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1、安培力：磁場對電流的作用力(1)大?。喝鐖D，一根長為L的直導(dǎo)線，處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中且與B的夾角為，當通過電流I時，安培力BILsin的大小可表示為的大小可表示為F=。 當=90時，安培力最大，F(xiàn)max=。 當=0或=180時，安培力為。 (2)方向：用左手定則判定，安培力始終垂直于和所決定的平面，但和 不一定垂直.若它二者中任一量，F(xiàn)將反向.BIL0磁場磁場電流電流磁場磁場電流電流反向反向 主題(1)安培力的大小及方向的判定 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，通有如圖9-2-1所示的電流時，圖圖9-2-1通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線A受到水平向受到水平向的安培力作用的安

2、培力作用.當當A、B中電流大小保持不變，但同時改變方向時，中電流大小保持不變，但同時改變方向時，通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線A受到的安培力方向水平向受到的安培力方向水平向.右右右右 安培力的方向判定左手定則 右手螺旋定則判斷出通電環(huán)B的外部是“叉”磁場，然后再用左手定則判斷出A的受力方向向右.當A、B中的電流大小保持不變，同時改變方向時，用上面的方法判斷的結(jié)果是：通電導(dǎo)線A所受安培力的方向是不變的，仍向右.要認識到圓形通電導(dǎo)線環(huán)要認識到圓形通電導(dǎo)線環(huán)B產(chǎn)生產(chǎn)生磁場，而對通電直導(dǎo)線磁場，而對通電直導(dǎo)線A有安培力作用有安培力作用.對圓形通電導(dǎo)線環(huán)對圓形通電導(dǎo)線環(huán)B產(chǎn)生的產(chǎn)生的磁場要有立體認識磁場要有立體認

3、識. (單選)在等邊三角形的三個頂點a、b、c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9-2-2所示.圖圖9-2-2 過過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向點的導(dǎo)線所受安培力的方向()A.與與ab邊平行，豎直向上邊平行，豎直向上B.與與ab邊平行，豎直向下邊平行，豎直向下C.與與ab邊垂直，指向左邊邊垂直，指向左邊D.與與ab邊垂直，指向右邊邊垂直，指向右邊C 本題考查了左手定則的應(yīng)用.導(dǎo)線a在c處產(chǎn)生的磁場方向由安培定則可判斷，即垂直ac向左，同理導(dǎo)線b在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直bc向下，則由平行四邊形定則，過c點的合磁場方向平行于ab，根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)線c受到的安

4、培力垂直ab邊，指向左邊. （單選）如圖9-2-3，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向(垂直于圖圖9-2-3紙面向里紙面向里)垂直垂直.線段線段ab、bc和和cd的長度均為的長度均為L，且且abc=bcd=135.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向，方向如圖中箭頭所示如圖中箭頭所示.導(dǎo)線導(dǎo)線abcd段所受到的磁場的作段所受到的磁場的作用力的合力用力的合力()A.方向沿紙面向上，大小為(+1)ILBB.方向沿紙面向上，大小為(-1)ILBC.方向沿紙面向下，大小為(+1)ILBD.方向沿紙面向下，大小為(-1)ILB本題考查安培力的大小與方向的判斷.該導(dǎo)線可以

5、用a和d之間的直導(dǎo)線長為(+1)L來等效代替,根據(jù)F=BIl,可知大小為(+1)ILB,方向根據(jù)左手定則.A正確.222222A 主題(2)安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題 （單選）如圖9-2-4所示，水平桌面上放一根條形磁鐵，磁鐵正中央上方吊著跟磁鐵垂直的導(dǎo)線，當導(dǎo)線圖圖9-2-4中通入指向紙內(nèi)的電流時磁鐵仍然保持靜止中通入指向紙內(nèi)的電流時磁鐵仍然保持靜止( )A.懸線上的拉力將變大懸線上的拉力將變大B.懸線上的拉力將變小懸線上的拉力將變小C.條形磁鐵對水平桌面的壓力將變大條形磁鐵對水平桌面的壓力將變大D.條形磁鐵對水平桌面的壓力將不變條形磁鐵對水平桌面的壓力將不變A 結(jié)合安培力考點的動態(tài)平衡問題

