1、自我小测夯基达标1.如下图所示,电流强度为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确表示I和F方向的是（ ）2.在下面各图中，标出通电导线ab所受的安培力方向.答案：(1)中F水平向左；(2)中F水平向右.3.在赤道上空，沿东西水平放置一根直导线，通以由西向东的电流，则此导线所受的磁场的作用力的方向是_.4.将长为1 m的导线ac从中点b折成如下图所示形状，放入B0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为_ N.5.如下图所示，垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T，矩形金属架ABCD放于光滑绝缘
2、的水平面上，AD0.4 m，AD与BC之间接两弹簧.当线框中有2 A的电流时，弹簧被压缩，那么电流的方向是_，每只弹簧的弹力为_N.6.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它下端刚好跟杯中的水银面接触,并使它组成如下图所示的电路.当开并S接通后将看到的现象是（ ）A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长 C.弹簧上下跳动 D.弹簧仍静止不动能力提升7.在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如下图.过c点的导线所受安培力的方向（ ）A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,指向左边D.与ab边垂直,指向右边8.如
3、下图所示，一重为G1的通电圆环置于水平桌面上，环中电流方向为顺时针方向(从上往下看)，在环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为N极，下端为S极，磁铁自身重为G2.则下列关于圆环对桌面压力F、磁铁对轻绳拉力F的大小比较，正确的是( )A.FG1，FG2 B.FG1，FG2 C.FG1，FG2 D.FG1，FG29.已知质量为m的通电细杆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，如甲图所示，乙图是它的四个侧视图中可能的匀强磁场方向，其中能使杆ab与导轨之间摩擦力为零的图是( ) 甲 乙10.如下图所示，原来静止的线圈通以逆时针方向的电流I，在其直
4、径AB上靠近B点放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，并通以如图的电流I.在长直导线磁场的作用下线圈将( )A.向左平动 B.向右平动C.以直径AB为轴转动 D.静止不动11.如下图所示，MN、PQ为水平放置的金属导轨，直导线ab与导轨垂直放置，导轨间距L10 cm，其电阻为0.4 ，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度B0.2 T.电池电动势E1.5 V，内电阻r0.18 ，电阻R1.6 ，开关S接通后直导线ab仍静止不动.求直导线ab所受的摩擦力的大小和方向.拓展探究12.如下图所示，将长50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态
5、，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通过0.4 A电流时，弹簧恰好不伸长.求：(1)匀强磁场中磁感应强度是多大？(2)当金属棒通过0.2 A由a到b的电流时，弹簧伸长1 cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变时，弹簧伸长又是多少？参考答案1答案：A2解析：(1)中的电流由a流向b，磁场竖直向上，用左手定则可以判断水平向左；(2)中的电流由b流向a，虽然有斜面存在，但磁场竖直向上，仔细使用左手定则可以判断F水平向右.3解析：在赤道上空，沿东西水平放置的磁场水平向北，直导线电流由西向东，由左手定则判断导线受地磁场的安培力的方向是竖直向上.答案：竖直向上 4答案：5解析：由题意可知，AD、
6、BC边受的安培力大小都为FBIL0.4 N,AD边受安培力的方向向右，则电流由D流向A，BC边受安培力的方向向左，则电流由B流向C，因此矩形金属架ABCD电流的方向是顺时针方向.又因为两条弹簧并在一起，每只弹簧的弹力为0.2 N.答案：顺时针方向 0.26答案：C7解析：根据安培定则,a、b在c处产生的磁场分别为垂直于ac连线斜向下和垂直于bc连线斜向下并且大小相等；由平行四边形定则可确定c处合磁场方向向下,又根据左手定则,可判定c处直导线所受安培力方向垂直于ab边,指向左边,所以C项正确.答案：C8解析：顺时针方向的环形电流可以等效为一个竖直方向放置的小磁针，由安培定则可知，小磁针的N极在下
7、，S极在上.由此可知圆环与磁铁相互之间的作用力是斥力.圆环对桌面的压力F将大于圆环的重力G1，磁铁对轻绳的拉力F将小于磁铁的重力G2，故D项正确.答案：D9答案：B10解析：本题适于用直线电流元分析法处理.利用左手定则判断安培力方向，要明确研究对象、研究对象所在处的磁场方向，该磁场由研究对象以外的电流产生.如本题分析环形电流I的受力情况，它所在处的磁场由长直导线的电流I产生.对于磁场方向不易直接画出的问题，要变换观察角度，画出侧视图或俯视图.长直导线的电流I，产生的磁场磁感线分布如下图中虚线所示，将导线环沿直径AB分成上下两部分，用左手定则可以判断：上边受力向纸面内，下边受力向纸面外.此问题还
8、可利用等效法，将环形电流等效为小磁针，分析更方便.答案：C11解析：当开关闭合时，r.ab两端的电压为UIR并通过ab的电流为导线所受的安培力为FBIabL0.22.40.1 N0.048 N由平衡条件可得摩擦力为0.048 N.答案：导线所受的摩擦力大小为0.048 N，方向水平向左.12解析：当ab棒受到向上的安培力BIL和向下的重力mg大小相等时，弹簧不伸长.由BILmg可得出磁感应强度：当0.2 A的电流由a向b时，ab棒受到两根弹簧上的拉力2kx1及向上的安培力BI1L和向下的重力mg作用，处于平衡状态.由平衡条件有：2kx1mgBI1L电流反向后，ab棒在两个弹簧向上的拉力2kx2及向下的安培力BI2L和重力mg作用下平衡，有：2kx2mgBI2L两式相除并整理，得弹簧伸长说明：通电导体在磁场中受力时，导体受到的安培力和导体受到的其他力一样，遵从力的一般规律，但要注意其方向.答案：（1）B0.49 T（2）x23 cm