第16讲安培力
?基本知识
1.左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心(手心对准N极,手背对准S极,四指指向电流方向(既正电荷运动的方向),则拇指的方向就是导体受力方向。
2.电流元分析法:把整段电流等分为很多段直线电流元,先用左手定则判断出小段电流元受到的安培力的方向,再判断整段电流所受的安培力的合力方向,从而确定导体的运动方向。
3.特殊位置分析法:把通电导线转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向。4.等效分析法:环形电流可以等效为小磁针;通电螺线管可以等效为多个环形电流或条形磁铁。
5.推论分析法:两通电导线平行时,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥;通电导线不相互平行时,有转到相互平行且方向相同的趋势。
?基础题
1、画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向。
2、如图,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.0 B.0.5BIL C.BIL D.2BIL
3、如图所示,匀强磁场中有一通以方向如图的稳恒电流的矩形线圈abcd,可绕其中心轴OO′转动,则在转动过程中( )
A.ad和bc两边始终无磁场力作用
B.cd、ba两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程中不断变化
C.线框受的磁场力在转动过程中合力始终不为零D.ab、cd两边受到的磁场力的大小和方向在转动过程中始终不变
4、设电流计中的磁场为均匀辐向分布的磁场如图甲所示,图(乙)中abcd表示的是电流计中的通电线圈.ab=cd=1cm,ad=bc=0.9cm,共有50匝,线圈两边所在位置的磁感应强度为0.5 T。已知线圈每偏转1°,弹簧产生的阻碍线圈偏转的力矩为2.5×10-8 N·m。求:
(1)当线圈中通有0.6 mA的电流时,线圈偏转的角度;
(2)当线圈转过90°时,该电流表中通过的电流。
5、如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m,通过电流为I的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为( )
A.
IL
mg
B
α
sin
=,方向垂直于斜面向下
B.
IL
mg
B
α
sin
=,方向垂直于斜面向上
C.
IL
mg
B
α
tan
=,方向竖直向下
D.
IL
mg
B
α
sin
=,方向水平向右
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,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图.过c点的导线所受安培力的方向( ) A.与ab边平行,竖直向上
B.与ab边平行,竖直向下
C.与ab边垂直,指向左边
D.与ab边垂直,指向右边
7、如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd =135°.流经导线的电流为I
,方向如图中箭头所示.求
导线
8
A
B
C
D
9
A
C
10
和cd
A
B
C
D
11
A
B
C
D
12
B,
棒受
,有
1 A,
AC
8、A
10s
?
1
相距
=
0.5.
2
为α
m
(1
图;
(2
(3
3
U,
L、
kg。
B
v=
力的功率.
此瞬间线圈的加速度大小为a ,试求I 3.