当通电直导线不垂直磁场对通电导线的作用方向时,f为什么大于bil

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安培力练习+答案xs
导读:安培力练习,二、练习题,安培力练习一、概念和规律1.安培力(1)电流在磁场中受到磁场对它的作用力,叫安培力.磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷的作用力的宏观表现,即为安培力.(2)通电直导线与磁场方向平行时,所受磁场力最小,为零;当通电导线与磁场方向垂直时,所受磁场力最大,F?BIL;如果磁场方向与电流方向的夹角为θ,则作用力为:F?BILsin?,式
安培力练习
一、概念和规律
(1)电流在磁场中受到磁场对它的作用力,叫安培力.磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷的作用力的宏观表现,即为安培力.
(2)通电直导线与磁场方向平行时,所受磁场力最小,为零;当通电导线与磁场方向垂直时,所受磁场力最大,F?BIL;如果磁场方向与电流方向的夹角为θ,则作用力为:F?BILsin?,式中L为磁场中通电直导线的长度.安培力F介于0和BIL之间.
(3)安培力可对导线做功.
(4)安培力的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线方向垂直,即F总是垂直于磁场与导线所决定的平面,但B与I的方向不一定垂直.
2.平行通电直导线间作用力
两平行通电直导线间作用力可用安培定则和左手定则共同判定,同向电流互相吸引,反向电流互相排斥.
3.左手定则
伸开左手,使拇指与其余四指垂直,且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿人手心,并使四指指向电流方向,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向
二、练习题
1. 画出图中磁场对通电导线的作用力方向。
2. 下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法中,正确的是(
) ① 安培力的大小只和磁场的强弱、电流大小有关
② 安培力的方向与磁场方向垂直,同时又与电流方向垂直
③ 若通电导线所受磁场力为零,则导线所在处磁感应强度必为零
④ 若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大,此时导线必与磁场方向垂直
A. 只有①②正确
B. 只有③④正确
C. 只有①③正确
D. 只有②④正确
3. 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受到的磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为(
4. 如图所示,abcd 四边形闭合线框,a、c、d 三点分别在三个正交轴上,坐标值均等于L,整个空间处于平行于+y方向竖直向上的匀强磁场中,通入电流I方向如图所示,关于四边形的四条边所受到的安培力的大小下述正确的是(
A. ab边与ad受到的安培力大小相等;
B. cd边受到的安培力最大; C. cd边与ad受到的安培力大小相等;
D. ad边不受安培力的作用;
5. 在B=0.8T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度是0.5m的通电直导线,导线沿磁场力方向移动了20cm,若导线中电流强度为10A,那么磁场力对通电导线所做的功是______
6.将总长为L的硬导线AOC在中点O弯成直角, 通入电流I, 导线所在平面与磁感应强度为B的磁场方向垂直, 如图所示。导线所受安培力的大小为
7. 如图所示,用同一根导线做成的直角线框abc固定在匀强磁场中,磁场方向与三角形平面垂直.在ab间加一电压U,则 (
A. ab与acb所受的磁场力大小相等
B. ab与acb所受的磁场力方向相伺
C. ab所受的磁场力大于acb所受的磁场力
D. ab与acb所受的磁场力方向相反
8.如图所示,一根条形磁铁放在水平桌面上,在其左端上方固定一根与磁铁垂直的长直导线.当导线中通以图示方向的电流时,则 (
A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用.
B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用.
C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用.
D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用.
9.如图所示,一条形磁铁静止在斜面上,现在在磁铁上方放置一通以如图中所示方向电流的导线,磁铁仍保持静止,则磁铁所受到斜面的支持力N和
⊙I 摩擦力f的变化情况是
A.N变小,f变大
B.N变小,f变小
C.N变大,f变大
D.N变大,f变小
10. 如图所示,在条形磁铁S极附近悬挂一个圆线圈,线圈与
水平磁铁位于同一平面内,当线圈中电流沿图示的方向流动时,将
A. 线圈向磁铁平移
B. 线圈远离磁铁平移
C. 从上往下看,线圈顺时针转动,同时靠近磁铁
D. 从上往下看,线圈逆时针转动,同时靠近磁铁
11.如图所示, 通电圆线圈套在条形磁铁右端,
A.圆面积有被拉大的倾向
B.圆面积有被压小的倾向
C.线圈将向左平移
D.线圈将向右平移
12.如图所示,一个可以自由运动的线圈L1和一个固定线圈L2相互绝缘、垂直放置且圆心重合.当L1、L2中分别通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈
A.顺时针转动.
B.逆时针转动.
C.向纸外平动.
