《安培力的应用》同步练习5

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1、安培力的应用一、单项选择题．如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线、和，各导线中的电流大小相同，其中、导线中的电流方向垂直纸面向外，导线电流方向垂直纸面向内．每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是(　　)．导线所受合力方向水平向右．导线所受合力方向水平向右．导线所受合力方向水平向左．导线所受合力方向水平向左解析：首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意是合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向．可以确定是正确的．答案：．把一通电导线放在一个蹄形磁铁的正上方，导线可自由转动，当导线中通过电流时，导

2、线运动的情况是(从上向下看)(　　)．顺时针方向转动，同时下降．顺时针方向转动，同时上升．逆时针方向转动，同时下降．逆时针方向转动，同时上升解析：根据左手定则，电流左部分受力向外，右部分受力向里，故俯视逆时针方向转动；同时靠近磁铁．答案：．如右图所示，一根通电的直导体棒放在倾斜的粗糙导轨上，且有图示方向的匀强磁场，处于静止状态，若增大电流强度，导体棒仍静止，则在电流增大到刚要运动的过程中，导体棒受到摩擦力的大小变化情况可能是(　　)．一直减小．先减小后增大．先增大后减小．始终不变解析：由左手定则可判定安培力方向沿斜面向上，若开始时摩擦力方向沿斜面向下，则有安＝θ＋，而安＝，则＝θ－安，

3、增大，减小；当减小到后，安＞θ，反方向，增大⇒增大．答案：．如图所示，一段导线位于磁感应强度大小为的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段、和的长度均为，且∠＝∠＝°.流经导线的电流为，方向如图中箭头所示．导线段所受磁场的合力(　　)．方向沿纸面向上，大小为(＋)．方向沿纸面向上，大小为(－)．方向沿纸面向下，大小为(＋)．方向沿纸面向下，大小为(－)解析：将导线分为三段直导线，根据左手定则分别判断出安培力的大小，根据＝计算出安培力的大小，再求合力．导线所受合力＝＋°＝(＋).答案：二、双项选择题．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，右图中

4、只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是(　　)．磁铁对桌面的压力减小　．磁铁对桌面的压力增大．磁铁受到向右的摩擦力　．磁铁受到向左的摩擦力解析：如图所示．导体棒通电后，由左手定则，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方，所以在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此、正确．答案：．如图所示，一金属直杆两端接有导线，悬挂于线圈上方，与线圈轴线均处于竖直平面内，为使垂直于纸面向外运动，则(　　)．将、端接在电源正极，、端接在电源负极．将、端接在电源正极，、端接在电源负极．将、端接

5、在电源正极，、端接在电源负极．将、端接在电源正极，、端接在电源负极答案：三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)．如图所示，在倾角为θ＝°的斜面上，固定一宽＝的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器，电源电动势＝，内阻＝Ω.一质量＝的金属棒与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感强度＝、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取＝，要保持金属棒在导轨上静止，求：()金属棒所受到的安培力；()通过金属棒的电流；()滑动变阻器接入电路中的阻值．解析：()安＝°　安＝()金属棒静止在金属轨道

6、上受力平衡，如图所示解得：＝＝()设变阻器接入电路的阻值为，根据闭合电路欧姆定律＝(＋)解得：＝－＝Ω答案：()　()　()Ω.如图所示，在倾角为°的光滑斜面上有一根长为，质量为×－2的通电直导线，电流强度＝，方向垂直于纸面向外，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，方向竖直向上的磁场中．设＝时，＝，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(取)解析：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如右图所示．由平衡条件得：°＝，①°＝，②由①②解得：＝，代入数值得：＝，由＝得：＝＝＝.与的变化关系为＝，所以＝.答案：．如图，水平放置的光滑的金属导轨、，平行地置于匀强磁场中

7、，间距为，磁场的磁感强度大小为，方向与导轨平面夹为α，金属棒的质量为，放在导轨上且与导轨垂直．电源电动势为，定值电阻为，其余部分电阻不计．则当电键调闭合的瞬间，棒的加速度为多大？解析：画出导体棒受力的截面图，如图所示导体棒所受安培力：＝由牛顿第二定律得：α＝导体棒中的电流：＝，得＝答案：