1、安培力题号12345678910答案一、单项选择题1.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面接触,并使它组成如图所示的电路,当电键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2如图所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN,电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F.为使F0,可能达到要求的方法是()A加水平向右的磁场B加水平向左的磁场C加垂直纸面向里的磁场D加垂直纸面向外的磁场3.如图所示,一长L的直导线通以大小为I的电流,放在垂直于导线的磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线所受安培力的大小为()ABILsin BBILco
2、s C. DBIL4在如图所示电路中,电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时,导线MM与NN之间的安培力的大小分别为fa、fb,判断这两段导线()Afafb,相互吸引 Bfafb,相互排斥Cfafb,相互吸引 Dfafb,相互排斥5(2012广东模拟)在赤道上,地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场,磁感应强度是5105 T如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,长40 m,载有20 A的电流,地磁场对这根导线的作用力大小是()A4108 N B2.5105 NC9104 N D4102 N6. (2013江苏徐州模拟)如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿
3、过线圈的圆心且垂直线圈平面当线圈内通以图中方向的电流后,线圈的运动情况是()A线圈向左运动B线圈向右运动C从上往下看顺时针转动D从上往下看逆时针转动二、双项选择题7在下列四个图中,标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是()8如图直导线通入垂直纸面向里的电流,在下列匀强磁场中,能静止在光滑斜面上的是()9.(2011东莞市一模)在xOy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交,导线中电流方向如图所示该区域有匀强磁场,通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同该磁场的磁感应强度方向可能是()A沿x轴负方向 B沿y轴负方向C沿z轴正方向 D沿z
4、轴负方向10一条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,图中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是()A磁铁对桌面的压力减小B磁铁对桌面的压力增大C磁铁受到向右的摩擦力D磁铁受到向左的摩擦力三、非选择题11如图(a)所示,倾角为、相距为L的光滑导轨与一稳恒电源连接,导轨处于垂直于导轨形成的斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,有一质量为m的金属棒与导轨良好接触后恰好处于静止状态图(b)为金属棒与斜面的切面图,重力加速度取g.(1)试在图(b)中作出金属棒受力示意图;(2)计算流过金属棒的电流12如图所示,质量为m的金属棒,放
5、在距光滑金属导轨右端为l的地方,导轨间距为d,距离地面高度为h,处于大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,并接有电动势为E、内电阻为r的电池当开关K闭合时,金属棒先滑向右端再抛出,已知抛出的水平距离为s,不考虑金属棒切割磁感线产生的感应电流,试计算该金属棒的电阻 来源:参考答案1解析:弹簧相邻两匝线圈电流同向,互相吸引,弹簧下端脱离水银,电路断开然后弹簧在重力作用下向下运动,跟水银接触,又构成闭合回路,周而复始答案:C2解析:根据题意可知:欲使F0,则需使磁场力竖直向上,大小等于导线重力,由左手定则可知,磁场方向需垂直纸面向里,故选C.答案:C3解析:只要电流与磁感应强度垂直,则安培力的大小FB
6、IL.只是该力的方向斜向下答案:D4解析:电键S分别置于a、b两处时,电源分别为一节干电池、两节干电池,而电路中灯泡电阻不变,则电路中电流IaIb,MM在NN处的磁感应强度BaBb,应用安培力公式FBIL可知fafb,又MM在NN电流方向相反,则相互排斥答案:D5解析:地磁场方向是南北方向,电流方向是东西方向,它们相互垂直,利用公式FBIL可计算此安培力的大小为4102 N.答案:D6解析:法一电流元法首先将圆形线圈分成很多小段,每一段可看作一直线电流元,取其中上、下两小段分析,其截面图和所受安培力情况如下图所示根据对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向左运动只有选项A正确法二等效
7、法将环形电流等效成小磁针,如下图所示,根据异名磁极相吸引知,线圈将向左运动,选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流,根据结论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”,也可判断出线圈向左运动,选A.答案:A7解析:B项中因电流方向与磁场方向平行,导线根本没有受力,B项错误;D项的安培力方向应垂直纸面向外,则说明D项错误;A、C项正确答案:AC8解析:只有偏向右侧的安培力才可能与其他力平衡,根据左手定则知A、C正确答案:AC9解析:根据安培力垂直于磁感应强度和电流构成的平面的原理可知,由于通电直导线所受的安培力的方向与Oz轴的方向相同,因此磁感线都在Oxy的平面内,只要不与导线平行则可答案:AB10解析
8、:如下图所示对导体棒,通电后,由左手定则,导体棒受到斜向左下方的安培力,由牛顿第三定律可得,磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方,所以在通电的一瞬时,磁铁对桌面的压力减小,磁铁受到向左的摩擦力,因此选项A、D正确答案:AD11解析:(1)金属棒所受的力的示意图,如图所示:(2)根据安培力的公式,有:F安BIL.根据力的平衡条件,有:F安mgsin . 两式联立得:I.答案:(1)见解析(2)12解析:设金属棒做平抛运动的初速度为v,根据平抛运动的规律在竖直方向上,有:h gt2.在水平方向上,有:svt.联立解得:vs .由于不考虑金属棒切割磁感线产生的感应电流,金属棒所受的安培力为恒力,方向水平向右,金属棒在光滑金属导轨上做匀加速直线运动,根据动能定理有:BIdlmv20.联立解得:电路的电流为I .来源:设金属棒的电阻为R,根据闭合电路的欧姆定律,有:I.联立解得:金属棒的电阻R r.答案:r