D.静止不动。
13. .如图所示,在通电直导线右侧有一小段可自由运动的导线L2,其中点
恰在纸面内,若通入垂直纸面向里的电流,它将(
A.从右向左看,顺时针转动并远离L1
B.从右向左看,逆时针转动并靠近L1
C.因为L2与磁场平行,不受磁场作用
D.以上说法都不对
14.如图所示,原来静止的圆形线圈通过逆时针方向的电流,在其直径ab上靠近b点有一长直导线垂直于圆形线圈平面被固定。今在长直导线中通以图
示方向的电流时, 在磁场力的作用下,圆形线圈将
A.向左平动
B.向右平动
C.仍然静止
D.绕ab轴转动
15. 如图所示为电流天平的示意图。当左边导线框通以图示方向电流时,天平恰好平衡。如改变电流方向而仍维持天平平衡,则需在天平右端再加上质量为Δm砝码。由此可见通电线框在磁场中所受的磁场力的大小为
16.如图所示,金属棒ab的质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感强度为B的匀强磁场中,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角,试问:
(1)棒受到的摩擦力多大?
(2)棒对导轨的压力为多大?
(3)若ab棒恰好开始运动,那么动摩擦因数为多大?
17. 如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I、长L、质量为m的导体棒,
B. 1△mg 2D. 无法判断
试求:(1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感强度B的最小
值和方向。
(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加的匀强磁场磁感
强度的最小值和方向。
18. 如图所示,磁感应强度为0.8T的匀强磁场垂直于水平放置的导轨平面.电源电动势为6V,内阻为1Ω.当可变电阻调至5Ω时,置于导轨上的金属棒ab恰
好静止.若两导轨的间距为0.6m,电阻不计,求金属棒与导轨间的最大
019. 图中倾角为30的斜面上有两根足够长的金属导轨,相距0.4m,金属棒MN与导轨
垂直,质量为M=20g,处在竖直向上的匀强磁场中.当细棒通以1A电流时,棒将匀速上滑;若撤去磁场,棒不通电,棒可沿斜面匀速下滑.求磁感强度B的大小.
-20. 如图所示,在倾角为53°的光滑斜面上有一根长为40cm、质量为6×102kg的通电
直导线,电流强度I=1A,方向穿出纸面,导线用平行于斜面的绳子
拴住不动,整个装置放在磁感强度以每秒增加0.4T、方向竖直向上的
匀强磁场中,设t=0时,B=0,则经过________s,斜面对导线的弹
21. 如图所示,一段铜导线弯成Π形,它的质量为m,上面有一段长为l,处在磁感强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导线下端正好分别跟两汞槽内液面相接触,两汞槽又分别与一带开关的内阻很小的电源连接,当S闭合瞬间,导
线便从汞槽内跳起,其上升高度为h。求通过导线截面的电量。
22. 如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个半径为R通过电流为I的导线环,磁感应强度与导线环平面垂直.若不计导线环上电流产生的磁场的
影响,试求导线环某一横截面处的拉力.
23. 如图所示,一质量均匀分布的细圆环,其半径为R,质量为m,令其均匀带正电,总电量为Q。现将此环平放在绝缘的光滑水平桌面上,并处于磁感
强度为B的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。当此环绕通过其圆心
的竖直轴以匀角速度ω 旋转时,环中的张力等于多少
3. A 4. AB 5. 0.8 6. 2BIL/2, 水平向右 7. BC 15. B 8. C 9. C
11. B、C 12. B 13. B 14. D 16. (1)f?ILBsin?,
(2)N?mg?ILBcos?,(3)??ILBsin?
mg?ILBcos?
17. (1) mgsin?
IL,垂直斜面向上(2)mg
IL,水平向左 18. 0.48N 19. 0.87T
22. FA=F/2=BIR 23.?R(QB?m?)
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物理2016届高三磁场及带电粒子在磁场中的运动复习题(含答案)
二、计算题(本题共3小题,共24分。写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分。)
10.(2015&新课标全国卷,24)(6分)如图,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 &O。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开0.3 cm,重力加速度大小取10 m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。
11.(2015&重庆理综,7)(6分)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机,如图是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极B,区域外的磁场忽略不计。线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等,某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I。
(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向;
(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率。
12. (2015&山东理综,24)(12分)如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔。一质量为m、电量为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小;
(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分、,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程。
导航卷七 磁场及带电粒子在磁场中的运动
1.B [安培力的方向、磁感应强度的方向及电流的方向满足左手定则,所以安培力的方向既垂直于直导线,也垂直于磁场的方向,所以选项B正确、A错误;当通电直导线与磁场方向垂直时,安培力最大F=BIl,当通电直导线与磁场方向平行时,安培力最小为零,故选项C错误;将直导线从中点折成直角,直导线在磁场中的有效长度可,安培力的大小可能变为原来的一半(而不是一定),故选项D错。]
