安培力的应用习题课(经典)

1、第三节探究安培力 第四节安培力的应用,4如图338所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势E多大才能使导体杆静止在导轨上？,图338,5质量为m0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为37的平行放置的导轨上，导轨的宽度d0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数0.4，磁感应强度B2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图3319所示现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？,图3319,答案：0.14 AIab0

2、.46 A,地球是个大磁体，在赤道附近，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场如果赤道某处的磁感应强度大小为 0.5104T，在赤道上有根东西方向的直导线，长为200 m，载有从东往西的电流3 A，则地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？,例3,【解析】地磁场的磁感应强度为0.5104T，方向由南向北；导线垂直于地磁场放置，长度为200 m，通有电流3 A，则其所受安培力为： FBIL0.51043200 N3.0102N. 根据左手定则可以判断导线所受安培力的方向垂直指向地面,【答案】3102N，方向垂直指向地面 【点评】安培力的计算应用公式FBILsin，其中是B与I的夹角，同时注意L为

3、有效长度这要我们先搞清磁场方向与电流方向,3如图3314所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，通入导线的电流为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力,图3314,解析：对安培力公式FBILsin的应用，要注意为B与I的夹角，另外要注意导线长度应为垂直于磁场方向的有效长度图甲中F1BILcos；图乙中F2BIL；图丙中F3 BIR，此时abc的有效长度为ac的长度；图丁中F42BIR，此时半圆形线圈的有效长度为直径，即2R；图戊中闭合线圈所受安培力为零，故F50.,答案：BILcosBIL 2BIR0,4.如图3316是一种测定磁感应强度B的装置，在天平的一端挂个矩形线圈，它的底边放

4、在待测的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈匝数n10，底边长L20 cm.当线圈通0.2 A电流时，天平达到平衡，然后保持电流大小不变，使电流反向，此时发现天平左盘再加入m36 g的砝码才能使天平平衡求磁感应强度B的大小(g取10 m/s2),图3316,答案：0.45 T,3.如图所示，等腰直角三角形的通电闭合线框abc处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力(),A竖直向上 B方向垂直于ac斜向上 C方向垂直于bc斜向下 D为零,5.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通有如图所示方向的电流时，则从左向右看，线圈L1将(),A不动 B顺时针转动 C逆时针转动 D向纸外平动,6.质量为m的通电细杆ab置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为.有电流时ab恰好在导轨上静止，如图3326所示，图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是(双选)(),图3326,7.如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等、方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B，I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，