安培力经典题型

安培力专题分类训练题型一：电磁场方向的判定1 .⑴•禾U 用右手定则判断电磁场的方向；⑵.注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向题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（）利用右手定则判断电磁场的方向；整个通电螺线管可分为上下两部分，而上下两个通电螺线管可看作两根条形磁铁; 注意同一铁芯所绕线圈中的电流方向； 中心处的磁场由上下两个通电螺线管的磁场叠加而成； 电子束可看作通电直导线题5：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n 第二次将金属框绕 cd 边翻转到n,设先后两次通过金属 框的磁通量变化分别为厶 0 1和△ 0 2,则（）2.⑴. ⑵.⑶. ⑷. ⑸.题2：如图，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a 和b oa 、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.向下题型二磁通量的求解1 .对条形磁铁而言，0总=0内题3：如图，a 、b 、c 三个环，水平套在条形磁铁外面，其中小相同，c 环最大，a 环位于N 极外， 个环的磁通量（ A.C. a 、 a 、b 两环大b 、c 两环均位于条形磁铁中部，则穿过三）c 环最大，a 、b 环相同； b环比c 环大；D.B.三个环相同；b 环比a 环⑵.总的磁通量为各分量的代数和 的绝缘导线，位于同一平面内，围成⑴.磁通量有正负之分； 题4：六根通有等值电流I 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（ 穿过1、3两个区域的磁通量最小； 穿过4区指向纸里的磁通量最大；2.A. C.1、2、3、）B.穿过2区指向纸外的磁通量最大；D. 穿过2、4两个区域的磁通量最小。

3.⑴.磁通量有正负之分;⑵.求磁通量变化量时，注意“+”、“―”符号a向右偏I I IB. A 0i =A 0 2C. A 0 KA 0 2D. 不能判断题型二：安培力方向的判定1. ⑴•思路的转换：磁铁的受力情况不能直接确定，就先判断通电直导线的受力，再回过头来判断磁铁的受力⑵.从左至右的运动过程中，磁感线的方向不同，导线所受安培力方向 也不同 题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2. ⑴.要判断安培力方向，应先明确它处于谁产生的磁场中；⑵.不知外加磁场方向时， 应分两种情况讨论〈垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况〉⑶.外加匀强磁场后，导线所处的磁场有两个，两个磁场产生两个安培力 题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 F i .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 F 2,则此时b 受到的磁场力大小变为（）A.F 2B.F1-F 2C.F 计F 2D.2F1-F 2题型四：运动情况的判定要特别注意二维运动题9：两根相互垂直的异面通电直导线 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 3.⑴.通电直导线在周围某一点产生的磁场，与该点和导线的连线垂直；⑵.通电直导线自身产生的磁场对自己不能产生力的作用，⑶.c 点的磁场由导线 a 、b 共同产生，c 点的磁感应强度 B c 由B a 、B b 合成后求得 ⑷.得出B c 的方向后，还要根据左手定则判断安培力的方向 题8：在等边三角形的三个顶点 有大小相同的恒定电流，方向如图。

常见磁场 安培力典型例题1.关于通电直导线所受的安培力F 、磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A ．FB I 、、的三者必定均相互垂直B ．F 必定垂直于B I 、，但B 不一定垂直于IC ．B 必定垂直于F I 、，但F 不一定垂直于ID ．I 必定垂直于F B 、，但F 不一定垂直于B2.在图中，表示电流I 、磁场B 和磁场对电流作用力F 三者的方向关系正确的是（ ）如图所示各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是 ( )3.一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同的位置，如图所示，则（ ）A ．b 情况下导线不受安培力B ．b c 、情况下导线都不受安培力C ．c 情况下导线受的安培力大于a 情况下导线受的安培力D ．a b 、情况下，导线受的安培力大小相等4.在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1cm ，电流为5A ，所受磁场力为2510N -⨯．求：（1）这点的磁感应强度是多大?若电流增加为10A ，所受磁场力为多大?（2）若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?5.一根长0.2m 、电流为2A 的通电导线，放在磁感应强度为0.5T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（ ）A ．0.4NB ．0.2NC ．0.1ND ．06.磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）A ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，a bB B >B ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，a b B B <C ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大D ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小7.如图，水平直导线ab 上方和下方各放有一静止的小磁针P 和Q 。

