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安培力专题分类训练

安培力专题分类训练题型一:电磁场方向的判定1 .⑴•禾U 用右手定则判断电磁场的方向;⑵.注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向题1:铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内 阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强()利用右手定则判断电磁场的方向;整个通电螺线管可分为上下两部分,而上下两个通电螺线管可看作两根条形磁铁; 注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向; 中心处的磁场由上下两个通电螺线管的磁场叠加而成; 电子束可看作通电直导线题5:如图所示,通有恒定电流的导线 MN 与闭合金属框共面,第一次将 金属框由I 平移到n 第二次将金属框绕 cd 边翻转到n,设先后两次通过金属 框的磁通量变化分别为厶 0 1和△ 0 2,则()2.⑴. ⑵.⑶. ⑷. ⑸.题2:如图,在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a 和b oa 、后通入方向如图的电流 I ,一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时( A.向下题型二磁通量的求解1 .对条形磁铁而言,0总=0内题3:如图,a 、b 、c 三个环,水平套在条形磁铁外面,其中小相同,c 环最大,a 环位于N 极外, 个环的磁通量( A.C. a 、 a 、b 两环大b 、c 两环均位于条形磁铁中部,则穿过三)c 环最大,a 、b 环相同; b环比c 环大;D.B.三个环相同;b 环比a 环⑵.总的磁通量为各分量的代数和 的绝缘导线,位于同一平面内,围成⑴.磁通量有正负之分; 题4:六根通有等值电流I 四个面积相等的正方形区域,如图所示。

穿过这四个区域的磁通量( 穿过1、3两个区域的磁通量最小; 穿过4区指向纸里的磁通量最大;2.A. C.1、2、3、)B.穿过2区指向纸外的磁通量最大;D. 穿过2、4两个区域的磁通量最小。

3.⑴.磁通量有正负之分;⑵.求磁通量变化量时,注意“+”、“―”符号a向右偏I I IB. A 0i =A 0 2C. A 0 KA 0 2D. 不能判断题型二:安培力方向的判定1. ⑴•思路的转换:磁铁的受力情况不能直接确定,就先判断通电直导线的受力,再回过头来判断磁铁的受力⑵.从左至右的运动过程中,磁感线的方向不同,导线所受安培力方向 也不同 题6:如图所示,条形磁铁放在桌面上,一根通电直导线由 S 极的上端平移到N 极的上端的过程,导线保持与磁铁垂直,导线中的电流方向向 内.则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)()A 为零 B.方向由向左变为向右 C 方向保持不变D.方向由向右变为向左2. ⑴.要判断安培力方向,应先明确它处于谁产生的磁场中;⑵.不知外加磁场方向时, 应分两种情况讨论〈垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况〉⑶.外加匀强磁场后,导线所处的磁场有两个,两个磁场产生两个安培力 题7:如图所示,两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同、方向相反的|电流,a 受到的磁场力大小为 F i .当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到磁场力大小变为 F 2,则此时b 受到的磁场力大小变为()A.F 2B.F1-F 2C.F 计F 2D.2F1-F 2题型四:运动情况的判定要特别注意二维运动题9:两根相互垂直的异面通电直导线 中AB 固定不动,CD 可自由移动,则 CD 运动的情况是( A.逆时针转动,同时靠近 AB 3.⑴.通电直导线在周围某一点产生的磁场,与该点和导线的连线垂直;⑵.通电直导线自身产生的磁场对自己不能产生力的作用,⑶.c 点的磁场由导线 a 、b 共同产生,c 点的磁感应强度 B c 由B a 、B b 合成后求得 ⑷.得出B c 的方向后,还要根据左手定则判断安培力的方向 题8:在等边三角形的三个顶点 有大小相同的恒定电流,方向如图。

