安培力知識講解與典型分類例題

安培力知識講解與典型分類例題知識點1安培力1．安培力〔1〕定義：通電導(dǎo)線在磁場中受到的力．〔2〕大小：①當(dāng)兩兩垂直時，．假設(shè)與的夾角為，那么．②彎曲導(dǎo)線的有效長度，等于兩端點所連線段的長度；相應(yīng)的電流方向，沿由始端流向末端．因為任意形狀的閉合線圈，其有效長度，所以閉合通電線圈在勻強磁場中，受到安培力的矢量和一定為零．如下圖，甲、乙、丙三段導(dǎo)線的形狀和長度不等，但兩端點之間的有效直線距離相等，當(dāng)通以相同的電流時，在同樣的磁場中安培力大小相等，而丁圖中導(dǎo)線圈閉合，那么其安培力合力為零．③公式的適用條件：一般只適用于勻強磁場．〔3〕方向判斷：①左手定那么：伸出左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中受到的安培力的方向．②同向電流相互吸引，反向電流相互排斥．〔4〕特點：，，即垂直于和決定的平面．〔注意：和可以有任意夾角〕2．磁電式電流表磁電式儀表最根本的組成局部是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈．當(dāng)電流通過線圈時，導(dǎo)線受到安培力的作用．由左手定那么可以判定，線圈左右兩邊所受的安培力的方向相反，于是架在軸上的線圈就要轉(zhuǎn)動．線圈轉(zhuǎn)動時，圖甲中的螺旋彈簧變形，對抗線圈的轉(zhuǎn)動．電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大．所以，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大?。畯膱D乙和圖丙可以看出，安培力總與磁感應(yīng)強度的方向垂直．為了使電流表表盤的刻度均勻，兩磁極間裝有極靴，極靴中間又有一個鐵質(zhì)圓柱．這樣，極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向，線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行〔圖丙〕，表盤的刻度就是均勻的了．【安培力】關(guān)于通電直導(dǎo)線所受的安培力、磁感應(yīng)強度和電流三者方向之間的關(guān)系，以下說法中正確的選項是〔〕A．的三者必定均相互垂直B．必定垂直于，但不一定垂直于C．必定垂直于，但不一定垂直于D．必定垂直于，但不一定垂直于在圖中，表示電流、磁場和磁場對電流作用力三者的方向關(guān)系正確的選項是〔〕在如下圖各圖中，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()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．情況下導(dǎo)線不受安培力B．情況下導(dǎo)線都不受安培力C．情況下導(dǎo)線受的安培力大于情況下導(dǎo)線受的安培力D．情況下，導(dǎo)線受的安培力大小相等一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定導(dǎo)線中通有電流，方向如圖中箭頭所示．當(dāng)沒有磁場時，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)：當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強磁場時，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個圖示中正確的選項是()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，電流為，所受磁場力為．求：〔1〕這點的磁感應(yīng)強度是多大?假設(shè)電流增加為，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?一根長、電流為的通電導(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． B．C． D．磁場中某區(qū)域的磁感線如下圖，那么〔〕A．、兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，B．、兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，C．同一通電導(dǎo)線放在處受力一定比放在處受力大D．同一通電導(dǎo)線放在處受力一定比放在處受力小如圖，長為的直導(dǎo)線折成邊長相等，夾角為的形，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，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強度為的電流時，該形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為〔〕A．0 B． C． D．【磁電式電流表】關(guān)于磁電式電流表內(nèi)的磁鐵和鐵芯間的矩形線圈與該磁場的關(guān)系，以下正確的有A．通電線圈旋轉(zhuǎn)的角度不同，它所在位置的磁感應(yīng)強度大小也不同B．不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它所在位置的磁感應(yīng)強度大小都相等C．通電線圈旋轉(zhuǎn)的角度不同，它的平面與磁感線的夾角也不同D．不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都與磁感線相平行磁電式電流表中通以相同電流時，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，表示電流表靈敏度越高，假設(shè)其余條件都相同，那么靈敏度高的電流表具有〔〕比擬小的通電線圈的橫截面積B．比擬“硬〞的兩個螺旋彈簧C．比擬少的通電線圈匝數(shù)D．比擬強的輻向分布的磁場實驗室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表．這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示．蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的．當(dāng)線圈通以如圖乙所示的電流，以下正確的選項是〔〕A．線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行B．