当直导线通入由a 流向b 的电流时A. P 和Q 的N 极都转向纸外；B. P 和Q 的N 极都转向纸里；C. P 的N 极转向纸外，Q 的N 极转向纸里；D. P 的N 极转向纸里，Q 的N 极转向纸外。

上右安培力专题分类训练题型一：磁场方向的判定——安培定则1、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电 流i 4=i 3＞i 2＞i 1.要使O 点磁场增强，应切断哪一根导线中的电流（ ） A.i 1B.i 2C.i 3D.i 42、如图所示，放在通电螺线管内部中点处的小磁针，静止时N 极指向左，关于电源的正负极和螺线管的南北极，下列判定正确的是（ ） A.Ａ端是南极，Ｃ是电源正极 B.Ａ端是北极，Ｄ是电源正极 C.Ｂ端是南极，Ｃ是电源负极 D.Ｂ端是北极，Ｄ是电源负极题型二：磁通量φ、磁通量的变化Δφ3、如图所示，ａｂ是水平面上一个圆的直径，在过ａｂ的竖直面 内有一根通电导线ｅｆ，且ｅｆ平行于ａｂ，当ｅｆ竖直向上平移 时，穿过圆面积的磁通量将（ ） Ａ.逐渐变大 Ｂ.逐渐变小Ｃ.始终为零 Ｄ.不为零，但始终保持不变4、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。

5、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——左手定则6、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34N7、如图，在XOY 平面中有一通电直导线与OX 、OY 轴相交，导线中电流 方向如图所示。

安培力练习题1、如图1所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒ab ，当通有由b 向a 的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是 极；如果磁铁上端是S 极，导体棒中的电流方向由a 向b ，则导体棒受到的安培力方向为 ．(选填“向左”、“向右”)2、如图2所示，在同一水平面内宽为2m 的两导轨互相平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg 的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为2A 时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A 时，金属棒获得2m/s 2的加速度，则磁场的磁感应强度大小为 T 。

3、如图3所示，“U ”形导轨宽L ，与水平面夹角为α，垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B.一根质量为m 、长也是L 的金属棒搭在导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，回路中的电流强度为I ，这时金属棒保持水平静止但有下滑趋势，则金属棒受到的摩擦力的大小为_________.4、如图4，在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将 （ ）A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸内偏转D ．向纸外偏转5、如图5，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ，电流I 方向从M 到N ，绳子的拉力均为F 。

为使F ＝0，可能达到要求的方法是 （ ）A ．加水平向右的磁场B ．加水平向左的磁场C ．加垂直纸面向里的磁场D ．加垂直纸面向外的磁场6、 如图6所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是 （ ）A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上7、如图7，长为2l 的直导线折成边长相等，夹角为60°的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B 。

当在该导线中通以电流强度为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为（ ）A ．0B ．１／２ BIlC ．BIlD ．2BIl8、如图8所示，在倾角为a 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L ，质量为m 的直导体棒。

必考点01 安培力题型一安培力的方向例题1 如图所示，在南北方向安放的长直导线的正上方用细线悬挂一根条形磁铁，当导线中通入图示的电流I后，下列说法正确的是（）A．磁铁N极向里转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力B．磁铁N极向外转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力C．磁铁N极向里转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力D．磁铁N极向外转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力【解题技巧提炼】1．影响安培力方向的因素：(1)磁场方向。

(2)电流方向。

(3)安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：安培力F垂直于磁感应强度B与电流I决定的平面。

2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向。

题型二安培力的大小例题2 有一间距为L的光滑金属导轨倾斜放置与水平面成 角。

在导轨上垂直放置一根金属棒，接通如图所示的电源，电流强度为I。

若磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向上，金属棒恰好静止，则所放置的金属棒质量应为（）A．BsinθILmg=B．BcosθILmg=C．BnθILmgta=D．BoθILmgc t=【解题技巧提炼】1.公式F＝BIl sin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响。

2.公式F＝BIl sin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度l，等于两端点连线的长度(如图所示)；相应的电流沿两端点的连线由始端流向末端。

