2.磁场对通电导线的作用———安培力 基础巩固 1.(多选)下列各图中,表示电流I的方向、磁场B的方向和磁场对电流作用力F的方向的关系正确的是( ) 解析:由左手定则可知,A图中磁场对电流作用力F的方向应竖直向上,所以A错误,而B、C、D都符合左手定则. 答案:BCD 2.如图所示,一根长直导线穿过载有恒定电流的金属环的中心且垂直于环面,导线和金属环中的电流如图所示,那么金属环所受安培力( ) A.沿圆环半径向里 B.等于零 C.沿圆环半径向外 D.水平向左 解析:根据安培定则可知,直导线在金属环处产生的磁场与金属环中电流平行,故金属环不受安培力,选项B正确. 答案:B 3.如图所示,线框abcd在竖直面内,可以绕固定的OO'轴转动.现通以abcda方向的电流,要使它受到磁场力后,ab边向纸外、cd边向纸里转动,则所加的磁场方向可能是( ) A.垂直纸面向外 B.竖直向上 C.竖直向下 D.在OO'上方垂直纸面向里,在OO'下方垂直纸面向外 解析:根据左手定则,要使它受到磁场力后,ab边向纸外、cd边向纸里转动,所加的磁场方向可能是竖直向上,选项B正确. 答案:B 4.如图所示,把轻质导电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,当线圈内通入如图方向的电流后,则线圈( ) A.向左运动 B.向右运动 C.静止不动 D.无法确定 解析:把通电线圈等效成小磁针.由安培定则,线圈等效成小磁针后,左端是S极,右端是N极,异名磁极相吸引,线圈向左运动. 答案:A 5.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是( ) A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行 B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行 C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直 D.既不跟磁场方向垂直,也不跟电流方向垂直 解析:安培力的方向垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面,既跟磁场方向垂直,也跟电流方向垂直,故选C. 答案:C 6.如图所示表示放在磁场里的通电直导线,直导线与磁场方向垂直,图中分别标出了电流、磁场和安培力这三个量中的两个的方向,试标出第三个量的方向.(注:一般用“”表示电流垂直纸面向里,用“○·”表示电流垂直纸面向外) 解析:注意安培定则与左手定则的区分,通电导体在磁场中受力的判断用左手定则,本题的三种情况下均让磁感线垂直穿过手掌心. 答案:如图所示 7.把一根通电的硬直导线ab放在磁场中,导线所在区域的磁感线呈弧形,如图所示.导线可以在空中自由移动和转动.导线中的电流方向由a向b. (1)请描述导线的运动情况. (2)虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源,它可能是条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管、直线电流.请你分别按每种可能考虑,大致画出它们的安放方式. 解析:(1)通电导线a端、b端分别受到的安培力为垂直于纸面向外和垂直于纸面向里,导线会转动,当转过90°时,电流方向垂直于纸面向里(仍由a流向b),导线受到的安培力向下,故导线会向下运动.所以导线转动并下移. (2)如图所示的甲、乙、丙、丁四个图分别表示虚线框内的磁场源是条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管和直线电流及其大致位置. 答案:(1)导线转动并下移 (2)见解析 能力提升 1.如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相等、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( ) A.F2 B.F1-F2 C.F1+F2 D.2F1-F2 解析:如图所示,先对a进行受力分析.a受到b导线产生的磁场的作用力F1,方向向左.假设后加的磁场方向垂直纸面向外,则此磁场对a的作用力F方向向右,则F2=|F1-F|.同理Fb=|F1'-F'|,F1'为a产生的磁场对b的作用力,F'为后加磁场对b的作用力,F1'=F1,F'=F.故Fb=F2. 答案:A 2.(多选)如图所示,直导体棒放在倾斜的导轨上,当导体棒通以垂直于纸面向里的电流时,恰能在导轨上静止.下列情况中,棒与导轨间的摩 ... ...
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