1、安培力的应用练习一、单项选择题1电磁炮的基本原理如图所示，把待发射的炮弹（导体）放置在强磁场中的两条平行导轨上（导轨与水平方向成角），磁场方向和导轨平面垂直，若给导轨以很大的电流I，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨做加速运动，以某一速度发射出去，已知匀强磁场的磁感应强度为B，两导轨间的距离为L，磁场中导轨的长度为s，炮弹的质量为m，炮弹和导轨间的摩擦以及炮弹本身的长度均不计，则炮弹离开炮口时的速度为（）ABC D2有一个电流表接在电动势为E、内阻为r（r经过处理，阻值很大）的电池两端，指针偏转了30，如果将其接在电动势为2E、内阻为2r的电池两端，其指针的偏转角（）A等于60 B等
2、于30C大于30，小于60 D大于60二、双项选择题3关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场，下列说法中正确的是（）A该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向不同B该磁场的磁感应强度的方向处处相等，大小不同C使线圈平面始终与磁感线平行D线圈所处位置的磁感应强度大小都相等4关于磁电式电流表的工作原理，下列说法正确的是（）A当电流通过表内线圈时，线圈受安培力的作用而一直转动下去B通过表内线圈的电流越大，指针偏转的角度也就越大C当通过电流表的电流方向改变时，指针的偏转方向也随着改变D电流表在使用时，可以直接通过较大的电流5某磁电式电流表当通入电流I1时，指针偏角为1，内部线圈所受的磁力矩
3、为M1；当通入电流I2时，指针偏角为2，内部线圈所受的磁力矩为M2，则下列关系正确的是（）AI1I212 BI1I221CM1M212 DM1M221三、非选择题6电流表的矩形线圈匝数n100，矩形线圈处在磁场中的两条边长为L12.5 cm，另两条边长为L22.4 cm，指针每转1，螺旋弹簧产生的阻碍力矩k1.5108 Nm，指针的最大偏转角为80，已知线圈所在处的磁感应强度大小B1.0 T（如图），求该电流表的满偏电流值7如图所示，质量均匀分布的正方形金属框abOc可绕z轴转动，每边长度L=0.1 m，每边质量m=0.01 kg；线框处于磁感应强度B=0.98 T的匀强磁场中（磁场方向沿x轴
4、正向）时静止在图示位置已知=30，求线圈内电流的大小和方向8物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验，如图所示的实验就是著名的电磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转这一装置实际上就成为最早的电动机图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁图中黑色部分表示汞（磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中），下部接在电源上请你判断这时自上向下看，A和C将如何转动？参考答案1答案：C解析：当通入的电流为I时，炮弹受到的磁场力为FBIL，发射过程中磁场力做功为WBFs，发射过程中克服重力做功为WGmgssin
5、，由动能定理得WBWG，联立以上式子，求解得2答案：C解析：当接在第一个电池上时，接在第二个电池上时，因为不能忽略，所以I1I22I1，故指针的偏转角度应为3060，C项正确3答案：CD解析：本题主要考查磁电式电流表的原理两磁极之间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，极靴与铁质圆柱之间有一不大的缝隙，根据磁感线与磁极表面垂直的特点，磁化了的铁质圆柱与极靴间的缝隙处就形成了辐向分布的磁感线这样做的目的就是让通电线圈所在处能有一个等大的磁场，并且磁感线始终与线圈平面平行，线圈受最大的磁场力故选项C、D正确4答案：BC解析：当电流通过电流表内线圈时，线圈受到安培力力矩的作用发生转动，同时螺旋弹簧被扭
6、动，产生一个阻碍转动的力矩，当安培力力矩与阻碍力矩平衡时，线圈停止转动；电流越大，安培力力矩越大，使得阻碍力矩也增大，指针的偏转角度也就越大，故A项错，B项对当改变电流方向时，线圈所受安培力力矩方向改变，使指针的偏转方向也改变，C项对由于线圈的铜线很细，允许通过的电流很小，故D项错5答案：AC解析：MnBIS，所以M1:M2I1:I2又因为kI，所以I1:I21:2故M1:M21:26答案：20 A解析：电流表的指针偏转80时，螺旋弹簧的阻碍力矩为M2k1.510880 Nm1.2106 Nm设电流表的满偏电流值为Ig，满偏时通电线圈所受磁场的作用力矩为M1nBIgS10012.51022.4
7、102Ig （Nm）6.0102Ig （Nm）满偏时通电矩形线圈所受磁力矩形与螺旋弹簧的阻力矩相等，即M1M2，由此可知即电流表的满偏电流值为20 A7答案：大小为2 A，方向为bacOb解析：磁场对线框的安培力产生的力矩为MBBIL2cos（90）BIL2sin，线框的重力对转轴的力矩为MG4mgsin2mgLsin，根据力矩平衡条件有BIL2sin2mgLsin解得线框中的电流为根据左手定则，判断出线框中的电流方向为bacOb8答案：见解析解析：这个电动机模型是利用了电流和磁场之间安培力的原理根据电流的方向判定可以知道B中电流的方向向上，那么在B导线附近的磁场方向为逆时针方向，即为A磁铁N极的受力方向，所以A将逆时针方向转动；由于D磁铁产生的磁场呈现由N极向外发散，C中的电流方向是向下的，由左手定则可知C受的安培力方向为顺时针