过 A.与ab 平行,竖直向上 C.与ab 边垂直,指向左边B. D.a 、b 、c 处各有一条长直导线垂直穿过纸面, c 点的导线所受安培力的方向为(与ab 平行,竖直向下 与ab 边垂直,指向右边导线中通)轨、、AB 和CD (电流I 方向如图),其)逆时针转动,同时远离 AB 顺时针转动,同时靠近 ABB.D.上右DACC.顺时针转动,同时远离AB题10:在条形磁铁N极附近, 放置一通有方向如图电流I的轻质线abcd,则线圈运动情况是()A.ab边转向纸外,cd边转向纸里,冋时靠近N极;B.ab边转向纸外,cd边转向纸里,同时远离N极;C.ab边转向纸里,cd边转向纸冋时靠近N极;D.ab 边转向纸里,cd 边转向纸外,同时远离 N 极。

题型五:平衡问题1 .⑴•利用正交分解求解; ⑵.注意:匝数为 n题11:如图,一劲度系数为 k 的轻质弹簧,下挂一匝数为 n , bc 边为I 的矩形线框.线框下半部处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,方向垂直纸面 向里,并与线框平面垂直.线框中通以电流I ,方向如图.开始时线框处于平衡状态,现令磁场反向,大小不变,重新平衡•则此过程中线框位移的大小 △ x= __________ ,方向 ___________________ .题12:如图,左边线圈的下半部分处于磁场中,当通以逆时针方向电 流I 时,天平恰好平衡,此时天平右边的砝码为 m 若改为顺时针方向的电流且大小不变,则需在天平右边增加厶 m 的砝码,通电线圈受到磁场力大小为 _________________ 。

3. ⑴•利用三角形定则求解,步骤:(三角形定则适用于三力平衡)① 作受力图② 反向延长其中一个力,建立平行四边形③ 在平行四边形中找一个三角形,并标明各边对应的力 ④ 找已知角,利用三角函数求力⑵•利用动态三角形求力的最值或变化情况,步骤: ① 由恒力确定三角形两个不动的顶点② 由大小变化方向不变的力确定三角形中不变的角,从而确定第三个顶点移动的轨迹 ③ 由大小方向都变化的力确定第三个顶点移动的方向题13:倾角为a 的光滑斜面上,置一通有电流I,长L,质量为m 的导体棒,要使棒静止在 斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B 的最小值和方向如何。

题型六: 图形的转换(立体图可转换成三种平面图形:正视图、俯视图、侧视图)1 .由立体图转换成从右往左看的侧面图题14:如图所示,导体棒 ab 质量为m ,电阻为R ,放在与水平 面夹角为a 的倾斜金属导轨上,导轨间距为d ,电阻不计,系统处于竖直向上磁感应强度为 B 的匀强磁场中,电池内阻不计 .问:(1) 导体光滑时,电源电动势E 为多大才能使导体棒静止在导轨上? (2)若导体棒与导轨间的动摩擦因数为口,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,要使杆静止在导轨上,E 应为多大?2. ⑴.由正视图转换成从左往右看的侧面图⑵.金属棒所受摩擦力可能向上,也可能向下;若取向上为正,则 -|题15:电源电动势E = 2V , r = 0.5 Q,竖直导轨电阻可略,金属棒的质 量m= 0.1kg , R=0.5 Q,它与导体轨道的动摩擦因数 口 = 0.4 ,有效长度0.22.⑴.利用力矩平衡求解;⑵•左边的线框受重力作用,右边托盘的重力是忽略的 X XXhX ±X为使金属棒不下滑,我们施一与纸面夹角为60°且与导线垂直向外的磁场2(g=10 m/s ),求:(1)此磁场是斜向上还是斜向下?(2)B的范围是多少?答卷.选择题:(共50分)二.填空题:(共16分)11. ________________ ; _______________ . 12三.计算题:(共12 + 10 + 12 分)13.解:14.解:15.解:安培力专题分类训练答案解析:由图中所标的电流方向和螺线管的磁场方向可知:⑴.A C 中两个螺线管产生的磁感线方向相反,磁场互相减弱 ⑵.B 中左边的螺线管中没有电流,不产生磁场⑶.D 中两个螺线管产生的磁感线方向相同,磁场互相增强,故选题2: 解析:⑴•上半部分螺线管在铁环中心处产生的磁场方向向左,下半部分 螺线管在铁环中心处产生的磁场方向也向左,故中心处总磁场方向向左⑵.电子束可看作方向向里的通电直导线⑶.由等效图可知:电子束受力向上,故电子束会向上偏,选题3: 解析:⑴.对条形磁铁而言,0总=0内一0外⑵.a 、b 、c 三环的0内均相等,而b 环的外部磁感线条数比 a 、 c 环的都要少,故 b 环的0外比a 、c 环的都要小,选 CD题4: 解析:⑴.每个区域的磁通量都由六根导线共同决定⑵.每个正方形区域边界上的四根导线在该区域产生的磁场互相抵 消,磁通量为0。

