安培力的应用

安培力的应用

1. 如图所示，通电导线MN 在纸面内从a 位置绕其一端M 转至b 位置时，通电导线所

受安培力的大小变化情况是(B ).

(A ) 变小 (B ) 不变 (C ) 变大 (D ) 不能确定

2. 赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始

放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为(A ).

(A ) 正东 (B ) 正南 (C ) 正西 (D ) 正北

3. 如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab ，当通有自b 到a 的电流时受到向

右的安培力作用，则磁铁的上端是________极. 如磁铁上端是S 极，导体棒中的电流

方向自a 到b ，则导体棒受到的安培力方向向________.

答案:N ，右

4. 如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab 和cd ，分别通有方向如图的电流，

若通电导线ab 固定小动，导线cd 能自由运动，则它的运动情况是( C ).

(A ) 顺时针转动，同时靠近导线ab

(B ) 顺时针转动，同时远离导线ab

(C ) 逆时针转动，同时靠近导线ab

(D ) 逆时针转动，同时远离导线ab

5. 如图所示，在条形磁铁S 极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当

线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( D ).

(A ) 线圈向磁铁平移

(B ) 线圈远离磁铁平移

(C ) 从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁

(D ) 从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁

6. 一个可以自由运动的线圈L 1和一个固定的线圈L 2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L 1将( D )

(A ) 不动 (B ) 顺时针转动

(C ) 逆时针转动 (D ) 向纸外平动

7. 如图所示，一位于xy 平面内的矩形通电线圈只能绕Ox 轴转动，线圈的四个

边分别与x 、y 轴平行，线圈中电流方向如图所示. 欲使线圈转动起来空间应加

上的磁场是( B ).

(A ) 方向沿x 轴的恒定磁场 (B ) 方向沿y 轴的恒定磁场

(C ) 方向沿z 轴的恒定磁场 (D ) 方向沿z 轴的变化磁场

8. 如图所示，一金属直杆MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN 与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使MN 垂直纸面向外运动，可以(ABD ).

(A ) 将a 、c 端接在电源正极，b 、d 端接在电源负檄

(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

9. 在倾角为θ的光滑斜面上，放置一通有电流I 、长L 、质量为m 的导体棒，如图所

示，试求:

(1) 使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B 的最小值和方向.

(2) 使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场磁感应强度B 的最小值和方向.

答案:(1)

mgsin mg ，垂直斜面向下 (2) ，水平向左 IL IL

10. 质量为m 的通电细杆ab 置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d ，杆ab 与导轨间的摩擦因数为μ. 有电流时，ab 恰好在导轨上静止，如图所示. 图(b ) 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( AB

).

11. 电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高. 下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是( AB ).

(A ) 增加电流计中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度

(B ) 增强电流计中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度

(C ) 电流计中通的电流越大，电流表的灵敏度越高

(D ) 电流计中通的电流越小，电流表的灵敏度越高

12. 一矩形通电线框abcd 可绕其中心轴OO ’转动，它处在与OO ’垂直的匀强磁场中，如

图所示. 在磁场作用下线框开始转动，最后静止存平衡位置，则平衡后(B ).

(A ) 线框四边都不受磁场的作用力

(B ) 线框四边受到指向线框外部的磁场力，但合力为零

(C ) 线框四边受到指向线框内部的磁场力，但合力为零

(D ) 线框的一对边受到指向线榧外部的磁场作用力，另一对边受到指向线框内部的磁场作用

力，但合力为零

13. 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示. 1982年澳大利亚国立大

学制成了能把m =2. 2g 的弹体(包括金属杆CD 的质量) 加速到v =10km ／s 的电

磁炮. 若轨道宽l =2m ，长s =100m ，通过的电流为I =10A ，则轨道间所加的匀强

磁场的磁感应强度B =________T ，磁场力的最大功率P =________W (轨道摩擦不计).

答案:55，1. 1×107

14. 一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸

面向里的恒定电流，如图所示. 若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后，仍放在斜面

上原来的位置，则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力f 的变化情况分别是(C ).

(A ) F 增大，f 减小 (B ) F 减小，f 增大

(C ) F 与f 都增大 (D ) F 与f 都减小

15. 如图所示，质量为60g 的铜棒长为a =20cm ，棒的两端与长为L =30cm 的细软铜

线相连，吊在磁感应强度B =0. 5T 、方向竖直向上的匀强磁场中. 当棒中通过恒定电

流I 后，铜棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g 取10m ／s 2，求:

(1) 铜棒中电流I 的大小.

(2) 铜棒在摆动过程中的最大速率(结果保留一位有效数字).

答案:(1) 23A (2) 1m /s

磁场 磁通量

1．有一束电子流沿x 轴正方向高速运动，如图3－3－17所示，电子流在z 轴上的P 点所产生的磁场方向是沿( A )

A ．y 轴正方向

C ．z 轴正方向 B ．y 轴负方向 D ．z 轴负方向

2．如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动( C )

A ．不产生磁场

B ．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里

C ．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外

D ．只有圆周内侧产生磁场

3．彼此绝缘、互相垂直放置的两通电直导线中电流方向如图3－3－19所示，在两导线周围空间磁场较强的区域是( BD )

A ．Ⅰ区

C ．Ⅲ区 B ．Ⅱ区 D ．Ⅳ区

4. 南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂未通电螺线管，如图所示．下列说法正确的是( AC )

A ．若将a 端接电源正极，b 端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小

B ．若将a 端接电源正极，b 端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大

C ．若将b 端接电源正极，a 端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大

D ．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变

5. 如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有( B )

A ．Φ1>Φ2

C ．Φ1

6．如图所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内有一根通电

导线ef . 已知ef 平行于ab ，当ef 竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将

( C )

A ．逐渐增大

C ．始终为零 B ．逐渐减小 D ．不为零，但保持不变

－－7．地球上某地地磁感应强度B 的水平分量B x ＝0.18×104 T，竖直分量B y ＝0.54×104 T．求：

(1)地磁场B 的大小及它与水平方向的夹角α；

(2)在水平面2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ.

解析：(1)由矢量合成法则可知

B ＝ B x ＋B y ＝

－(0.18×10) ＋(0.54×10) T －－＝0.57×104 T

B tan α＝＝3，则α＝arctan3. B x

(2)Φ＝B y ·S ＝0.54×104×2.0 Wb －

＝1.08×104 Wb. －

8．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝2.0 T，并指向x 轴正方向，若ab ＝40 cm，bc ＝30 cm，ae ＝50 cm，试求通过面积S 1(abcd ) 、S 2(befc ) 和S 3(aefd ) 的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3分别是多少？

解析：因为磁感应强度的方向沿x 轴正方向，与abcd 面垂直，所以Φ1＝BS 1＝2.0×0.4×0.3 Wb＝0.24 Wb.

befc 面与磁感应强度方向平行，所以Φ2＝0.

aefd 面在垂直磁感应强度方向的投影面积为S 1，

所以Φ3＝Φ1＝BS 1＝0.24 Wb.

9．如图所示，匀强磁场磁感应强度为B ，矩形线圈长为2L ，宽为L ，开始时矩形线圈

与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外，若要线圈以ab 边为轴转动60°，求线圈磁通量的变化．

解析：原来的磁通量

Φ1＝BS ＝BL 2

转过60°时，由数学知识可知dc 边恰好离开磁场，此时Φ2＝0

∴ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝BL 2.