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2020-2021学年鲁科版物理选修3-1对点练习:6.1-安培力的方向.docx

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资源描述

1、安培力的方向1如图619所示,其中A、B图已知电流方向及其所受磁场力的方向,试推断并在图中标出磁场方向C、D图已知磁场方向及其对电流作用力的方向,试推断电流方向并在图中标出图619答案A图磁场方向垂直纸面对外;B图磁场方向在纸面内垂直F向下;C、D图电流方向均垂直于纸面对里安培力的大小2如图6110所示在匀强磁场中有下列各种外形的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,求各导线所受的安培力图6110答案AILBcos BILBC.ILBD2BIRE0安培力作用下的物体平衡图61113如图6111所示,光滑导轨与水平面成角,导轨宽L.有大小为B的匀强磁场,方向垂直导轨面,金属杆长为L,质量为m,水平

2、放在导轨上当回路中通过电流时,金属杆正好能静止求:电流的大小为多大? 磁感应强度的方向如何?答案mgsin /BL方向垂直导轨面对上解析 在解这类题时必需画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的精确方向,从而弄清各矢量方向间的关系由于B垂直轨道面,又金属杆处于静止状态,所以F必沿斜面对上,由左手定则知,B垂直轨道面对上大小满足BI1Lmgsin ,Imgsin /BL.题组一安培力的方向1下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是()答案C图61122如图6112所示,电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成当电源接通后,磁场对流过炮弹的电流产生力的作用,使炮弹获得极大的放

3、射速度下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是()答案B解析要使炮弹加速,安培力应向右,由左手定则可知:磁场方向应垂直纸面对外图61133通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图6113所示,ab边与MN平行关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是()A线框有两条边所受的安培力方向相同B线框有两条边所受的安培力大小相同C线框所受安培力的合力向左D线框将绕MN转动答案BC解析通电矩形线框abcd在无限长直通电导线形成的磁场中,受到磁场力的作用,对于ad边和bc边,所在的磁场相同,但电流方向相反,所以ad边、bc边受磁场力(安培力)大小相同,方向相反,即ad边和bc边

4、受合力为零而对于ab和cd两条边,由于在磁场中,离长直导线的位置不同,ab边近而且由左手定则推断受力向左,cd边远而且由左手定则推断受力向右,所以ab边、cd边受合力方向向左,故B、C选项正确图61144如图6114所示,三根通电长直导线P、Q、R相互平行且通过正三角形的三个顶点,三条导线中通入的电流大小相等,方向垂直纸面对里;通过直导线产生磁场的磁感应强度BkI/r,I为通电导线的电流大小,r为距通电导线的垂直距离,k为常量;则通电导线R受到的磁场力的方向是()A垂直R,指向y轴负方向B垂直R,指向y轴正方向C垂直R,指向x轴正方向D垂直R,指向x轴负方向答案A图61155(2022扬州中学

5、模拟)图6115中装置可演示磁场对通电导线的作用、电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动下列说法正确的是()A若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动B若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动C若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动D若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动答案BD解析若a接正极,b接负极,则依据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场,e接正极,f接负极,L中将通有向外的电流,依据左手定则

6、可知L向左运动,A错;若a接正极,b接负极,则依据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场,e接负极,f接正极,L中将通有向里的电流,依据左手定则可知L向右运动,B正确;若a接负极,b接正极,则依据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场,e接正极,f接负极,L中将通有向外的电流,依据左手定则可知L向右运动,C错;若a接负极,b接正极,则依据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场,e接负极,f接正极,L中将通有向里的电流,依据左手定则可知L向左运动,D正确题组二安培力的大小图61166(安培力大小的计算)如图6116所示,四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中,它受到磁场力的合力()A竖直向

7、上 B方向垂直于ad斜向上C方向垂直于bc斜向上 D为零答案D图61177如图6117所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则MN所受安培力大小()AFBId BFBIdsin CF DFBIdcos 答案C解析题中磁场和电流垂直,角仅是导线框与金属杆MN间夹角,不是电流与磁场的夹角图61188如图6118所示,磁场方向竖直向下,通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2的过程中,通电导线所受安培力是()A数值变大,方向不变B数值变小,方向不变C数值不变,方向转变D数值,方向均转变答案B解析安培力FBIL,电流不变,垂直直导线的有效长度减

8、小,安培力减小,安培力的方向总是垂直BI所构成的平面,所以安培力的方向不变,B对,故选B.题组三电动机和磁电式电流计9有关直流电动机的换向器的作用,以下说法正确的是()A当线圈平面与磁感线平行时,自动转变电流方向B当线圈平面与磁感线垂直时,自动转变电流方向C当线圈平面与磁感线平行时,自动转变磁感线的方向D当线圈平面与磁感线平行时,自动转变线圈转动方向答案B10为了转变电动机的转动方向,下述可实行的措施正确的是()A转变电源电压的大小B转变通过线圈的电流的大小C转变通过线圈的电流的方向D对调N、S两磁极的位置,同时对调电源的正、负极答案C题组四安培力作用下的导体棒的平衡图611911如图6119

9、所示,长L、质量为m的金属杆ab,被两根竖直的金属弹簧静止吊起,金属杆ab处在方向垂直纸面对里的匀强磁场中当金属杆中通有方向ab的电流I时,每根金属弹簧的拉力大小为T.当金属杆通有方向ba的电流I时,每根金属弹簧的拉力大小为2T.则磁场的磁感应强度B的大小为_答案 解析导体ab受重力、磁场力、弹簧的拉力而平衡当ab中的电流方向由a到b时,磁场力向上2TBILmg当ab中的电流由b到a时,磁场力向下4TBILmg解方程组得B12两个倾角均为的光滑斜面上,各放有一根相同的金属棒,分别通有电流I1和I2 ,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图6120中所示,两金属棒均处于静止状态,两种状况下电流之比I1I2_图6120答案1cos 图612113质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成角斜向下,如图6121所示,求MN所受的支持力和摩擦力的大小答案ILBcos mgILBsin 解析导体棒MN处于平衡状态,留意题中磁场方向与MN是垂直的,作出其侧视图,对MN进行受力分析,如图所示由平衡条件有:FfFsin ,FNFcos mg,其中FILB解得:FNILBcos mg,FfILBsin .

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