安培力典型计算题

1、常见磁场安培力典型例题1. 关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（）A . F、B、I的三者必定均相互垂直B. F必定垂直于 B、I，但 B不一定垂直于 |C . B必定垂直于 F、I，但F不一定垂直于ID . I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B2. 在图中，表示电流|、磁场B和磁场对电流作用力F三者的方向关系正确的是（）如图所示各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是X X X 命XXXXC3. 段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同的位置，如图所示，则（）A . b情况下导线不受安培力B. b、c情况下导线都不受安

2、培力C. c情况下导线受的安培力大于a情况下导线受的安培力D a、b情况下，导线受的安培力大小相等1cm，电流为5A，所受磁场4. 在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长2力为5 10 N .求：(1 )这点的磁感应强度是多大 ？若电流增加为10A，所受磁场力为多大？(2 )若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大 ？5. 一根长2m、电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()A . 0.4NB. 0.2NC. 0.1N6. 磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A . a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba B

3、bB. a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba BbC. 同一通电导线放在 a处受力一定比放在 b处受力大D .同一通电导线放在 a处受力一定比放在b处受力小7. 如图，水平直导线 ab上方和下方各放有一静止的小磁针P和Q。当直导线通入由a流向b的电流时A. P和Q的N极都转向纸外；B. P和Q的N极都转向纸里；C. P的N极转向纸外，Q的N极转向纸里；D. P的N极转向纸里，Q的N极转向纸外。8. 蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流I的轻质直导线ab，则ab运动的情况是A. a端转向纸外，b端转向纸里，同时向下运动；B. a端转向纸外，b端转向纸里，同时向上运动；C. a端转向纸里，b端转向

4、纸外，同时向上运动；D. a端转向纸里，b端转向纸外，同时向下运动。9. 在条形磁铁N极附近，放置一通有方向如图电流I的轻质线圈abed，则线圈运动情况是A. ab边转向纸外，ed边转向纸里，冋时靠近 N极；B. ab边转向纸外，ed边转向纸里，同时远离 N极；C. ab边转向纸里，ed边转向纸外，同时靠近 N极；D. ab边转向纸里，ed边转向纸外，同时远离 N极。10.如图所示，长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d，通过的电流所受的磁场为I，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,则AB力的大小为【】A. BIL B. Bldeos 0 C. BId/s in 0 D .

5、Blds in 012如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上,在磁铁右上方固定一根N11如图，长为21的直导线折成边长相等，夹角为o60的V形，并置于与其所XXXX在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B ,当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为()A/XXXA . 0B. 0.5BIIC.BIlD . 2BIl与磁铁垂直的长直导线当导线中通以由外向内的电流时（）A .磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小B .磁铁受到向右的摩擦力，且对桌面的压力减小C .磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大D .磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变13.如图所示，台秤上放一光

6、滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为 Fni，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线,电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为Fn2，则以下说法正确的是 （A.FNiFn2，弹簧长度将变长B.FNiFn2 ,弹簧长度将变短C.FNiFn2 ,弹簧长度将变长D .FNiFn2，弹簧长度将变短14.如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1 .当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为 F2 ,则此时b受到的磁场力大小变为（A.F2B.F|F2C.FiD. 2Fi F215. 在等边三角形

7、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C.与ab边垂直，指向右边16. 如图所示，MN是一条水平放置的固定长直导线，通电电流大小为h , 方向如图，P是一个通有电流 J的与MN共面的金属环,下（ ）A .沿纸面向上运动圆环P在磁场作用B .沿纸面向下运动C .上半部垂直于纸面向外，下半部垂直于纸面向里运动17如图，为圆心,KN、LM是半径分别为N、M的同心圆，若处垂直纸面放置一载流直导线，电流垂直纸面向外用一条导线围成如图所

8、示回路 方向通以电流时，此回路将（）A. 向左平动B. 在纸面向绕过 点垂直于纸面的轴转动C. KL边向外，MN边向里运动D . KL边向里，MN边向外运动KLMN，当回路中沿图示18如图所示，一根质量为m的金属棒AC，用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,D .上半部垂直于纸面向里，下半部垂直于纸面向外运动为零,电流方向由A C，此时悬线张力不为零，欲使悬线张力 必须（）A 改变电流方向，并适当增加电流强度B 不改变电流方向，适当增加电流强度C .改变磁场方向，并适当增大磁感应强度D.不改变磁场方向，适当减少磁感应强度19.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

9、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Li将（）A .不动B.顺时针转动C.逆时针转动D .向纸面内平动20. 一个可以自由运动的线圈Li和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆21. 质量为m的通电细杆ab置于倾角为 的平行导轨上，导轨宽度为 d，杆ab与导轨间的 摩擦因数为 ，有电流时ab恰好在导轨上静止，如图所示，下图是 b a方向观察时的四 个平面图，标出四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是

10、（）22. 如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角 30 金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中.当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态.若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，可以采取的措施是()A .减小磁感应强度 BB.调节滑动变阻器使电流减小C.减小导轨平面与水平面间的夹角D .将电源正负极对调使电流方向改变23. 如图所示，通电直导线 ab质量为m、长为L，水平的放置在倾角为的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为 I，要求导线ab静止在斜面上.(1 )若磁场的方向竖

