十四 磁场对通电导线的作用———安培力 一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分) 1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 ( ) A.安培力的方向可以不垂直于直导线 B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C.安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角无关 D.将直导线从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 【解析】选B。根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,故A错误,B正确; 磁场与电流不垂直时,安培力的大小为F=BILsin θ,则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关,故C错误;当电流方向与磁场的方向平行,所受安培力为0,将直导线从中折成直角,让其中的一半与磁场的方向平行,安培力的大小将变为原来的一半;将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的,故D错误。故选B。 2.(多选)如图所示,通电直导线处在蹄形磁铁两极间,受到力F的作用发生偏转,以下说法正确的是 ( ) A.这个力F是通过磁场产生的 B.这个力F没有反作用力 C.这个力F的反作用力作用在通电导线上 D.这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上 【解析】选A、D。磁场力是磁场本身性质的体现,磁场是一种物质,磁体间或磁体与电流间的作用都是通过磁场完成的,但是磁场看不见摸不着并不意味着只有受力物体没有施力物体,没有反作用力。这时我们需找出产生磁场的物体,它才是施力物体,力F的反作用力作用在施力物体上,故选A、D。 【加固训练】如图所示,由直径AOB和半圆ACB构成的半径为R的半圆形金属框放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向外)垂直。若通以如图所示的电流,已知从A端流入的总电流强度为I,则金属框所受到的磁场的作用力的合力为 ( ) A.方向沿纸面向上,大小为0 B.方向沿纸面向上,大小为2BIR C.方向沿纸面向下,大小为BIR D.方向沿纸面向下,大小为2BIR 【解析】选B。圆弧ACB的有效长度为2R,设通过ACB的电流为I1,则该部分导线受到的安培力为:F1=B×I1×2R=2BI1R,由左手定则可知方向沿纸面向上。通过直径AOB的电流为I2=I-I1,则该部分导线受到的安培力为F2=B×I2×2R=2BI2R,由左手定则可知方向沿纸面向上。合力为F=F1+F2=2BI1R+2BI2R=2BIR,所以选项B正确,A、C、D错误。 3.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述中正确的是 ( ) A.ab和cd两条边所受的安培力的方向相同 B.线框有两条边所受的安培力大小相等 C.线框受安培力的合力向右 D.cd边所受安培力的方向向左 【解析】选B。直导线中的电流方向由M到N,根据安培定则,导线右侧区域磁感应强度方向向内,根据左手定则,ab边受向左的安培力,cd边受到向右的安培力,ad边受到向下的安培力,bc受到向上的安培力,方向不同,故A错误;离MN越远的位置,磁感应强度越小,故根据安培力公式F=BIL,ab边受到的安培力大于cd边,ad边受到的安培力等于bc边受到的安培力,故B正确;ab边受向左的安培力,cd边受到向右的安培力,ad边受到向下的安培力,bc受到向上的安培力;ab边受到的安培力大于cd边,ad边受到的安培力等于bc边受到的安培力,故合力向左,故C、D错误。 4.如图所示,通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上,当平行导线通以同向等值电流时,以下说法中正确的是: ( ) A.ab顺时针旋转 B.ab逆时针旋转 C.a端向纸外,b端向纸里旋转 D.a端向纸里,b端向纸外旋转 【解析】选C。导线M和N的磁感线都是同心圆。因此对ab上半段,M导线的磁感线指向右下,可以用左手定则判断,a端受到向纸外的力。N导线的磁感线指向右上,也使a端受向纸外的力;同理也可以分析出b端受向纸里的力。从而使得a端转向纸外,b ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