3.公式F＝B Il sin θ中θ是B和I方向的夹角，当θ＝90°时sin θ＝1，公式变为F＝BIl。

当θ＝0°或180°即两者平行时，不受安培力。

题型三通电导线在磁场中的平衡和加速问题例题3 如图所示，水平面内有相距为l=0.5m的两平行固定金属导轨，导轨左端接有电动势E=4V、内阻r=1Ω的电源，金属棒ab跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并与导轨接触良好，棒ab接入电路部分的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计。

安培力的方向1．如图347所示，其中A、B图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向．C、D图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出．图347答案A图磁场方向垂直纸面向外；B图磁场方向在纸面内垂直F向下；C、D图电流方向均垂直于纸面向里．安培力的大小2．如图348所示在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，求各导线所受的安培力．图348答案A．ILB cos αB．ILB C.2ILB D．2BIR E．0安培力作用下的物体平衡图3493．如图349所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L.有大小为B的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路中通过电流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？答案mg sin α/BL方向垂直导轨面向上解析在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系．因为B垂直轨道面，又金属杆处于静止状态，所以F必沿斜面向上，由左手定则知，B垂直轨道面向上．大小满足BI1L＝mg sin α，I＝mg sinα/BL.(时间：60分钟)题组一安培力的方向1．下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()答案 C2．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()答案 D解析A图中I与B平行应不受安培力，故A错误，由左手定则知B、C错误，D正确．图34103．如图3410所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是()答案 B解析由左手定则可知，图A示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向后，图B示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向前，图C示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力竖直向下，图D示磁感应强度方向使炮弹受的安培力竖直向下，只有B符合实际．图34114．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图3411所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相同C．线框所受安培力的合力向左D．线框将绕MN转动答案BC解析通电矩形线框abcd在无限长直通电导线形成的磁场中，受到磁场力的作用，对于ad 边和bc边，所在的磁场相同，但电流方向相反，所以ad边、bc边受磁场力(安培力)大小相同，方向相反，即ad边和bc边受合力为零．而对于ab和cd两条边，由于在磁场中，离长直导线的位置不同，ab边近而且由左手定则判断受力向左，cd边远而且由左手定则判断受力向右，所以ab边、cd边受合力方向向左，故B、C选项正确．图34125．如图3412所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B ＝kI/r，I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是()A．垂直R，指向y轴负方向B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向D．垂直R，指向x轴负方向答案 A图34136．(2014·扬州中学模拟)图3413中装置可演示磁场对通电导线的作用、电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是()A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动答案BD解析若a接正极，b接负极，则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场，e接正极，f 接负极，L中将通有向外的电流，根据左手定则可知L向左运动，A错；若a接正极，b接负极，则根据安培定则可知线圈之间产生向上的磁场，e接负极，f接正极，L中将通有向里的电流，根据左手定则可知L向右运动，B正确；若a接负极，b接正极，则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场，e接正极，f接负极，L中将通有向外的电流，根据左手定则可知L向右运动，C错；若a接负极，b接正极，则根据安培定则可知线圈之间产生向下的磁场，e接负极，f接正极，L中将通有向里的电流，根据左手定则可知L向左运动，D正确．题组二安培力的大小图34147．如图3414所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()A．竖直向上B．方向垂直于ad斜向上C．方向垂直于bc斜向上D．为零答案 D图34158．如图3415所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小()A．F＝BId B．F＝BId sin θC．F＝BIdsin θD．F＝BId cos θ答案 C解析题中磁场和电流垂直，θ角仅是导线框与金属杆MN间夹角，不是电流与磁场的夹角．图34169．如图3416所示，磁场方向竖直向下，通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2的过程中，通电导线所受安培力是()A．数值变大，方向不变B．数值变小，方向不变C．数值不变，方向改变D．数值，方向均改变答案 B解析安培力F＝BIL，电流不变，垂直直导线的有效长度减小，安培力减小，安培力的方向总是垂直BI所构成的平面，所以安培力的方向不变，B对，故选B.题组三安培力作用下的导体棒的平衡图341710．如图3417所示，长L、质量为m的金属杆ab，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属杆ab处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．当金属杆中通有方向a→b的电流I时，每根金属丝的拉力大小为T.当金属杆通有方向b→a的电流I时，每根金属丝的拉力大小为2T.则磁场的磁感应强度B的大小为________．答案T IL解析导体ab受重力、磁场力、弹簧的拉力而平衡．当ab中的电流方向由a到b时，磁场力向上．2T＋BIL＝mg①当ab中的电流由b到a时，磁场力向下．4T＝BIL＋mg②解方程组得B＝TIL11．两个倾角均为α的光滑斜面上，各放有一根相同的金属棒，分别通有电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图3418中所示，两金属棒均处于静止状态，两种情况下电流之比I1∶I2＝________.图3418答案1∶cos α图341912．如图3419所示，一根长L＝0.2 m的金属棒放在倾角θ＝37°的光滑斜面上，并通过I＝5 A的电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度B＝0.6 T 竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？(sin 37°＝0.6)答案0.8 N解析从侧面对棒受力分析如图，安培力的方向由左手定则判出为水平向右，F＝ILB＝5×0.2×0.6 N＝0.6 N.由平衡条件得重力mg＝Ftan 37°＝0.8 N.图342013．质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图3420所示，求MN所受的支持力和摩擦力的大小．答案ILB cos θ＋mg ILB sin θ解析导体棒MN处于平衡状态，注意题中磁场方向与MN是垂直的，作出其侧视图，对MN进行受力分析，如图所示．由平衡条件有：F f＝F sin θ，F N＝F cos θ＋mg，其中F＝ILB解得：F N＝ILB cos θ＋mg，F f＝ILB sin θ.8、这个世界并不是掌握在那些嘲笑者的手中，而恰恰掌握在能够经受得住嘲笑与批忍不断往前走的人手中。

