人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 安培力与洛伦兹力 习题课 安培力的应用.ppt

答案C解析在导线处于如图甲所示的位置时,将导线AB从N、S极的中间O处分成两段,AO、BO段所处的磁场方向如图甲所示,由左手定则可得AO段受安培力的方向垂直纸面向外,BO段受安培力的方向垂直纸面向里,则从上往下看,导线AB将绕O点逆时针转动。当导线转过90°处于如图乙所示的特殊位置时,由左手定则可知导线AB此时受安培力方向竖直向下,导线将向下运动。因此导线所受安培力使导线逆时针转动的同时还要向下运动,故选C。2.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向里的电流,用FN表示磁铁对桌面的压力,用F表示桌面对磁铁的摩擦力,导线中通电后与通电前相比较()A.FN减小,F=0 B.FN减小,F≠0C.FN增大,F=0 D.FN增大,F≠0答案C解析以导线为研究对象,画出一条通过电流I处的磁感线如图所示,电流I处的磁场方向水平向左,根据左手定则,导线受安培力方向竖直向上,根据牛顿第三定律,导线对磁体的作用力方向竖直向下,则磁体对桌面压力增大,磁体没有相对于桌面的运动趋势,则桌面对磁体无摩擦力作用,故C正确。3.(多选)如图所示,金属细棒ab质量为m,用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中,弹簧的劲度系数为k,金属细棒ab中通有恒定电流,金属细棒ab处于平衡状态,并且弹簧的弹力恰好为零。若电流大小不变而方向反向,则()A.每根弹簧弹力的大小为mgB.每根弹簧弹力的大小为2mg答案AC解析电流方向改变前,对金属细棒ab受力分析,根据平衡条件可知,金属细棒ab受到的安培力竖直向上,大小等于mg;电流方向改变后,金属细棒ab受到的安培力竖直向下,大小等于mg,对金属细棒ab受力分析,根据平衡条件可知,每根弹簧弹力的大小为mg,弹簧形变量为,选项A、C正确。4.(2022安徽安庆第二中学高二期中)如图所示为测磁感应强度大小的一种方式,边长为l、一定质量的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通以逆时针方向的电流。图中虚线过ab边中点和ac边中点,在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场,导线框中的电流大小为I。此时导线框处于静止状态,通过传感器测得细线中的拉力大小为F1;保持其他条件不变,将虚线下方的磁场移至虚线上方,此时测得细线中拉力大小为F2。则磁感应强度大小为()答案A5.如图所示,两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L,与电动势为E0的电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成θ角,回路其余电阻不计。为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为()答案D解析对金属棒受力分析,受重力、支持力和安培力,如图所示。从图中可以看出,当安培力沿斜面向上时,安培力最小,故安培力的最小值为FA=mgsinθ,本课结束考题点睛考点考向点睛安培力作用下导体运动方向的判断规律:以其中一条导线为产生磁场的源头,另一根导线为处在磁场里的通电受力导线方法:解决本题的方法很多,电流元法,特殊位置法等易错:找准产生源磁场的导线是关键针对训练1.如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心,且垂直于线圈平面,当线圈中通入如图方向的电流后,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答案A解析解法一:电流元法。甲首先将圆形线圈分成很多小段,每小段可看作一直线电流,取其中上、下两小段分析,其截面图和受安培力情况如图甲所示,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。解法二:等效法。乙将环形电流等效成一条形磁铁,如图乙所示,据异名磁极相互吸引知,线圈将向左运动。同时,也可将左侧条形磁铁等效成一环形电流,根据结论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”可得到相同的答案。2.(2022浙江玉环高二月考)如图所示,三段长度相等的直导线a、b、c相互平行处在同一竖直面内,a、b间的距离等于b、c间的距离,通电电流IaIbIc,方向如图所示,则下列判断正确的是()A.导线b受到的安培力可能为0B.导线a受到的安培力可能为0C.导线c受到的安培力的方向一定向左D.导线a、b受到的安培力的方向一定相同答案B解析根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知,导线b受到的安培力方向向左,不可能为0,故A错误;导线a受到导线b给的向右的安培力和导线c给的向左的安培力,又因为通电电流IaIbIc,a、c之间的距离大于a、b之间的距离