6、 按常規(guī)思路分析導(dǎo)線對磁鐵的作用力,很難展開思路.可以先判斷磁鐵對導(dǎo)線的安培力，由安培定則，導(dǎo)線受向下的安培力,則導(dǎo)線對磁鐵的作用力向上.再由磁鐵受力平衡，可知條形磁鐵對水平桌面的壓力將變小. 涉及安培力的問題，還是力學問題，作好受力分析是關(guān)鍵. （單選）如圖9-2-5所示，ab是兩根靠在一起的平行通電直導(dǎo)線，其中電流分別為Ia和Ib(已知IaIb)，電流方向如圖.當垂直于a、b所在的平面加一個磁感應(yīng)強度為B的勻強圖圖9-2-5 磁場，導(dǎo)線磁場，導(dǎo)線a恰好能處于平衡狀態(tài)，則導(dǎo)線恰好能處于平衡狀態(tài)，則導(dǎo)線b的受力情況與加磁場的受力情況與加磁場B以前相比以前相比() A.不再受磁場力作用 B.所受

7、磁場力是原來的2倍 C.所受磁場力小于原來的2倍 D.所受磁場力大于原來的2倍 導(dǎo)線a恰好能處于平衡狀態(tài)，則外加磁場對a向左的安培力F1與b對a向右的吸引力大小相等.而IaIb,故外加磁場對b向左的安培力F2小于F1,也小于a對b向左的吸引力.故選C.C (雙選雙選)質(zhì)量為質(zhì)量為m的通電的通電導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒ab置于傾角為置于傾角為q的導(dǎo)軌上，如的導(dǎo)軌上，如圖圖9-2-6所示已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的所示已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為動摩擦因數(shù)為，在下圖所加各種磁，在下圖所加各種磁場中，導(dǎo)體均靜止，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌場中，導(dǎo)體均靜止，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間摩擦力為零的可能情況是間摩擦力為零的可能情況是()圖圖9

8、-2-6AB 如果如果N=0，必有，必有f=0.圖中圖中B選項中選項中安培力的方向豎直向上，與重力的方向相反，安培力的方向豎直向上，與重力的方向相反，可能使可能使N=0，B是正確的；如果是正確的；如果N0，則導(dǎo)，則導(dǎo)體棒除受靜摩擦力體棒除受靜摩擦力f以外的其他力的合力只以外的其他力的合力只要為零，那么要為零，那么f=0.在圖在圖A選項中，導(dǎo)體棒所選項中，導(dǎo)體棒所受到的重力受到的重力G、支持力、支持力N及安培力及安培力F安安三力合三力合力可能為零，則導(dǎo)體棒所受靜摩擦力可能為力可能為零，則導(dǎo)體棒所受靜摩擦力可能為零圖中的零圖中的C、D選項中，從導(dǎo)體棒所受到選項中，從導(dǎo)體棒所受到的重力的重力G、支持

9、力、支持力N及安培力及安培力F安安三力的方向三力的方向分析，合力不可能為零，所以導(dǎo)體棒所受靜分析，合力不可能為零，所以導(dǎo)體棒所受靜摩擦力不可能為零故正確的選項應(yīng)為摩擦力不可能為零故正確的選項應(yīng)為A、B.主題(3)安培力作用下導(dǎo)體的運動問題據(jù)報道，已研制出一種可投入使用的電磁圖圖9-2-7軌道炮，其原理如圖軌道炮，其原理如圖9-2-7所示所示.炮彈炮彈(可視為長方形導(dǎo)可視為長方形導(dǎo)體體)置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接.開始開始時炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，時炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口

10、高速射出最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出.設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離d=0.10m，導(dǎo)軌長L=5.0m，炮彈質(zhì)量m=0.30kg.導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可以認為，炮彈在軌道內(nèi)運動時，它所在處磁場的磁感應(yīng)強度始終為B=2.0T，方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為v=2.0103m/s，求通過導(dǎo)軌的電流I.忽略摩擦力與重力的影響.結(jié)合安培力考點的受力分析與運動分析 在導(dǎo)軌通有電流I時，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場施加的安培力為F=IdB 設(shè)炮彈的加速度的大小為a，則有F=ma 炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運動，因而v2=2aL 聯(lián)立式得 代入題給數(shù)據(jù)得：I=6105A 本題中安培力是動力，由受力分析求