1．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将固定挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通有垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2，则以下说法正确的是（）A．弹簧长度将变长，N1> N2B．弹簧长度将变短，N1> N2C．弹簧长度将变长，N1< N2D．弹簧长度将变短，N1< N22．如图，在与磁感应强度为B的匀强磁场垂直的平面内，有一根长为s的导线，量得导线的两个端点间的距离ab=d，导线中通过的电流为I，则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是（）A．大小为BIs，方向沿ab指向bB．大小为BIs，方向垂直abC．大小为BId，方向沿ab指向aD．大小为BId，方向垂直ab3．如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，通过L1、L2、L3中的电流大小相等，L1、L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线则该导线受到的安培力的方向为（）A．指向L1B．指向L2C．背离L3D．指向L34．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（）A．B．C．D．5．利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻,要求尽量减小实验误差。

供选择的器材有：A．电流表A（0-0.6A）B．电压表V1（0-3V）C．电压表V2（0-15V）D．滑动变阻器R1（0-20Ω）E.滑动变阻器R2（0-200Ω）F.定值电阻R0=1ΩG.开关一个,导线若干（1）实验中电压表应选用______,滑动变阻器应选用______（选填相应器材前的字母）（2）某位同学记录了6组数据,对应的点已经标在坐标纸上。

并根据所画图线可得出干电池的电动势E=______V,内电阻r=______。

（结果均保留两位有效数字）6．如图所示，两平行金属导轨间的距离L =0.4m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B =0.5T 、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

安培力的典型例题1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力．2.安培力的计算公式：F＝BILsinθ（θ是I与B的夹角）；3.安培力公式的适用条件:公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用．二、左手定则1.内容2.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直．但B与I的方向不一定垂直．3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向；②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向；③已知F,1的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定．4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等．【例1】质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ．有电流时aB恰好在导轨上静止，如图所示，如图10—19所示是沿ba 方向观察时的四个平面图，标出了四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（）答案：AB2、安培力作用下物体的运动方向的判断（1）电流元法：（2）特殊位置法：（3）等效法：（4）利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．（5）转换研究对象法I1I2填空题2 图3-4-10 【例2】如图所示，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，有效长度为0.2 m,靠在导轨的外面，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=10m/s 2）求：（1)此磁场是斜向上还是斜向下？（2）B 的范围是多少？答案：2.34 T -- 3. 75 T练习题题型分类：一、安培力大小和方向基础考察1.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是 ( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大2. 一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力 （ ）A ．大小不变，方向也不变B ．大小由零渐增大，方向随时改变C ．大小由零渐增大，方向不变D ．大小由最大渐减小到零，方向不变二．有效长度的考察3.如图3-4-10所示，长为L 的导线AB 放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d ，通过的电流为I ，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ，则AB所受的磁场力的大小为【 】A ．BILB ．BIdcos θC ．BId/sin θD ．BIdsin θ填空2.如图所示，在垂直纸 面向里的匀强磁场中，有一段弯成直角的金属导线abc ，且ab=bc=L 0，通有电流I ，磁场的磁感应强度为B ，若要使该导线静止不动，在b 点应该施加一个力F 0，则F 0的方向为________；B 的大小为________.三．自由通电导线在磁场中的运动 一、选择题：1. 如图，水平直导线ab 上方和下方各放有一静止的小磁针P 和Q 。

