安培力专题分类训练

1、安培力专题分类训练题型一： 电磁场方向的判定1注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向利用右手定则判断电磁场的方向；题 1：铁心上有两个线圈，把它们和一个干电池连接起来，已知线圈的电阻比电池的内阻大得多，如图 2 所示的图中，哪一种接法铁心的磁性最强（）2. 利用右手定则判断电磁场的方向；整个通电螺线管可分为上下两部分，而上下两个通电螺线管可看作两根条形磁铁；注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向；中心处的磁场由上下两个通电螺线管的磁场叠加而成；a电子束可看作通电直导线I题：如图，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和。 、b串联2b a后通入方向如图的电流I ，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时（）A.

2、 向下偏B.向上偏C.向左偏D.向右偏题型二： 磁通量的求解1对条形磁铁而言， 总内外a=c b题 3：如图， a、b、 c 三个环，水平套在条形磁铁外面，其中a、 b 两环大小相同，c环最大，a环位于N极外， 、两环均位于条形磁铁中部，则穿过三b c个环的磁通量（）A.c 环最大， a、 b 环相同；B.三个环相同；C.b 环比 c 环大；D.b 环比 a 环大。2.磁通量有正负之分；I总的磁通量为各分量的代数和4：六根通有等值电流的绝缘导线，位于同一平面内，围成1、 2、3、4题四个面积相等的正方形区域，如图所示。穿过这四个区域的磁通量（）A. 穿过 1、 3 两个区域的磁通量最小；B.穿

3、过 2 区指向纸外的磁通量最大；C. 穿过 4 区指向纸里的磁通量最大；D.穿过 2、 4 两个区域的磁通量最小。3. 磁通量有正负之分；求磁通量变化量时，注意“+”、“”符号5MN与闭合金属框共面，第一次将题 ：如图所示，通有恒定电流的导线金属框由平移到第二次将金属框绕cd 边翻转到， 设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1 和 2，则（）bNSII I2I13I4I精选文库A.2B. =2C. 2D. 不能判断111题型三： 安培力方向的判定1 思路的转换 ：磁铁的受力情况不能直接确定，就先判断通电直导线的受力，再回过头来判断磁铁的受力从左至右的运动过程中，磁感线的方向不同，导线所受安培

4、力方向也不同题 6：如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S 极的上端平移到N极的上端的过程，导线保持与磁铁垂直，导线中的电流方向向内则这个过程中磁铁受到的摩擦力( 磁铁保持静止 )()A 为零B方向由向左变为向右C方向保持不变D方向由向右变为向左2. 要判断安培力方向，应先明确它处于谁产生的磁场中；不知外加磁场方向时，应分两种情况讨论 垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况外加匀强磁场后，导线所处的磁场有两个，两个磁场产生两个安培力题 7：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F 当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a1受到

5、磁场力大小变为F2，则此时 b 受到的磁场力大小变为（）A.F2B.F1-F2C.F +FD.2F-F21213. 通电直导线在周围某一点产生的磁场，与该点和导线的连线垂直；通电直导线自身产生的磁场对自己不能产生力的作用， c 点的磁场由导线a、 b 共同产生， c 点的磁感应强度Bc 由 Ba、 Bb 合成后求得得出Bc 的方向后，还要根据左手定则判断安培力的方向题 8：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，有大小相同的恒定电流，方向如图。过c 点的导线所受安培力的方向为（A. 与 ab 平行，竖直向上B.与 ab 平行，竖直向下C.与 ab 边垂直，指向左边D.

6、与 ab 边垂直，指向右边题型四： 运动情况的判定要特别注意 二维运动题 9：两根相互垂直的异面通电直导线AB和 CD（电流 I 方向如图），其中 AB固定不动， CD可自由移动，则CD运动的情况是（）A. 逆时针转动，同时靠近AB；B.逆时针转动，同时远离AB；C. 顺时针转动，同时远离AB；D.顺时针转动，同时靠近AB。题 10：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abcd，则线圈运动情况是（）A. ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时靠近N极；B. ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时远离N极；C.ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时靠近N极；导线中通）a

7、上c右bDABCbcINad-2精选文库D.ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时远离N极。题型五： 平衡问题1利用正交分解求解；注意：匝数为n题 11：如图，一劲度系数为k 的轻质弹簧，下挂一匝数为n，bc 边为 l的矩形线框线框下半部处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，方向垂直纸面向里 , 并与线框平面垂直线框中通以电流I ，方向如图开始时线框处于平衡状态，现令磁场反向，大小不变，重新平衡则此过程中线框位移的大小 x=_ ，方向 _ 2.利用力矩平衡求解； 左边的线框受重力作用，右边托盘的重力是忽略的题 12：如图，左边线圈的下半部分处于磁场中，当通以逆时针方向电流 I 时，天平恰好平衡，