2.A [条形磁铁的磁感线在a点垂直P向外,电子在条形磁铁的磁场中向右运动,由左手定则可得电子所受洛伦兹力的方向向上,A正确。]
3.D [由于速度方向与磁场方向垂直,粒子受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,即qvB=,轨道半径r=,从较强r变大,根据角速度&==可知角速度变小,选项D正确。]
4.D [由题图可知,带电粒子在铝板上方的轨迹半径为下方轨迹半径的2倍,由洛伦兹力提供向心力:qvB=m得v=,其动能Ek=mv2=,故磁感应B=,=&=,选项D正确。]
5.A [粒子在磁场中运动的半径满足R=,即R不变时,v与B成正比,由题意知粒子的动能与温度成正比,即v2与T成正比,综上可知,B&,选项A正确。]
6.BC [指南针不可以仅具有一个磁极,故A错误;指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,故B正确;当附近的铁块磁化时,指南针的指向会受到附近铁块的干扰,故C正确;根据安培定则,在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时会产生磁场,指南针会偏转与导线垂直,故D错误。]
7. ABC [根据题意得出v-t图象如图所示A正确;速度随时间做周期性变化,B正确;据F安=BIL及左手定则可判断,F安大小不变,方向做周期性变化,则C项正确;F安在前半周期做正功,后半周期做负功,则D项错误。]
8.AC [设电子的质量为m,速率为v,电荷量为q,
则由牛顿第二定律得:
由①②得:R=,T=
所以==k,==k
根据a=,&=可知
所以选项A、C正确,选项B、D错误。]
9.AD [电子在匀强磁场运动的轨道半径为
R==4.55 cm
电子沿逆时针方向做匀速圆周运动,当&=90&时,竖直向下发射的粒子恰好打到N点,水平向右发射的粒子恰好打到M点,如图甲所示,故l=L=9.1 cm,A正确;当&=30&时,竖直向下发射的粒子,恰好打到N点,由几何关系知,另一临界运动轨迹恰好与MN相切于O点,如图乙所示,故粒子只能打在NO范围内,故l==4.55 cmD正确;进而可分析知当&=45&或&=60&时,粒子打到板上的范围大于ON小于NM,即4.55 cm
10.【详细分析】金属棒通电后,闭合回路电流I===6 A
导体棒受到的安培力大小为F=BIL=0.06 N
由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下
由平衡条件知:开关闭合前:2kx=mg
开关闭合后:2k(x+&Dx)=mg+F
代入数值解得m=0.01 kg
答案 安培力方向竖直向下 0.01 kg
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频道关键词放在磁场中的通电直导线.当电流方向与磁场方向垂直时受到的安培力为( )A.F=BQVB.F=BVLC.F=BILD.F=BQL 题目和参考答案——精英家教网——
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放在磁场中的通电直导线,当电流方向与磁场方向垂直时受到的安培力为(  )A.F=BQVB.F=BVLC.F=BILD.F=BQL
分析:根据安培力公式F=BILsinθ分析答题.解答:解:电流方向与磁场方向垂直,则θ=90°,导线受到的安培力F=BILsin90°=BIL;故选C.点评:本题考查了求安培力问题,掌握并应用安培力公式即可正确解题.
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科目:高中物理
垂直放在磁场里的通电直导线如图所示,并已标明电流,磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向,试在图中标出第三个物理量的方向.
科目:高中物理
如图所示中分别标出一根放在磁场里的通电直导线的电流方向、导线所受安培力方向及磁场的方向,其中图示正确的是(  )A、B、C、D、
科目:高中物理
来源:学年福建省三明一中高二(上)期中物理试卷(文科)(解析版)
题型:选择题
放在磁场中的通电直导线,当电流方向与磁场方向垂直时受到的安培力为( )A.F=BQVB.F=BVLC.F=BILD.F=BQL
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
放在磁场中的通电直导线,当电流方向与磁场方向垂直时受到的安培力为(  )A.F=BQVB.F=BVLC.F=BILD.F=BQL
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通电导线在磁场中受到的力.ppt32页
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··········
4通电导线在磁场中受到的力1.知道什么是安培力.知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,并会用它解答有关问题.2.会用安培力公式F=BIL解答有关问题.知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,大小等于BIL.3.了解磁电式电流表的内部构造的原理.引入:磁场对电流的作用力称为磁场力(安培力)一、安培力的方向左手定则:伸开左手,使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.左手定则的演示【例1】画出图中第三者的方向.注:安培力的方向总与导线垂直,与磁感应强度垂直.问题:如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用.用学过的知识加以判断.同向电流相互吸引,反向电流相互排斥.结论:同向电流反向电流平行通电直导线间的相互作用二、安培力的大小1.当电流与磁场方向垂直时:F=ILB(B⊥L)2.当电流与磁场方向平行时:磁场对电流的作用力为零.问题:如果既不平行也不垂直呢?3.当电流与磁场方向夹角为θ时:F=ILBsinθ(θ为B与L的夹角)I三、磁电式电流表【说明】由于磁场对电流的作用力跟电流成正比,因而安培力的力矩也跟电流成正比,而螺旋弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比,所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的.思考:①线圈的转动是怎样产生的?②线圈为什么不一直转下去?答:线圈转动是因为它受到安培力的作用.答:当线圈受力平衡时,将不再转动.③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?答:螺旋弹簧变形,反抗线圈转动.电流越大安培力越大,螺旋弹簧的
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