微专题—磁场对电流的作用力（安培力）习题选编 含答案

微专题磁场对电流的作用力（安培力）习题选编一、单项选择题1如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中，棒中通有由M到N的恒定电流I，细线的拉力不为零，两细线竖直。现将匀强磁场磁感应强度B大小保持不变，方向缓慢地转过90变为竖直向下，在这个过程中（ ）A细线向纸面内偏转，其中的拉力一直增大B细线向纸面外偏转，其中的拉力一直增大C细线向纸面内偏转，其中的拉力先增大后减小D细线向纸面外偏转，其中的拉力先增大后减小2如图所示，金属杆MN用两根绝缘细线悬于天花板的O、O点杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平，悬线与竖直方向的夹角为，若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90，在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小保持悬线与竖直方向的夹角不变，则在转动过程中，磁场的磁感应强度大小的变化情况是（ ）A一直减小B一直增大C先减小后增大D先增大后减小3如图，将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接，构成一闭合的等边三角形线框，a、b、c为三个顶点，匀强磁场垂直于线框平面。用导线将a、c两点接入电流恒定的电路中，以下说法正确的是（ ）A线框所受安培力为0Bac边与ab边所受安培力的大小相等Cac边所受安培力是ab边所受安培力的2倍Dac边所受安培力与ab、bc边所受安培力的合力大小相等4长为L的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向垂直斜面向上，电流为I1时导体处于平衡状态；当B方向改为竖赢向上，电流为I2时导体处于平衡状态则电流强度比值为（ ）ABCD5如图所示，一根长为L的金属细杆通有电流时，水平静止在倾角为的光滑绝缘固定斜面上。斜面处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B匀强磁场中。若电流和磁场的方向均不变，电流大小变为0.5I，磁感应强度大小变为4B，重力加速度为g。则此时金属细杆（ ）A电流流向垂直纸面向外B受到的安培力大小为2 BILsinC对斜面压力大小变为原来的2倍D将沿斜面加速向上，加速度大小为gsin6如图所示，边长为 l，质量为 m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以逆时针方向的电流，图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F1；保持其它条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F2，则导线框中的电流大小为（ ）A B C D7如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，通过L1、L2中的电流相同，L1、L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线，则该导线受到的安培力的方向为（ ）A指向L1 B指向L2 C指向L3 D背离L38通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用的（ ）A线框所受安培力的合力为零B线框有两条边所受的安培力方向相同C线框有两条边所受的安培力大小相同D线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势9在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是（ ）ABCD10如图所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环A、B，可沿轴线OO自由转动，现通以图示方向电流，沿OO看去会发现（ ）AA环、B环均不转动BA环将逆时针转动，B环也逆时针转动，两环相对不动CA环将顺时针转动，B环也顺时针转动，两环相对不动DA环将顺时针转动，B环将逆时针转动，两者吸引靠拢至重合为止11电磁炮是一种新型的兵器，其射程甚至可达数百公里，远远超过常规炮弹它的主要原理如图所示，当弹体中通以强电流时，弹体在强大的磁场力作用下加速前进，最后从炮口高速射出设两轨道间距离为0.10m，匀强磁场的磁感应强度为40T，电流2000A，轨道长度为20m，不考虑电流产生的磁场对匀强磁场强度的影响，则（ ）A若不计任何阻力，质量为20g的炮弹最终获得的速度为400m/sB若不计任何阻力，磁场的磁感应强度加倍，则炮弹获得的速度也加倍C若阻力大小一定，轨道长度加倍，速度变为倍D若阻力大小一定，电流加倍，速度变为倍12倾角为的光滑固定斜面体处于竖直向下的匀强磁场中，在斜面上有一根长为L、质量为m的直导线，导线与磁场垂直，导线中电流为I，方向如图所示，导线恰能保持静止，重力加速度为g则磁感应强度B的大小为（）ABCD13如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）14如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是（ ）A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小15如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（ ）A2FB1.5FC0.5FD016如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为（ ）A0B0.5CD17在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图过c点的导线所受安培力的方向（ ）A与ab边平行，竖直向上B与ab边平行，竖直向下C与ab边垂直，指向左边D与ab边垂直，指向右边18电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长7.5 m，宽1.5 m若发射质量为50 g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20 A时，最大速度可达3 km/s.轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力下列说法正确的是（ ）A磁场方向为竖直向下B磁场方向为水平向右C磁感应强度的大小为103 TD电磁炮的加速度大小为3105 m/s219如图所示，在水平地面上固定一对与水平面夹角为的光滑平行金属导轨，顶端接有电源，直导体棒垂直两导轨放置，且与两轨道接触良好，整套装置处于匀强磁场中。图为沿方向观察的侧视图，下面四幅图中所加磁场能使导体棒静止在轨道上的是（ ）ABCD20一架悬挂于天花板上的弹簧秤下挂水平导线AB，导线中通有如图所示向右的电流，导线中心的正下方有与导线AB垂直的另一长直导线，当长直导线中通人向里的电流时，关于导线AB的运动及弹簧秤读数的变化正确的是（ ）AA向外、B向里转动，弹簧秤的读数增大BA向里、B向外转动，弹簧秤的读数减小CA向里、B向外转动，弹簧秤的读数增大DA向外、B向里转动，弹簧秤的读数减小21金属棒MN两端用细软导线悬挂于a、b两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN平行于纸面，如图所示。若金属棒通有从M向N的电流，此时悬线上有拉力。为了使拉力等于零，下列措施可行的是（ ）A减小电流B减小磁感应强度C将电流方向改为从N流向MD将磁场方向改为垂直于纸面向外,同时将电流方向也改为从N流向M并增大电流强度二、多项选择题22如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则（ ）A导体棒向左运动B开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BELRC开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BELsinRD开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为BELsinmR23电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小如图甲所示，测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量为m的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质量为m0、匝数为n、下边长为l的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势为E，内阻为r.开关S闭合后，调节可变电阻至R1时，天平正好平衡，此时电压表读数为U.已知m0m，取重力加速度为g，则（ ）A矩形线圈中电流的方向为逆时针方向B矩形线圈的电阻RrR1C匀强磁场的磁感应强度的大小BD若仅将磁场反向，在左盘中再添加质量为2m0m的砝码可使天平重新平衡24如图所示，三条长直导线a、b、c都通以垂直纸面的电流，其中a、b两根导线中电流方向垂直纸面向外.o点与a、b、c三条导线距离相等，且处于ocab现在o点垂直纸面放置一小段通电导线，电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示.则可以判断（ ）Ao点处的磁感应强度的方向与F相同B长导线c中的电流方向垂直纸面向外C长导线a中电流I1小于b中电流I2D长导线c中电流I3小于b中电流I225如图所示，两根平行固定放置的长直导线a和b载有大小、方向均相同的电流，a受到的磁场力大小为F，当加入一与导线所在平面垂直的匀强础场后，a受到的磁场力大小变为2F，则此时b受到的磁场力大小可能为（ ）A4FB3FC2FD026已知长直通电导线产生的磁场中，某点的磁感应强度满足B=k(其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离)。如图，A、B、C三根相互平行的固定长直导线分别位于等腰直角三角形的三个顶点，均通有电流I，A、B两根导线中电流方向垂直纸面向里，C导线中电流垂直纸面向外，下列说法正确的是（ ）AA导线所受磁场作用力的方向与AB平行BC导线所受磁场作用力的方向与AB垂直CA、C二根单位长度所受的磁场作用力大小之比为12DA、B、C三根单位长度所受的磁场作用力大小之比为127如图所示，间距为0.3m的平行导轨所在平面与水平面之间的夹角为，匀强磁场的磁感应强度方向垂直平行导轨斜面向上，大小随时间变化的规律为B=(2+2)T将一根长为0.3m、质量为0.2kg的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通有大小为1A、方向从a向b的电流.t=0和t=2s时刻，导体棒刚好都能处于静止状态取g=10m/s2则（ ）A平行导轨斜面倾角=30B导体棒对平行导轨斜面的压力为1NC导体棒与平行导轨斜面间的最大静摩擦力为0.6ND在t=1s时，导体棒所受的摩擦力为028如图，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为则磁感应强度方向和大小可能为（ ）A正向，B正向，C负向，D沿悬线向上，29如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和 L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是（ ）AL1所受磁场作用力的方向与 L2、L3所在平面垂直BL3所受磁场作用力的方向与 L1、L2所在平面垂直CL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为DL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为30如图所示，磁感应强度方向垂直固定斜面向上，大小随时间变化的规律为B=2+2tT，将一根长0.3m质量0.2kg的通电直导线置于斜面上，导线中电流大小为1A，t=0和t=2s时刻，导线恰好能处于静止状态，取g=10ms2，则（ ）A斜面倾角=30B直导线中电流的方向一定从a到bC导线与斜面间最大静摩擦力为0.6ND在t=1s时，导线所受的摩擦力为零31我国西电东送“大动脉”超高压直流输电工程西起宁夏银川，东至山东青岛，线路全长1333公里，额定输送量400万千瓦。设某段沿东西方向的两条平行输电线在同一水平面内，且与电源、负载组成闭合回路，已知这段输电线所在处的地磁场方向与地面平行，则（）A两条输电线中电流间相互作用的安培力为引力B两条输电线中电流间相互作用的安培力为斥力C地磁场对两条输电线中电流的作用力方向相反D地磁场对两条输电线中电流的作用力方向均竖直向上32如图所示，在匀强磁场中用两根柔软绝缘的细线将金属棒悬挂在水平位置上，金属棒中通入由到的恒定电流，这时两根细线均被拉紧。现要使两根细线对金属棒的拉力变为零，可采用的方法是（）A适当增大电流B适当增大磁感应强度C将磁场反向并适当改变大小D将电流反向并适当改变大小33如