11、出合力，再由牛頓第二定律求出加速度，即可由運動學公式得解.212mvIBdL 如圖9-2-8所示，質(zhì)量為m，長度為l的均勻金屬棒MN，通過兩細金屬絲懸掛在絕緣架PQ上，PQ又和已充電的電壓為U、電圖圖9-2-8容量為容量為C的電容及開關(guān)的電容及開關(guān)S相連，整個裝置處于相連，整個裝置處于磁感應(yīng)強度為磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向上的勻強磁場中，方向豎直向上的勻強磁場中，先接通先接通S，當電容器在極短時間內(nèi)放電結(jié)束時，當電容器在極短時間內(nèi)放電結(jié)束時，立即斷開電鍵立即斷開電鍵S，則金屬棒，則金屬棒MN能擺起的最大能擺起的最大高度為多大？高度為多大？ 在電容器放電的極短時間t內(nèi)，導(dǎo)線中有從NM的電流，此電

12、流受到垂直紙面向里的安培力作用，由于時間極短，在t內(nèi)可近似認為水平方向只受安培力作用，根據(jù)動量定理得： BIlt=mv 其中v是導(dǎo)體棒獲得的速度. S斷開后導(dǎo)體在拉力T和重力作用下上升，只有重力做功，機械能守恒，有： mv2/2=mgh 又：It=Q C=Q/U 由解得 22.2BlCUhm g 主題(4)通電導(dǎo)體在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題 (單選)如圖9-2-9，一通電直導(dǎo)線位于蹄形磁鐵的磁極的正上方，當通以電流I時，試判斷導(dǎo)線的運動情況( ) A.由上往下看導(dǎo)線，逆時圖圖9-2-9 針轉(zhuǎn)動的同時向下運動針轉(zhuǎn)動的同時向下運動B.由上往下看導(dǎo)線，順時針轉(zhuǎn)動的同時向上運動由上往下看導(dǎo)線，順時針轉(zhuǎn)動的同時

13、向上運動C.由上由上往下看導(dǎo)線，逆時針轉(zhuǎn)動的同時向上運動往下看導(dǎo)線，逆時針轉(zhuǎn)動的同時向上運動D.由上往下看導(dǎo)線，順時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動由上往下看導(dǎo)線，順時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動A 對磁場立體分布的認識及安培力方向的判定 由蹄形磁鐵磁場的立體分布,知道磁感線從A端向上穿過,再從B端向下穿過.由左手定則，A端受向外的安培力,B端受向內(nèi)的安培力.導(dǎo)線開始轉(zhuǎn)動后，電流有向里的分量，在向右的磁場中，受向下的安培力.故由上往下看導(dǎo)線，逆時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動. 本題中要正確判斷磁感線和電流的空間關(guān)系. （單選）載流導(dǎo)線L1、L2處在同一平面內(nèi)，L1是固定的，L2可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動，各自的電流方向如圖9-2-9所示，則下列說圖圖9-2-9 法中正確的是法中正確的是()A.因不受磁場力作用，故因不受磁場力作用，故L2不動不動B.因因L2所受的磁場力對軸所受的磁場力對軸O的力矩相平衡，的力矩相平衡，故故L2不動不動C.L2繞軸繞軸O按順時針方向轉(zhuǎn)動按順時針方向轉(zhuǎn)動D.L2繞軸繞軸O按逆時針方向轉(zhuǎn)動按逆時針方向轉(zhuǎn)動D 固定的L1產(chǎn)生的磁場在L2處的方向是垂直紙面向外的，而且在遠離L1處的磁場要弱一些，故L2兩端受安培力雖然方向相同，但大小不同，由左手定則可判斷L2繞軸O按逆時針方向轉(zhuǎn)動.