1、第5讲习题课安培力的综合应用安培力作用下导体的运动1两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动,设大小不同的电流按如图355所示的方向通入两铝环,则两环的运动情况是 ()图355A都绕圆柱体转动B彼此相向运动,且具有大小相等的加速度C彼此相向运动,电流大的加速度大D彼此背向运动,电流大的加速度大答案B安培力作用下导体的平衡2如图356所示,用两根轻细金属丝将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处,置于匀强磁场内当棒中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向角而处于平衡状态为了使棒平衡在该位置上,所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为()图356A.tan ,竖直向上 B.t
2、an ,竖直向下C.sin ,平行悬线向下 D.sin ,平行悬线向上答案D解析要求所加磁场的磁感应强度最小,应使棒平衡时所受的安培力有最小值由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向不变,由画出的力的三角形可知,安培力的最小值为Fminmgsin ,即IlBminmgsin ,得Bminsin ,方向应平行于悬线向上故选D.安培力和牛顿第二定律的结合3澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)如图357所示,若轨道宽为2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度 (轨道摩擦不计)图357答案55 T解析由运动学公式求出加速度a,由牛顿第二定律和安培力公式联立求出B.根据2axv2v得炮弹的加速度大小为a m/s25105 m/s2. 根据牛顿第二定律Fma得炮弹所受的安培力Fma2.21035105 N1.1103 N,而FBIL,所以B T55 T.