3安培力磁感应强度习题课

1、安培力 磁感应强度习题课1. 判断通电导线或线圈在安培力的作用下的运动方向问题, 常用以下几种方法:INS. 电流元分析法:把整段电流分成很多小段直线电流,其中每一小段就是一个电流元,先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向,再判断整段电流所受安培力的方向,从而确定导体的运动方向.例如:如图15 - 2 -1所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面.当线圈内通入如图方向的电流后,判断线圈如何运动.AISNBSNFF可以把圆形线圈分成很多小段,每一小段可以看作一段直线电流,取其中的上下两小段分析,其截面图和受安培力的情况如图15-2-2所示

2、.根据其中心对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向磁铁运动.同学们请思考,若磁铁的,极对调,线圈如何运动?(2). 特殊位置分析法:根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置.例如图15-2-3所示,把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线中通过如图所示方向的电流I时,试判断导线的运动情况.AoSNB 根据图15 -2- 4所示的导线所处的特殊位置判断其转动情况.将导线AB从N,S极的中间O分成两段,AO,BO段所处的磁场方向如图15 -2- 4所示.由左手定则可得AO段受安培力方向垂直于纸面向外,BO段受安培力的方向垂直纸面

3、向里,可见从上向下看,导线AB将绕O点逆时针转动.FSN再根据导线转过90时的特殊位置判断其上下运动情况.如图15-2-5 所示，导线AB此时受安培力方向竖直向下,导线将向下运动.由上述两个特殊位置的判断可知，导线实际的连续的运动应是在安培力作用下使AB逆时针转动的同时还要向下运动。SNSN(3)。等效分析法:环形电流可等效为小磁针,条形磁铁或小磁针也可等效为环形电路,通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁.例如,对(1)中所举例子还可以用等效分析法来分析.将图15-2-1中的环形电流根据安培定则可等效为一个小磁针,如图15-2-6所示,所以磁铁和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动.我们还可以将

4、图15-2-1中的条形磁铁等效为环形电流,根据安培定则其等效电流方向如图15-2-7所示,由同向平行电流相互吸引可知,磁铁和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动. II结论分析法：. 两电流相互平行时无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥. 两电流不平行时，有转动到互相平行且方向相同的趋势.BCAD例1. 两条导线相互垂直且彼此绝缘，相隔一小段距离，其中的一条AB是固定的，另一条CD能自由移动，当两导线分别通入如图所所示电流时，CD导线将 DA. 顺时针转动，同时靠近AB B. 逆时针转动，同时离开ABC. 顺时针转动，同时离开AB D. 逆时针转动，同时靠近ABBSNA例2. 如图所示，把

5、一通电直导线放在蹄形磁铁的正上方，导线可以自由移动，当导线中通过如图所示方向的电流时，试判断导线的运动情况bcSNad例3. 如图所示，在蹄形磁铁的上方，放置一个可以自由运 动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直平面内，则通电线圈的运动情况是 CA. ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动B. ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动C. ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动 D. ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动. NS例 4. 如图所示，把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附 近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过图示方向的电

6、流时，线圈将怎样运动?baII例 5. 如图所示，两平行放置的长直导线a和b通有大小相同方向相反的电流，a受到磁场力大小变为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AA. F2 B. F1F2 C. F1F2 D. 2F1F2例. 6. 如图所示，在水平桌面上放一条磁铁，在磁铁的右上方固定一根通电直导线，则磁铁对桌面的作用力情况是B A. 磁铁对桌面有向左的摩擦力和小于重力的压力INSB. 磁铁对桌面有向右的摩擦力和小于重力的压力C. 磁铁对桌面只有大于重力的压力D. 磁铁对桌面只有小于重力的压力MabNNdc例. 7. 如图所示，

7、一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，可以ABA. 将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B. 将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C. 将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D. 将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端例. 8. 如图所示，矩形线框中通有恒定电流I，方向如图所示，x、y是线框的两个对称轴.在x轴上某点固定一通电直导线，导线与线框平面垂直，电流方向垂直于纸面向外，此刻通电线框在直线电流的磁场中可能的运动情况是BxIyA. 沿x轴方向平动B. 绕x轴线转动C. 沿y轴线方向平动