8、此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为_ 。3. 利用三角形定则求解，步骤：三角形定则适用于三力平衡作受力图反向延长其中一个力，建立平行四边形在平行四边形中找一个三角形，并标明各边对应的力找已知角，利用三角函数求力利用动态三角形求力的最值或变化情况，步骤：由恒力确定三角形两个不动的顶点由大小变化方向不变的力确定三角形中不变的角，从而确定第三个顶点移动的轨迹由大小方向都变化的力确定第三个顶点移动的方向题 13：倾角为 a 的光滑斜面上 , 置一通有电流 I, 长 L, 质量为 m的导体棒 , 要使棒静止在斜面上 , 外加匀强

9、磁场的磁感应强度 B 的最小值和方向如何。题型六： 图形的转换立体图可转换成三种平面图形：正视图、俯视图、侧视图1由立体图转换成从右往左看的侧面图题14ab 质量为 m，电阻为 R，放在与水平：如图所示，导体棒面夹角为 a 的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上磁感应强度为B 的匀强磁场中，电池内阻不计.问：a（1）导体光滑时， 电源电动势 E 为多大才能使导体棒静止在导轨上？（ 2）若导体棒与导轨间的动摩擦因数为，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，E 应为多大？2. 由正视图转换成从左往右看的侧面图 金属棒所受摩擦力可能向上，也可能向下；若取向上为正，

10、则- N f N题 15：电源电动势E 2V， r 0.5 ，竖直导轨电阻可略，金属棒的质量 m 0.1kg ，R=0.5 ，它与导体轨道的动摩擦因数 0.4 ，有效长度 0.2 m，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600 且与导线垂直向外的磁场（g=10 m/s 2），求：-3精选文库（ 1）此磁场是斜向上还是斜向下？（ 2） B 的范围是多少？答卷一选择题：共50 分二12345678910二填空题：共16 分11 _； _12 _三计算题：共12 + 10 + 12分13解：14解：15解：-4精选文库安培力专题分类训练答案题 1：解析：由图中所标的电流方向和螺线管的磁场方向可知：

11、 A、 C 中两个螺线管产生的磁感线方向相反，磁场互相减弱 B 中左边的螺线管中没有电流，不产生磁场Da D 中两个螺线管产生的磁感线方向相同，磁场互相增强，故选I题 2：解析：上半部分螺线管在铁环中心处产生的磁场方向向左，下半部分螺线管在铁环中心处产生的磁场方向也向左，故中心处总磁场方向向左电子束可看作方向向里的通电直导线由等效图可知：电子束受力向上，故电子束会向上偏，选Bb：题 3解析：对条形磁铁而言，总 =内 外N a、 b、c 三环的 内均相等，而 b 环的外部磁感线条数比a、ac 环的都要少，故 b 环的 外比 a、 c 环的都要小，选CDcb题 4：S解析：每个区域的磁通量都由六根

12、导线共同决定每个正方形区域边界上的四根导线在该区域产生的磁场互相抵III消，磁通量为 0。故每个区域的磁通量只跟另两条非边界上的导线产生21I如区域 2，电流 I 1245在此区域产生的磁通量为0 ，电I、I 、I 、I34流 I 3 和电流 I 6 在此区域产生的磁通量向外，故区域2 的总磁通量向外I由此可知： 1、 3 两区域的磁通量为 0，最小； 2 区的磁通量指向纸外，最大； 4 区的磁通量指向纸里，最大题 5：解析：磁通量有正负之分，设向里为正 平移时磁通量变化量 1 - 磁通量变化量为负值 而翻转时 2 - - - + -5精选文库此磁通量变化量也为负值，但显然， 磁通量变化量的大

13、小 1 2，故选 C题 6：解析：导线在条形磁铁左方向右运动时，导线所在位置的磁感应强度有向下的分量，如图 1 所示，导线的水平受力向左力的作用是相互的，所以磁铁所受水平磁场力向右，摩擦力向左导线在条形磁铁右方向左运动时，导线所在位置的磁感应强度有向上的分量，如图2 所示，导线水平受力向右，因为力的作用是相互的，所以条形磁铁所受水平磁场力向左，摩擦力向右，故选B题 7：解析：外加磁场的方向不可知，故应分两种情况进行讨论：一外加磁场垂直纸面向里；二。外加磁场垂直纸面向外当外加磁场垂直纸面向里时，导线a 受外加磁场的安培力向左, 设其大小为 F；而导线 a 同时处于导线 b 所产生的磁场中，其磁场