图中A 为磁铁，Ｃ为胶木秤盘，A 和C （包括支架）的总质量为M ，B 为铁片，质量为m ，整个装置用轻绳悬挂于O 点，当电磁铁通电时，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F 的大小为A 、F ＝MgB 、Mg ＜F ＜（M +m ）gC 、F ＝（M ＋m ）gD 、F ＞（M ＋m ）g【例１】：思考讨论：⑴如图所示，垂直折线abc 中通入电流Ｉ，ab ＝bc ＝Ｌ，折线所在平面与匀强磁场磁感应强度Ｂ垂直，abc 所受安培力为多大？⑵如图所示半径为Ｒ的半圆形通电导线和闭合通电导线框呢？答案：⑴2BIL ⑵２BIR ０I Lab B【例2】：两条直导线互相垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条ＡＢ是固定的，另一条ＣＤ能自由转动，当直流电流按图所示方向通入两条导线时，ＣＤ导线将A.顺时针方向转动，同时靠近导线ABB.顺时针方向转动，同时离开导线ABC.逆时针方向转动，同时离开导线AB D.逆时针方向转动，同时靠近导线AB解析：CD 通电导线受AB 中电流产生的磁场的安培力作用而开始运动，如图所示.从上往下看，CD 导线左部分电流受安培力的方向是垂直纸面向里，右部分电流受安培力的方向是垂直纸面向外，因此CD 导线将逆时针转动.CD 导线逆时针转动后，其电流方向要与AB 导线中电流方向相同，CD 导线受安培力方向要指向AB ，所以D 正确.两个相同的圆形线圈能在一个光滑的圆柱上自由移动，设大小不同的电流按图示的方向通人线圈，则两线圈的运动情况是( )A ．都绕圆柱转动B ．彼此相向运动，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 ．彼此相背运动，电流大的速度大【例3】：在倾角θ＝３０°的斜面上，固定一金属框，宽l ＝0.25m ，接入电动势E＝12V 、内阻不计的电池，垂直框面放有一根质量m ＝0.2kg 的金属棒ab ，它与框架的动摩擦因数μ＝63，整个装置放在磁感强度B ＝0.8Ｔ，垂直框面向上的匀强磁场中（如图）.当调节滑动变阻器R 的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g ＝１０m/s 2 ）解析：金属棒受到四个力作用：重力mg ，垂直框面向上的安培力F ，沿框面的摩擦力f ，金属棒静止在框架上时，摩擦力f 的方向可能沿框面向上，也可能向下，需分两种情况考虑.当变阻器R 取值较大时，I 较小，安培力F 较小，在金属棒重力分力mg sin θ作用下使棒有沿框架下滑趋势，框架对棒的摩擦力沿框面向上（图甲）.金属棒刚好不下滑时满足平衡条件:0sin cos =-+θθμmg mg l REB得()Ω=-=8.4cos sin θμθmg BElR当变阻器R 取值较小时，I 较大，安培力F 较大，会使金属棒产生沿框面上滑趋势，因此，框架对棒的摩擦力沿框面向下（图乙），金属棒刚好不上滑时满足平衡条件：0sin cos =--θθμmg mg l RE B 得()Ω=+=5.1cos sin θμθmg BElR 所以R 的取值范围为1.5Ω≤R ≤4.8Ω 【例4】：如图所示，铜棒质量为m =0.1kg ，静放在相距L =8cm 的水平导轨上，两者之间的动摩擦因数μ=0.5.现在铜棒中通以Ｉ＝５A 的电流，要使铜棒滑动，可在两导轨间加一个匀强磁场，求所加匀强磁场的磁感应强度Ｂ的最小值.（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）解析：要使棒能在导轨上滑动起来，所给的动力必须大于或等于棒受到的摩擦力，通常易出的错误是：题目中要求磁感应强度的最小值，只要使安培力等于棒受到的摩擦力就可以了.于是F B ＝F ＝μmg ，得所需加的磁感应强度的最小值Ｂmin ＝ILmg μ，出现这种错解的原因是固有的思维定势的影响，认为磁场方向一定是向上的，但题目中没有明确给出.设安培力的方向与水平面成θ角，如图所示，根据题意可得，在水平方向上F cos θ＝F f甲乙F在竖直方向F N ＋F sin θ＝mg 又因为F f ＝μF N由以上各式可得Ｆ＝()ϕθμμθμθμ++=+sin 1sin cos 2mgmg上式中⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=μϕ1arctan ，当090=+ϕθ时，安培力最小，有F min =21μμ+mg又因为F min ＝B min IL ，所以B min =55212=+ILm gμμT对应的磁感应强度的方向与安培力的方向垂直斜向上.9．如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E 、内阻为r 的直流电源，电路中有一阻值为R 的电阻，其余电阻不计.将质量为m 、长度为L 的导体棒由静止释放，求导体棒在释放时的瞬时加速度的大小.10．如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，相距为L ，导轨所在平面距地面高度为h ，导轨左端与电源相连，右端放有质量为m 的静止的金属棒，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度为B .当电键闭合后，金属棒无转动的做平抛运动，落地点的水平距离为s .求：电路接通的瞬间，通过金属棒的电荷量为多少？距地面h 高处水平放置距离为L 的两条光滑金属导轨，跟导轨正交的水平方向的线路上依次有电动势为E 的电池，电容为C 的电容器及质量为m 的金属杆，如图所示，单刀双掷开关S 先接触头1，再扳过接触头2，由于空间有竖直向下的强度为B 的匀强磁场，使得金属杆水平向右飞出做平抛运动。