8、D. 绕y轴线转动同步练习 A组1关于磁感线和电场线的下列论述中，错误的是：DA磁感线和电场线分别是用来形象地描述磁场和电场的强弱和方向的一些假想曲线 B.磁感线是闭合的曲线，电场线则是不闭合的，它从正电荷出发，或终止于负电荷，或伸展到无限远 C.磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向或电场方向相同 D.电场线可能跟仅受电场力作用下运动的点电荷的运动轨迹重合，磁感线可能跟仅受磁场力作用下运动的电荷的运动轨迹重合2a、b、c是三个固定于同一平面内的通电直导线，通入大小相等方向如图所示的电流, ab与bc间距相等，则电流a、b、c受力方向分别是：A A向右、向左、向右abc B向右、向右

9、、：向左 C向左、向右、向右 D向左、向左、向右 3如图所示，三根长直导线通电电流大小相同，通电方向为b导线和d导线垂直纸面向里，C导线向纸外，a点为bd的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac。则a点磁感应强度的方向为：C dabcA垂直纸面指向纸外 B垂直纸面指向纸里 c沿纸面由d指向b D沿纸面由a指向c 4对于通电螺线管，下列说法中不正确的是：D A通电螺线管表现出来的磁性相当于条形磁铁，一端相当于N极，另一端相当于S极 B通电螺线管外部的磁感线也是从N极出来，进入S极的 C通电螺线管内部的磁感线与螺线管轴线平行，由S极指向N极 D把小磁针放在通电螺线管内，小磁针静止时，小磁针的N极指

10、向螺线管的S极ABCDMN5固定不动的绝缘直导线MN和可以自由移动的矩形线圈ABCD在同一平面内，MN与AD、BC边平行并较靠近AD边，当导线和线圈中通以如图所示的电流时，线圈的运动情况是：B A静止不动 B向左方移动 C向右方移动 D绕MN为轴转动 6如图是一个用均匀金属导线做成的圆环，A、B是圆环直径的两个端点，当电流I从 A点流入，从B电流出时，在环中心处的磁场方向是：DA在圆环所在的平面内，且指向BB垂直圆环平面，且指向纸外C垂直圆环平面，且指向纸内D磁感应强度为零, 无方向M2M117如图所示，M1与M2为两根原本未被磁化的铁棒，现将它们分别放置于如图所示的位置, 则被通电螺线管产生

11、的磁场磁化的情况是：AAM1的左端为N极，M2的右端为N极BM1和M2的左端均为N极CM1的右端为N极，M2的左端为N极DM1和M2的右端均为N极8两个相同的圆形扁平线圈，能在一个光滑绝缘的圆柱体上自由滑动，设大小不同的电流按图中所示的方向分别通入两个线圈，则两线圈的运动情况是：D A都绕圆柱体转动 B彼此相向平动，且电流大的加速度的值较大 C彼此背向平动，且电流大的加速度的值较大 D彼此相向平动，且具有相同的加速度值ABCDI2I19如图所示，AB、CD是两条互相平行而又相距很近的直导线，这两条导线均可以自由移动，在它们的正下方，有一个可以绕竖直轴转动的带正电荷的铜针，问当导线中通以如图所示

12、的电流时，将会发生什么现象? AB和CD两条通电导线将互相靠近，铜针保持静止不动 B组1如图所示，一个有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点。棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流方从M流向N，此时悬线上有拉力为了使拉力等于零，可 AA适当增大电流强度 B适当减小磁感应强度 C使磁场反向 D使电流反向2在蹄形磁铁的上方用橡皮绳悬挂一根通电直导线CD，如图所示， 问在磁场力的作用下，直导线CD将C A向下平动，橡皮绳再伸长一些 B向纸面外平动，橡皮绳再伸长一些CD CC端向纸面外转动，D端向纸里转动，橡皮绳再伸长一些 DD端向纸面外转动，C端向纸里转动，橡皮绳缩

13、短一些3有一小段通电导线，长为10厘米，其中的电流强度为5安培，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为100牛顿，则该处的磁感应强度B一定是：C AB=200特斯拉 BB200特斯拉 CB200特斯拉 D以上几种情况都有可能4条形磁铁放在水平桌面上，左端为N极，右端为S极，在其正中央上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则磁铁对桌面压力_(填增大、减小或不变)，受桌面的摩擦力作用方向_(填向左、向右或不受摩擦力)增大 不受摩擦力5如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭合开关S后，线框运动情况应为AAab向外，cd向里转动且向M靠拢Bab向里，cd向外转动且远离MCad向外，bc向里转动且向M靠