故每个区域的磁通量只跟另两条非边界上的导线产生⑶.如区域2,电流I l 、|2、|4、|5在此区域产生的磁通量为 0,电 流I 3和电流I 6在此区域产生的磁通量向外,故区域2的总磁通量向外(4).由此可知:1、3两区域的磁通量为 0,最小;2区的磁通量指向纸外,最大;4区的磁通量指向纸里,最大题5: 解析:⑴.磁通量有正负之分,设向里为正题1:DI I I1 i(2).平移时磁通量变化量△0 1=0 口- 0i(磁通量变化量为负值 ) 而翻转时厶0 2=( - 0 n ) - 0 I = - ( 0n+ 0 1 )此磁通量变化量也为负值,但显然,磁通量变化量的大△ 0 2,故选C题6:解析:⑴.导线在条形磁铁左方向右运动时,导线所在位置的磁感应强度有向下的分量,如图1所示,导线的水平受力向左力的作用是相互的,所以磁铁所受水平磁场力向右,摩擦力向左⑵.导线在条形磁铁右方向左运动时,导线所在位置的磁感应强度有向上的分量,如图2所示,导线水平受力向右,因为力的作用是相互的,所以条形磁铁所受水平磁场力向左,摩擦力向右,故选题7:解析:L 施⑴.外加磁场的方向不可知,故应分两种情况进行讨论:一.外加磁场垂直纸面向里;二。

外加磁场垂直纸面向外⑵.当外加磁场垂直纸面向里时,导线a受外加磁场的安培力向左,设其大小为F;而导线a同时处于导线b所产生的磁场中,其磁场也垂直纸面向里,故其所受导线b的安培力也向左,大小为F i因此,如图1所示,导线a所受安培力的合力向左,大小为 F + F i = F2导线b受外加磁场的安培力向右,大小为F;受导线a的安培力向右,大小为F i故如图2所示,导线b所受磁场力大小也为 F + F i = F2⑶.当外加磁场垂直纸面向外时,导线a受外加磁场的安培力向右,设其大小为F;而导线a同时处于导线b所产生的磁场中,其磁场垂直纸面向里,故其所受导线b的安培力向左,大小为F i因此,如图3所示,导线a所受安培力大小为 F - F i = F2导线b受外加磁场的安培力向左,大小为F;受导线a的安培力向右,大小为F i 故如图4所示,导线b所受磁场力大小为 F - F i = F2⑷.综上所述,导线b所受磁场力大小始终为F2,与导线a 所受的磁场力大小相等题8:解析:⑴.导线a在c点产生的磁感应强度B i与直线ac垂直,斜向左下方; 导线b在c点产生的磁感应强度B2与直线bc垂直,斜向右下方⑵.故如图所示,c点总的磁感应强度竖直向下⑶.根据左手定则可知,导线c所受安培力向左,选 C题9:解析:⑴.导线CD下端所处磁场由导线AB产生,其方向垂直纸面向里,故如图i所示,导线CD下端所受安培力向左;导线CD上端所处磁场也由导线AB产生,其方向垂直纸面向外,故如图2所示,导线CD上端所受安培力向右。

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