線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧被扭動，阻礙線圈轉(zhuǎn)動C．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，端受到的安培力方向向上D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，安培力的作用使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動【磁鐵磁場中的導(dǎo)線】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?nèi)缦聢D，一根條形磁棒靜止在斜面上，磁棒中心正上方固定著一根水平直導(dǎo)線，通以垂直于紙面向里的恒定電流．現(xiàn)將電流的方向改為垂直于紙面向外，電流的大小不變，發(fā)現(xiàn)磁棒仍靜止在斜面上，那么磁棒對斜面的壓力〔〕A．增大B．不變C．減小D．缺少條件無法判斷如下圖，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，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖，當(dāng)加上電流后，臺秤讀數(shù)為，那么以下說法正確的選項是〔〕A．，彈簧長度將變長B．，彈簧長度將變短C．，彈簧長度將變長D．，彈簧長度將變短如圖甲所示，把一通電直導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動．當(dāng)導(dǎo)線通過電流時，如果只考慮安培力的作用，那么從上往下看，導(dǎo)線的運動情況〔〕A．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升【多根通電導(dǎo)線】如下圖，兩根平行放置的長直導(dǎo)線和載有大小相同，方向相反的電流，受到的磁場力大小為．當(dāng)參加一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強磁場后，受到的磁場力大小變?yōu)椋敲创藭r受到的磁場力大小變?yōu)椤病矨．B．C．D．在等邊三角形的三個頂點、、處，各有一條長直導(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．過點的導(dǎo)線所受安培力的方向〔〕A．與邊平行，豎直向上B．與邊平行，豎直向下C．與邊垂直，指向左邊與邊垂直，指向右邊通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如下圖的電流時，通電直導(dǎo)線A受到水平向______的安培力作用．當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時改變方向時，通電直導(dǎo)線A受到的安培力方向水平_____．如下圖，是一條水平放置的固定長直導(dǎo)線，通電電流大小為，方向如圖，是一個通有電流的與共面的金屬環(huán)，圓環(huán)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如圖，為圓心，是半徑分別為的同心圓，假設(shè)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，當(dāng)回路中沿圖示方向通以電流時，此回路將〔〕A．向左平動B．在紙面向繞過點垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動C．邊向外，邊向里運動D．邊向里，邊向外運動【平衡問題】如下圖，一根質(zhì)量為的金屬棒，用軟線懸掛在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，電流方向由，此時懸線張力不為零，欲使懸線張力為零，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)強度質(zhì)量為的通電細桿置于傾角為的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為，桿與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為，有電流時恰好在導(dǎo)軌上靜止，如下圖，以下圖是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〔〕如下圖，兩根間距為的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角．金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好．整個裝置處于磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中．當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上時，金屬桿剛好處于靜止?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?fàn)顟B(tài)，可以采取的措施是〔〕A．減小磁感應(yīng)強度B．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?nèi)缦聢D，通電直導(dǎo)線質(zhì)量為、長為，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，要求導(dǎo)線靜止在斜面上．〔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？如下圖，質(zhì)量、電阻不計的金屬桿放在寬為，傾角為的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻也不計，其上端接電動勢為、內(nèi)阻為零的直流電源和可變電阻．磁感應(yīng)強度的勻強磁場豎直向上穿過導(dǎo)軌平面．金屬桿與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為．欲使棒靜止在導(dǎo)軌上不動，求可變電阻的取值范圍．【綜合問題】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成正比．通電的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