磁场重点难点易错点高频考点高分必刷经典题——安培力专题分类训练

安培力专题分类训练

题型一：电磁场方向的判定

1．铁心上有两个线圈，把它们和一个干电池连接起来，已知线圈的电阻比电池的内阻大得多，如图2所示的图中，哪一种接法铁心的磁性最强（      ）

2.如图，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b。a、b串联后通入方向如图的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时（       ）

A.向下偏          B.向上偏          C.向左偏          D.向右偏

题型二：磁通量的求解

3．对条形磁铁而言，φ总=φ内  — φ外

如图，a、b、c三个环，水平套在条形磁铁外面，其中a、b两环大小相同，c环最大，a环位于N极外，b、c两环均位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量（       ）

A. c环最大，a、b环相同；      B. 三个环相同；

C. b环比c环大；              D. b环比a环大。

4. ⑴．磁通量有正负之分；          ⑵．总的磁通量为各分量的代数和

六根通有等值电流I的绝缘导线，位于同一平面内，围成1、2、3、4四个面积相等的正方形区域，如图所示。穿过这四个区域的磁通量（       ）

A. 穿过1、3两个区域的磁通量最小；  B. 穿过2区指向纸外的磁通量最大；

C. 穿过4区指向纸里的磁通量最大；    D. 穿过2、4两个区域的磁通量最小。

5. ⑴．磁通量有正负之分；          ⑵．求磁通量变化量时，注意“+”、“－”符号

如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为Δφ1和Δφ2，则（    ）

A. Δφ1＞Δφ2     B. Δφ1=Δφ2    C. Δφ1＜Δφ2    D. 不能判断

题型三：安培力方向的判定

6．如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程，导线保持与磁铁垂直，导线中的电流方向向内．则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)(         )

A为零                               B．方向由向左变为向右

C方向保持不变                       D．方向由向右变为向左

7.如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1．当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（       ）                         

A.F2                B.F1-F2                       C.F1+F2                D.2F1-F2

8.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，导线中通有大小相同的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向为（       ）

A.与ab平行，竖直向上               B.与ab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

题型四：运动情况的判定

9．两根相互垂直的异面通电直导线AB和CD（电流I方向如图），其中AB固定不动，CD可自由移动，则CD运动的情况是（       ）

A. 逆时针转动，同时靠近AB；        B. 逆时针转动，同时远离AB；

C. 顺时针转动，同时远离AB；        D. 顺时针转动，同时靠近AB。

10．在条形磁铁N极附近，放置一通有方向如图电流I的轻质线圈abcd，则线圈运动情况是（       ）

A.ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时靠近N极；

B.ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时远离N极；

C.ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时靠近N极；

D.ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时远离N极。

题型五：平衡问题

11．⑴．利用正交分解求解；     ⑵．注意：匝数为n

如图，一劲度系数为k的轻质弹簧，下挂一匝数为n，bc边为的矩形线框．线框下半部处在磁感应强度为B的匀强磁场中，方向垂直纸面向里,并与线框平面垂直．线框中通以电流I，方向如图．开始时线框处于平衡状态，现令磁场反向，大小不变，重新平衡．则此过程中线框位移的大小△x=__________，方向_________________．

12. ⑴．利用力矩平衡求解；     ⑵．左边的线框受重力作用，右边托盘的重力是忽略的

如图，左边线圈的下半部分处于磁场中，当通以逆时针方向电流I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为________________。

13．倾角为a的光滑斜面上,置一通有电流I,长L,质量为m的导体棒,要使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向如何。

题型六：图形的转换﹙立体图可转换成三种平面图形：正视图、俯视图、侧视图﹚

14．由立体图转换成从右往左看的侧面图

如图所示，导体棒ab质量为m，电阻为R，放在与水平面夹角为a的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，电池内阻不计.问：                                                         

（1）导体光滑时，电源电动势E为多大才能使导体棒静止在导轨上？

（2）若导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，E应为多大？

15. ⑴．由正视图转换成从左往右看的侧面图

    ⑵．金属棒所受摩擦力可能向上，也可能向下；若取向上为正，则-μN≤f≤μN

电源电动势E＝2V，r＝0.5Ω，竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m＝0.1kg，R=0.5Ω，它与导体轨道的动摩擦因数μ＝0.4，有效长度0.2 m，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外的磁场（g=10 m/s2），求：

（1）此磁场是斜向上还是斜向下？         （2）B的范围是多少？

安培力专题分类训练答案

题1：D

题2：B

题3：CD

题4：

解析：

⑴．每个区域的磁通量都由六根导线共同决定

⑵．每个正方形区域边界上的四根导线在该区域产生的磁场互相抵消，磁通量为0。故每个区域的磁通量只跟另两条非边界上的导线产生

⑶．如区域2，电流I1 、I2、I4、I5在此区域产生的磁通量为0 ，电流I3 和电流I6 在此区域产生的磁通量向外，故区域2的总磁通量向外

⑷．由此可知：1、3两区域的磁通量为0，最小；2区的磁通量指向纸外，最大；4区的磁通量指向纸里，最大

题5：C

题6：B

题7：导线b所受磁场力大小始终为F2，与导线a

所受的磁场力大小相等

题8：C

题9：D

题10：A

题11：Δx＝Δx2－Δx1＝2nBIL/k

题12：F磁＝Δmg/2

题13：

解析：

1. 导体棒受重力mg、支持力N、安培力F三力作用，其中重力mg大小方向均不变，支持力N方向不变

大小变，安培力F大小方向均可变化

2.如图2所示，矢量三角形OAB中O、A两点不动，B点可沿直线OB移动。显然，当F垂直于OB时，安培力最小，故：

F＝mgsina

3. ∵F安＝BIL            ∴安培力最小时，磁感应强度B最小

其最小值为B＝F安/IL＝mgsina/IL

4.因为此时安培力平行斜面向上，所以根据左手定则易知：磁感

应强度B垂直斜面向上

题14：                                         

mgR﹙sina－μcosa﹚/Bd﹙cosa +μsina﹚≤Emax≤mgR﹙sina+μcosa﹚/Bd﹙cosa －μsina﹚

题15：2.34T≤B≤3.75T