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1、广东省汕头市澄海中学高中物理 第三章 磁场 通电导线在磁场中受到的力练习（一） 新人教版选修3-1【知识概要】1磁场对处在磁场中的通电导线有_的作用，这种作用力被称为_。安培力的方向有_判定。计算公式：_，其中，I为电流，L为通电直导线长度，B为磁感应强度，为_与_的夹角。2安培力的方向：F垂直于_与_所在平面，安培力的大小：（1）I/B，F= ，（2）IB，F= ，（3）I与B成角，F= 。 【课堂例题】【例1】画出下列通电导线受到的安培力：【例2】（ ）一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线MN处加水平向里的磁场，并通以自M
2、向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是：A、只减小电流 B、只增加电流C、只改变电流方向 D、只改变磁场方向【例3】电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年，澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s），若轨道宽2m，长为100m，通以恒定电流10A，求：（1）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大。（2）磁场力的最大功率为多大。（不计轨道摩擦）【例4】如图所示，在与水平方向成60的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒通以3A
3、的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B。 （2）ab棒对导轨的压力【巩固训练】（ ）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. F、B、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B （ ）2如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零A适当增大电流 B. 使电流反向并适当减小C. 保持电流I不变，适当增大B D
4、. 使电流I反向，适当减小3在图中，标出了磁场方向和通电直导线的电流方向，试指出出导线的受力方向或指出哪种情况导线不受安培力IBI BA图 B图 C图 4在匀强磁场中，有一段5的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场作用力是0.1N，那么磁感应强度B= T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B= T，导线受到的安培力F= N。5质量为0.5的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置，金属杆上通以I=4A的恒定电流，如图所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为0.2，杆做匀速运动，求：匀强磁场的磁感应强度B的大小。 6有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静磨擦力为其所受重力的k倍，回路中电源电动势为E，内阻不计，求：滑动变阻器R调节在什么阻值范围内，金属棒能静止在轨道上？ 17