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1、探究安培力
、單項選擇題
1 ?磁感應強度的單位是特斯拉
（T），與它等價的是（
N
A-
A ?m
N-A
B. C.
m
N
2
A ?m
答案：A
以自由移動的
2 ?如圖所示，固定的長直導線豎直放置，通以豎直向上的直流電?在導線右側放一可 矩形通電線框，它們在同一平面內，則線框的運動情況是 （ ）
A. 線框平動，遠離直導線
B. 線框平動，靠近直導線
C. 從上向下看線框順時針轉動，并靠近直導線
D. 從上向下看線框逆時針轉動，并遠離直導線
答案：B
3 .下圖中磁感應強度 B,電流I和安培
2、力F之間的方向關系錯誤的是 （ ）
H ? /
X X X X
解析：根據(jù)左手定則，F(xiàn) —定垂直于I和L, D錯誤.
答案：D
4 ?一段長0.2 m通過2.5 A電流的直導線，關于在磁感應強度為 B的勻強磁場中所受安培力 F的情
況，正確的是（ ）
A. 如果B= 2 T , F 一定是1 N
B. 如果F= 0, B也一定為零
C. 如果B= 4 T , F有可能是1 N
D. 如果F有最大值時，通電導線一定與 B平行
解析：當導線與磁場方向垂直放置時， F= BIL，力
3、最大，當導線與磁場方向平行放置時， F= 0，當導
線與磁場方向成任意其他角度放置時， 0
4、阻減小
C. 增大導軌平面與水平面間的夾角 0
D. 將電源正負極對調使金屬桿中的電流方向改變
解析：對金屬桿受力分析，沿導軌方向： Bfd— mgsin 0 = 0，若想讓金屬桿向上運動，則 B￡d增大，A
R R
項正確；電阻減小，增大，則B項正確；若增大 0，則mgs in 0增大，C項錯誤；若電流反向，則金
R
屬桿受到的安培力反向， D項錯誤.
答案：AB
6?質量為m的通電細桿置于傾角為 0的導軌上，導軌的寬度為 d，桿與導軌間的動摩擦因數(shù)為 卩， 有垂直于紙面向里的電流通過桿，桿恰好靜止于導軌上.在如下圖所示的 A、B C、D四個圖中，桿與導
軌間的摩擦力一定
5、不為零的是 （ ）
解析：對通電桿進行受力分析如下:
A
BI LA
mg
D
根據(jù)平衡條件可 以判斷出C和D一定受到摩擦力的作用，正確選項為 C D?此題要求考生能夠對通電
桿進行正確的受力分析，并根據(jù)平衡條件進行判斷.
答案：CD
7 ?首先對電磁作用力進行研究的是法國科學家安培?如右圖所示的裝置，可以探究影響安培力大小
的因素，實驗中如果想增大導體棒 AB擺動的幅度，可能的操作是 （ ）
A. 把磁鐵的N極和S極換過來
B. 增大通過導體棒的電流強度 I
C. 把接入電路的導線從②、③兩條換成①、④兩條
D.
6、 更換磁性較小的磁鐵
B、C正確.
解析：安培力的大小與磁場強弱成正比，與電流強度成正比，與導線的長度成正比,
答案：BC
&南極考察隊隊員在地球南極附近用彈簧秤豎直懸掛一未通電螺線管，如右圖所示，下列說法正確
A.若將a端接電源正極，
b端接電源負極，則 彈簧秤示數(shù)將減小
B.若將a端接電源正極，
b端接電源負極，則彈簧秤示數(shù)將增大
C.若將b端接電源正極,
a端接電源負極，則彈簧秤示數(shù)將增大
D.若將b端接電源正極，
a端接電源負極，則彈簧秤示數(shù)將減小
的是（ ）
解析：分析彈簧測力計示數(shù)是否變化或怎樣變化， 關鍵在于確定螺線管與電、 磁場之間的作用情況
7、.一
方面，可以將地球等效處理為一個大磁鐵，地球南極相當于磁鐵的 N極，因而在南極附近地磁場方向近似
豎直向上；另一方面，可利用安培定則確定通電螺線管在周圍產(chǎn)生的磁場方向，再根據(jù)“同名磁極相斥， 異名磁極相吸”原理可判斷螺線管與地磁場之間的作用情況.
答案：AC
三、非選擇題（按題目要求作答.解答題應寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，答案中必須 明確寫出數(shù)值和單位）
9 .如圖所示，兩平行光滑導軌相距為 L= 20 cm，金屬棒MN的質量為m= 10 g，電阻R= 8 Q,勻強
磁場的磁感應強度 B= 0.8 T，方向豎直向下，電源電動勢 E= 10 V，內阻r = 1 Q,
8、當開關K閉合時，MN
恰好平衡，求變阻器 Ri的取值為多少？（設0 = 45°, g取10 m/s 2）
解析：先根據(jù)左手定則判定安培力的方向，然后根據(jù)平衡條件列方程，再利用安培力公式以及閉合電 路歐姆定律進行求解.
金屬棒平衡時的平面受力圖如圖所示.
當MN平衡時，有：
mgs in 0 — BILcos 0 = 0，①
由閉合電路歐姆定律，得：I = E/(R + R + r)，② 由①②式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，得： R = 7 Q .
答案：7 Q
點撥：改變觀察角度，畫出平面受力圖，可使問題更便于分析.
10.如圖所示，光滑的平行導軌傾角為 0，處在豎直向下勻強
9、磁場中，導軌中接入電動勢為 E、內電 阻為r的直流電源，電路中除電阻 R外其余電阻不計；將質量為 m長度為L的導體棒放在 平行導軌上恰 好能夠處于靜止狀態(tài)，求磁感應強度 B.
解析：以導體棒為研究對象，對其受力分析如圖所示,
可得：BIL = mgtan 0 ,
I = E/(R + r),
解得：B= mg(R+ r)tan 0 /EL.
答案：mg(R+ r)tan 0 /EL
11.如圖所示，PQ和MN為水平、平 行放置的金屬導軌，相距 L = 1 m，導體棒ab跨放在導軌上，棒 的質量為 m= 0.2 kg，棒的中點用細線經(jīng)滑輪與物體相連，物體的質量 M= 0.3 kg，棒與導軌的動摩擦因
數(shù)卩=0.5，勻強磁場的磁感應強度 B= 0.2 T ,方向豎直向下，為使物體勻速上升，應在棒中通入多大的
2
電流？方向如何？ (g取10 m/s )
解析：對導體ab,由平衡條件得：Fn— mg= 0,
BIL — f — F= 0,
對物體，由平衡條件得:
又 f = [1 Fn,
聯(lián)立以上四式解得I = 20 A，由左手定則知電流方向應為由 a到b.
答案：20 A 從a流向b
《探究安培力》同步練習4