14、也垂直纸面向里，故其所受导线b 的安培力也向左，大小为F1因此，如图 1 所示，导线 a 所受安培力的合力向左，大小为F+F 1F2导线 b 受外加磁场的安培力向右，大小为F；受导线 a 的安培力向右，大小为 F1故如图 2 所示，导线 b 所受磁场力大小也为 F + F 1 F2当外加磁场垂直纸面向外时，导线a 受外加磁场的安培力向右, 设其大小为 F；而导线 a 同时处于导线 b 所产生的磁场中，其磁场垂直纸面向里，故其所受导线b 的安培力向左，大小为F1因此，如图 3 所示，导线 a 所受安培力大小为F - F1F2导线 b 受外加磁场的安培力向左，大小为F；受导线 a 的安培力向右，大

15、小为 F1故如图 4 所示，导线 b 所受磁场力大小为F - F1 F2综上所述，导线 b 所受磁场力大小始终为F2，与导线 a所受的磁场力大小相等题 8：a上解析：c右导线 a 在 c 点产生的磁感应强度1与直线 ac 垂直，斜向左下方；Bb导线 b 在 c 点产生的磁感应强度B 与直线 bc 垂直，斜向右下方2故如图所示， c 点总的磁感应强度竖直向下D根据左手定则可知，导线c 所受安培力向左，选C题 9AB：解析：C导线 CD下端所处磁场由导线AB产生，其方向垂直纸面向里，故如图1 所示，导线 CD下端所受安培力向左；导线上端所处磁场也由导线AB产生，其方向垂直纸面CD向外，故如图2 所

16、示，导线 CD上端所受安培力向右。-6精选文库因此，导线将顺时针转动CD导线 CD转动后，两导线的电流方向趋于同向，会同时互相吸引，故选D题 10：解析：c线圈 abcd 所在处磁场由条形磁铁产生，方向向左，故bab 边所受安培力向外， cd 边所受安培力向里，将发生转动IN线圈转动后，其右端变为S 极通电圆环两端分别为Sad极和 N 极，和条形磁铁的N 极互相吸引线圈 abcd 的转动和向右运动是同时进行的，故选A题 11：解析：1. 线框中 ad 边不在磁场中， ab、 cd 两边所受安培力互相抵消，如右图1 所示，当 bc 边中电流向右时，根据平衡条件有： k x1 + nBIL mg

17、x1 mgnBIL / k2. 如右图 2 所示，当 bc 边中电流向左时，根据平衡条件有： kx2 mg + nBILx2 mg + nBIL / k3. 两次都是向下拉伸，而第二次拉伸的距离要大，故此过程中线框位移向下，大小为：x x2 x1 2nBIL/ k题 12：解析：1. 设线框所受重力为 Mg,所受拉力为 F 拉.因为线框中ad 边不在磁场中，ab、 cd 两边所受安培力互相抵消，故当 bc 边中电流向右时，线框受力图如图1 所示，由平衡条件有： F 拉 + F 磁 MgF 拉 Mg F 磁2.当 bc 边中电流向左时，线框受力图如图2 所示，由平衡条件有：F 拉 Mg+ F 磁

18、3. 根据天平两边受力相等的特点可知：F 拉 mgF 拉 mg+mg4. F 拉 Mg F 磁 mgF 拉 Mg+ F 磁 mg+mg两式相减得：F 磁 mg/2题 13：解析：1. 导体棒受重力 mg、支持力 N、安培力 F 三力作用，如图 1 所示，其中重力 mg大小方向均不变，支持力 N 方向不变大小变，安培力 F 大小方向均可变化2. 如图 2 所示，矢量三角形 OAB中 O、 A 两点不动， B 点可沿直线 OB移动。显然，当 F 垂直于 OB时，安培力最小，故：F mgsin a3. F 安 BIL安培力最小时，磁感应强度B 最小其最小值为B F 安/IL mgsin a/IL4.

19、 因为此时安培力平行斜面向上，所以根据左手定则易知：磁感-7精选文库应强度 B 垂直斜面向上题 14：解析：a1.导轨光滑时，导体棒受重力mg、支持力N、安培力F三力作用，如右图所示，根据三角形定则可知: F mgtana又 F BIL BIdI E/R E I R F / Bd R mgRtana / Bd2. 导体棒与导轨间存在摩擦力时，静摩擦力可能平行斜面向上，也可能平行斜面向下。当静摩擦力平行斜面向上，且f N 时，安培力 Fm最小，由平衡条件可知： mgsina N + Fmcosa又 N mgcosa + Fmsina Fm mg sina cos a / cos a +sina 而 Fm BIL BIdI E/R Em I R Fm /Bd R mgR sina cosa /Bd cosa +sina 当静摩擦力平行斜面向下，且f N 时，安培力Fmax最大，由平衡条件可知： mgsina +N Fmaxcos a又 N mgcosa + Fmaxsina Fmax mg sina +cosa / cos a sina 而 Fmax BIL BIdI E/R Emax I R Fmax/ Bd R mgR sina +cosa /Bd cos a sina 综上所述，易知：mgR sina cosa