2020-2021学年高中物理人教版选修3-1(浙江专用)题组训练-第三章-磁场-3.5.docx

第5讲习题课安培力的综合应用安培力作用下导体的运动1两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图355所示的方向通入两铝环，则两环的运动状况是 ()图355A都绕圆柱体转动B彼此相向运动，且具有大小相等的加速度C彼此相向运动，电流大的加速度大D彼此背向运动，电流大的加速度大答案B安培力作用下导体的平衡2如图356所示，用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向角而处于平衡状态为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为()图356A.tan ，竖直向上 B.tan ，竖直向下C.sin ，平行悬线向下 D.sin ，平行悬线向上答案D解析要求所加磁场的磁感应强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知，安培力的最小值为Fminmgsin ，即IlBminmgsin ，得Bminsin ，方向应平行于悬线向上故选D.安培力和牛顿其次定律的结合3澳大利亚国立高校制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)如图357所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 (轨道摩擦不计)图357答案55 T解析由运动学公式求出加速度a，由牛顿其次定律和安培力公式联立求出B.依据2axv2v得炮弹的加速度大小为a m/s25105 m/s2. 依据牛顿其次定律Fma得炮弹所受的安培力Fma2.21035105 N1.1103 N，而FBIL，所以B T55 T.