安培力综合练习题经典(含答案详解).doc
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1、安培力作用下导体的运动图3551两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,则两环的运动情况是 ()A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图3562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()A.tan ,竖直向上 B.tan ,竖直向下C.sin
2、,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.安培力和牛顿第二定律的结合图3573澳大利亚国立大学制成了能把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)答案55 T解析由运动
3、学公式求出加速度a,由牛顿第二定律和安培力公式联立求出B.根据2axvv得炮弹的加速度大小为a m/s25105 m/s2. 根据牛顿第二定律Fma得炮弹所受的安培力Fma2.21035105 N1.1103 N,而FBIL,所以B T55 T.(时间:60分钟)题组一安培力作用下导体的运动图3581把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触,并使它组成如图388所示的电路图当开关S接通后,将看到的现象是()A弹簧向上收缩B弹簧被拉长C弹簧上下跳动D弹簧仍静止不动答案C解析因为通电后,线圈中每一圈之间的电流是同向的,互相吸引,线圈就缩短,电路就断开了,一断开没电流了
4、,线圈就又掉下来接通电路如此通断通断,就上下跳动图3592通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内,L1是固定的,L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心),各自的电流方向如图359所示下列哪种情况将会发生()A因L2不受磁场力的作用,故L2不动B因L2上、下两部分所受的磁场力平衡,故L2不动CL2绕轴O按顺时针方向转动DL2绕轴O按逆时针方向转动答案D解析由右手螺旋定则可知导线L1的上方的磁场的方向为垂直纸面向外,且离导线L1的距离越远的地方,磁场越弱,导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右,由于O点的下方磁场较强,则安培力较大,因此L2绕轴O按逆时针方向转动,D选项对
5、3.图3510(2013贵州五校联考)一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图3510所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流,则导线ab受磁场力方向后的运动情况为()A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管D从上向下看逆时针转动并靠近螺线管答案D解析本题考查安培定则以及左手定则,意在考查学生对安培定则以及左手定则的应用的理解,先由安培定则判断通电螺线管的南北两极,找出导线左右两端磁感应强度的方向,并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向,如图(a)所示可以判断导线受磁场力后从上向下看按逆时针方向转动,
6、再分析此时导线位置的磁场方向,再次用左手定则判断导线受磁场力的方向,如图(b)所示,导线还要靠近螺线管,所以D正确,A、B、C错误图(a)图(b)图35114一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,当两线圈通以如图3511所示的电流时,从左向右看,则线圈L1将()A不动 B顺时针转动C逆时针转动 D向纸面内平动答案B解析法一利用结论法环形电流L1、L2之间不平行,则必有相对转动,直到两环形电流同向平行为止,据此可得L1的转动方向应是:从左向右看线圈L1顺时针转动法二等效分析法把线圈L1等效为小磁针,该小磁针刚好处于环形电流I2的中心,通电后,小磁针
7、的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向,由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心竖直向上,而L1等效成小磁针后转动前,N极应指向纸里,因此应由向纸里转为向上,所以从左向右看,线圈L1顺时针转动法三直线电流元法把线圈L1沿转动轴分成上下两部分,每一部分又可以看成无数直线电流元,电流元处在L2产生的磁场中,据安培定则可知各电流元所在处磁场方向向上,据左手定则可得,上部电流元所受安培力均指向纸外,下部电流元所受安培力均指向纸里,因此从左向右看线圈L1顺时针转动故正确答案为B.题组二通电导线在磁场中的平衡图35125如图3512所示条形磁铁放在水平面上,在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线,当直
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