1.安培力及其应用

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1、4　通电导线在磁场中受到的力知识点一　安培力的方向例1.画出图中通电直导线A受到的安培力的方向.1.一根容易发生形变的弹性导线两端固定.导线中通有电流,方向竖直向上.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时,如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是(　　)A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D图知识点二　安培力的大小例2　长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图3-4-4所示,已知磁感应强度为B,对于各图中导线

2、所受安培力的大小计算正确的是(　　)2.有一段长0.2m、通有2.5A电流的直导线,关于该导线在磁感应强度为B4的匀强磁场中所受安培力F的情况,下列说法正确的是(　　)A.如果B=2T,F一定是1NB.如果F=0,B也一定为零C.如果B=4T,F有可能是1ND.F有最大值时,通电导线一定与B平行例3　半径为R的半圆形导线框放在如图3-4-5所示的匀强磁场中,电流大小为I,磁感应强度为B,则导线框所受的安培力为多大?5.如图所示,四种情况中,匀强磁场磁感应强度大小相等,载流导体长度相同,通过的电流

3、也相同,导体受到的磁场力最大且方向沿着纸面的是(　　)A.甲、乙B.甲、丙C.乙、丁D.乙、丙6.如图所示,导体棒MN中电流为I且垂直于磁场放置,磁感应强度为B0,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小为(　　)A.B0IdB.B0IdsinθC.D.B0Idcosθ41.D　[解析]用左手定则可判断出,A中导线所受安培力为零,B中导线所受安培力垂直于纸面向里,C、D中导线所受安培力向右,导线受力以后的弯曲方向应与受力方向一致,D正确,A、B、C错误.2.BD　[解析]若a接正极,b接负极,

4、则电磁铁磁极间磁场方向向上,当e接正极,f接负极时,由左手定则可知,金属杆所受安培力向左,则L向左滑动,A错误;同理可判定B、D正确,C错误.3.ABD　[解析]安培力既垂直于通电导线,又垂直于磁场.当导线与磁场方向垂直时,安培力最大,当导线与磁场方向平行时,安培力为零,选项A、B正确,选项C错误;通电直导线跟磁场方向斜交时,可将磁场沿平行于导线方向和垂直于导线方向进行分解,垂直于导线方向的磁场为有效磁场,安培力不为零,选项D正确.4.C　[解析]当通电直导线与B垂直时,安培力最大为F=BIl,

5、当通电直导线与B平行时,安培力最小为0,其他情况下0

6、产生的磁场方向垂直于纸面向外,再由左手定则判断出,bc边和ad边所受安培力大小相等,方向相反.ab边受到向右的安培力Fab,cd边受到向左的安培力Fcd.因ab处的磁场强,cd处的磁场弱,故Fab>Fcd,线框所受合力方向向右.49.D　[解析]由安培定则,导体棒所受的安培力垂直于磁场向上,大小为BIL,由平衡条件得FN+BILsinθ=mg,f=BILcosθ,则F'N=FN=mg-BILsinθ,选项D正确.10.C　[解析]当MN中通有从M到N的电流时,线圈所受的安培力F=kILI0,可见

7、安培力的合力大小与通入的电流大小成正比,当MN中分别通以大小为I1、I2的电流时,线框受到的安培力的合力大小之比为I1∶I2.当通过MN的电流为I1时,两细线中张力均减为αT(0

8、≤R≤4.8Ω[解析]当滑动变阻器R接入电路的阻值较大时,I较小,安培力F较小,金属棒有沿斜面下滑的趋势,导轨对金属棒的摩擦力沿斜面向上(如图甲所示).金属棒刚好不下滑时,有Bl+μmgcosθ-mgsinθ=0解得Rm==4.8Ω甲当滑动变阻器R接入电路的阻值较小时,I较大,安培力F较大,会使金属棒产生沿斜面上滑的趋势,此时导轨对金属棒的摩擦力沿斜面向下(如图乙所示).金属棒刚好不上滑时,有Bl-μmgcosθ-mgsinθ=0解得Rmin==1.6Ω所以滑动变阻器R接入电路的阻值范围应为1.