11、直向上，则磁感应强度为多大?(2 )若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何?24. 如图所示，长L、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属 杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。当金属杆中通有方向b的电流I时，每根金属丝的拉力大小为 T。当金属杆通有方向b t a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为 2T。 求磁场的磁感应强度 B的大小。25. 质量为0.5 kg的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置 金属杆上通以l=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2，求匀强磁场的磁感应强度发生移动?26 如图所示，电源电动势为E=2V，内

12、阻r=0.5 Q,竖直导轨电阻可以忽略不计，金属棒的质量 m=0.1kg，电阻R=0.5 Q,有效长度为0.2m，靠在导轨的外面，它 与导轨间的最大静摩擦力是其之间正压力的0.5倍。为使金属棒静止，我们施一与纸面夹角为37且与金属棒垂直向里的匀强磁场，求：(1) 磁场是斜向上还是斜向下？(2) B的范围是多少？27. 如图，相距d=10cm 水平放置的两根导电轨道，轨道间接有电源， 处于磁感应强度 B=0.1T、垂直轨道平面向上的匀强磁场中。K断开时，将一根质量m=3g的金属杆放于轨道一边缘处，然后闭合K,金属杆沿水平方向飞出落于地面上，其水平距离 S=1.5m。则闭合K时通过金属杆的电量为。

13、28. 如图，两根光滑的弧形轨道，轨道间接有电动势为、内阻不计的电源，处于磁感应强度为B、竖直向上的匀强磁场中。现将一根长I、质量为 m、电阻为R的金属杆ab放于轨道上，杆滑至某一位置处恰好可处于静止。则此时杆对轨道压力的大小为(轨道电阻不计)。29 如右图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L= 0.5 m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B= 2 T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m = 1 kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重 量G = 3 N的物块相连.已知 ab棒与导轨间的动摩擦因数口= 0.2，电源的电动势E= 10 V、内阻r = 0.1 Q,导轨的电阻及 ab

14、棒的电阻均不计.要想 ab棒处于 静止状态，R应在哪个范围内取值？(g取10 m/s 2)30.电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保 持良好接触电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与 I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A .只将轨道长度L变为原来的2倍B .只将电流I增加至原来的2倍出射D .将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变C .只将弹体质量减至原来的一半

15、31.如图所示，质量 m、电阻不计的金属杆 ab放在宽为I，倾角为的导轨上，导轨电阻也不计，其上端接电动势为E、内阻为零的直流电源和可变电阻R .磁感应强度 B的匀强磁场竖直向上穿过导轨平面.金属杆ab与导轨间的最大静摩擦力为Ff .欲使ab棒静止在导轨上不动，求可变电阻 R的取值范围.32.相距为L 1m的平行金属导轨放在高h 0.8m的水平桌面上，一根质量为m 3g的金属棒ab垂直地跨在导轨上，匀强磁场的磁感应强度B 0.1T竖直向上，如图所示，当S接通时，金属棒因受到磁场力的作用而被水平抛出，落地点与抛出点之间的水平距离s 2m，求S接通后，通过金属棒的总电荷量.（取g 10m/s2）3

16、3.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.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）35.如图所示，在倾角为37 的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6 X10 -2 kg的通电直导线，电流1= 1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t = 0 , B= 0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？ （g取10 m/s 2）36 .如图

17、所示，两平行金属导轨间的距离L= 0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角0=37 ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B= 0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强 磁场金属导轨的一端接有电动势E= 4.5 V、内阻r = 0.50 Q的直流电源现把一个质量m = 0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接 触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0= 2.5 Q,金属导轨电阻不计，g取10m/s 2.已知 sin 37 =0.60 , cos 37 =0.80，求：(1) 通过导体棒的电流；(2) 导体棒受到的安培力大小；(3) 导体棒受

18、到的摩擦力大小.36. 如图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L= 0.5 m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B= 2 T,垂直于导轨放置的 ab棒的质量m = 1 kg ,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G = 3 N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数尸0.2 ,电源的电动势 E= 10 V、内阻r = 0.1 Q,导轨的电阻及 ab棒的电阻均不计.要想 ab棒处 于静止状态，R应在哪个范围内取值？(g取10 m/s 2)37. 如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强 度为0.2 T, 根质量为0.6 kg，有效长度为2

19、m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流 为5 A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流突然增大为8 A时，求金属棒能获得的加速度的大小.38. 如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为0.2 T, 根质量为0.6 kg，有效长度为2 m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5 A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流突然增大为8 A时，求金属棒能获得的加速度的大小.39 据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图3520所示.炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接.开始时炮弹在导轨的一端， 通以电流后炮弹

20、会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距B= 2.0 T,离L= 0.10 m，导轨长x= 5.0 m,炮弹质量 m = 0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为方向垂直于纸面向里.若炮弹出口速度为v = 2.0 X10 3 m/s ,求通过导轨的电流I忽略摩擦力与重力的影响.40.下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。 滑块被导轨中的电 流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=