(dǎo)線中的電 流方向垂直紙面向里，開(kāi)關(guān) S閉合，A受到通電螺線管磁場(chǎng)的作用力 的方向是（）A .水平向左B.水平向右D.豎直向上C .豎直向下解析：先用安培定則判斷螺線管的磁場(chǎng)方向，在A點(diǎn)導(dǎo)線處的磁場(chǎng)方向是水平向左的;再用左手定則判斷出導(dǎo)線 A受到的安培力豎直向上。故選D。答案：D3如圖3所示，A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠圓盤(pán)，帶有大量均勻分 布的負(fù)電荷，在圓盤(pán)正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如 圖所示。當(dāng)圓盤(pán)高速繞中心軸 00 '轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安 培力的方向是（）A .豎直向上B .豎直向下C .水平向里D .水平向外解析：由電流產(chǎn)生磁場(chǎng)可知橡膠圓盤(pán)上高速轉(zhuǎn)動(dòng)的負(fù)電荷產(chǎn)生的

3、磁場(chǎng)在圓盤(pán)上方是垂 直圓盤(pán)向上的，再由左手定則判斷通電導(dǎo)線所受安培力方向水平向里，C正確。答案：C4已知質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩，有電流時(shí)，ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖 4所示，圖5是它的四個(gè)側(cè)視 圖，在四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向中，能使桿ab與導(dǎo)軌之間摩擦力圖4為零的圖是（）圖5解析：用左手定則判斷各圖中通電細(xì)桿的安培力方向，再判斷通電細(xì)桿所受的摩擦力 是否為零。答案：AB5一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈 Li和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放 置，且兩個(gè)線圈的圓心重合，當(dāng)兩線圈通以如圖 6所示的電流時(shí)，從 左向右看，則線圈Li將（ ）A .不動(dòng)B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圖6C .逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.

4、向紙面內(nèi)平動(dòng)解析：法一：利用結(jié)論法環(huán)形電流丨1、I 2之間不平行，則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩環(huán)形電流同向平行為止，據(jù)此可 得Li的轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)是：從左向右看線圈 Li順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。法二：等效法把線圈Li等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2的中心，通電后，小磁針的 N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流I2的磁場(chǎng)方向，由安培定則知L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在其中心豎直向上，而勺等效成小磁針后轉(zhuǎn)動(dòng)前 N極指向紙內(nèi)，因此應(yīng)由向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈 Li順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。答案：B6.如圖7所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵 S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線MM '與NN ' 之間的安培力的大小分別為 Fa、Fb

5、,可判斷這兩段導(dǎo)線（）圖7C 相互吸引，F(xiàn)aV FbD 相互排斥，F(xiàn)aV Fb解析：無(wú)論電鍵置于a還是置于b,兩導(dǎo)線中通過(guò)的都是反向電流，相互間作用力為斥力，A、C錯(cuò)誤。電鍵置于位置 b時(shí)電路中電流較大，導(dǎo)線間相互作用力也較大，故答案：D7螺線管正中間的上方懸掛一個(gè)通有順時(shí)針?lè)较螂娏鞯男【€圈，線圈的平面與螺線管的軸線在同一豎直面內(nèi)，如圖8所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)S合上時(shí)（一小段時(shí)間內(nèi)），從上方俯視，線圈應(yīng)該 （）A .順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左移動(dòng)B.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右移動(dòng)D正確。C.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)懸線的拉力減小D 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)懸線的拉力增大解析：閉合S后，螺線管左端為S極，右端為N極，

6、由左手定則知圓環(huán)右邊受垂直于紙面向里的安培力，左邊受垂直于紙面向外的安培力，所以從上向下看線圈逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到線圈與紙面垂直時(shí)，線圈等效為左端為N極、右端為S極的磁針,由磁極間的作用力可知懸線拉力增大。答案：D8. （2012自貢高二檢測(cè)）如圖9所示，條形磁鐵放在水平桌面上, 在其正中央的上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直于紙面向里的電流，用N表示磁鐵對(duì)桌面的壓力，用f表示桌面對(duì)磁鐵的摩擦力，導(dǎo)線中通電后與通電前相比較（A. N減小，f= 0B. N減小，f工0C . N增大，f= 0D . N增大，f工0解析：如圖所示，畫(huà)出一條通過(guò)電流 I處的磁感線，電流I處的磁場(chǎng)

7、方向水平向左，由左手定則知電流 I受安培力方向豎直向上。根據(jù)牛頓第三定律知，電流對(duì)磁鐵的作用力方向豎直向下，所以磁鐵對(duì)桌面壓力增大。由于磁鐵沒(méi)有相對(duì)于桌面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故桌面對(duì)磁鐵無(wú)摩擦力作用。故C正確。答案：C二、非選擇題（每小題10分，共20分）9質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過(guò)MN的電流為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向與導(dǎo)軌平面成圖10角斜向下，如圖10所示，求棒MN所受的支持力大小和摩擦力大小。解析：畫(huà)出平面圖，由左手定則判斷出安培力方向，對(duì)MN受力分析如圖所示,由平衡條件得:水平方向：f = FsinB豎直方向：N = FcosB+ mg安培力F = BIL ,所以MN所受的支持力 N = BILcosB+ mg,所受摩擦力f = BIL sin 0o答案：BIL cos0+ mg BIL sin 910.如圖11所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距1 m,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的質(zhì)量m= 0.2 kg,導(dǎo)體棒尸站的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，物體質(zhì)量M = 0.3 kg,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.5。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b=2 t,方向h?tvt耐鹵豎直向下，為了使物體勻速上升，應(yīng)在導(dǎo)體棒中