3-4安培力类型题类型一：左手定则+右手螺旋定则1. 图中装置可演示磁场对通电导线的作用、电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是( )A. 若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动2．如图所示，两根长通电导线M、N中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将( )．A．ab边向里，cd边向外转动B．ab边向外，cd边向里转动C．线框向左平动，靠近导线MD．线框向右平动，靠近导线N3．如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况( )．A．沿纸面逆时针转动B．沿纸面顺时针转动C．a端转向纸外，b端转向纸里D．a端转向纸里，b端转向纸外类型二：计算安培力（公式F=BILsina的应用，考点：夹角、有效长度L）4.如图所示在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，求各导线所受的安培力．5．将长度为20 cm，通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场方向如图3－4－15所示．已知磁感应强度为1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小．类型三：通电导线之间的作用7．如图3－4－20所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导致MM′与NN′之间、f b，可判断这两段导线( )的安培力的大小分别为fA．相互吸引，f a＞f b B．相互排斥，f a＞f bC．相互吸引，f a＜f b D．相互排斥，f a＜f b8．如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线中电流方向垂直纸面向里，每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法正确的是( )．A．导线a所受合力方向水平向左B．导线a所受合力方向水平向右C．导线c所受合力方向水平向左D．导线b所受合力方向水平向左9.(课后题第四题)把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它下端刚好和槽中的水银接触，通电后会发生什么现象，怎样解释这个现象？类型四：通电导线在安培力与其他力的作用下的平衡（一）竖直方向上10．如图3－4－21所示，在磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，用两根细线悬挂长L＝10 cm、质量m＝5 g的金属杆．在金属杆中通以稳恒电流，使悬线受的拉力为零．(1)求金属杆中电流的大小和方向；(2)若每根悬线所受的拉力为0.1 N，求金属杆中的电流的大小和方向(g＝10 m/s2)11.电流天平可以测匀强磁场的B，右臂匝数为n，线圈的水平长度为l，B的方向与线圈平面垂直。