1、課時訓練17安培力的應用基礎夯實1 電磁炮的基本原理如圖所示，把待發射的炮彈（導體）放置在強磁場 中的兩條平行導軌上（導軌與水平方向成a角）,磁場方向和導軌平面垂直，若給導軌以很大的電流I，使炮彈作為一個載流導體在磁場的作 用下,沿導軌做加速運動，以某一速度發射出去，已知勻強磁場的磁感 應強度為B,兩導軌間的距離為L,磁場中導軌的長度為s,炮彈的質量為m,炮彈和導軌間的摩擦以及炮彈本身的長度均不計，則炮彈離開炮口時的速度為（A. B.C.D.答案：C解析：當通入的電流為I時,炮彈受到的磁場力為F=BIL ,發射過程中 磁場力做功為 WB=Fs,發射過程中克服重力做功為 Wg二mgssin a由

2、動 能定理得 Wb-Wg=,聯立以上式子，求解得vo=.2有一個電流表接在電動勢為 E、內阻為r（r經過處理，阻值很大）的電 池兩端，指針偏轉了 30 ,如果將其接在電動勢為2E、內阻為2r的電 池兩端，其指針的偏轉角（）A. 等于60 B.等于30C. 大于 30 ,小于 60 D. 大于 60答案：C解析：當接在第一個電池上時Ii=,接在第二個電池上時I2= 1+,lil22li,故指針的偏轉角度應為30 02.4X0-2Xg (N m)=6.0X0-2lg (N m)滿偏時通電矩形線圈所受磁力矩形與螺旋彈簧的阻力矩相等，即Mi = M2，由此可知lg= A=20叭即電流表的滿偏電流值為2

3、0叭.8如圖所示，質量均勻分布的正方形金屬框abOc可繞z軸轉動，每邊長 度L= 0.1 m,每邊質量m=0.01 kg;線框處于磁感應強度B=0.98 T的勻 強磁場中(磁場方向沿x軸正向)時靜止在圖示位置.已知9=30 ,求線 圈內電流的大小和方向.(導學號51120197 )答案：大小為2 A,方向為bacOb解析：磁場對線框的安培力產生的力矩為Mb二BIL2sin 9線框的重力對轉軸的力矩為MG=4mg sin 9=2mgLsin 9根據力矩平衡條件有 BIL2sin 9=2mgLsin 9解得線框中的電流為I= A=2 A根據左手定則，判斷出線框中的電流方向為bacOb.9物理學家法

4、拉第在研究電磁學時，親手做過許多實驗，如圖所示的實 驗就是著名的電磁旋轉實驗，這種現象是如果載流導線附近只有磁鐵 的一個極，磁鐵就會圍繞導線旋轉；反之,載流導線也會圍繞單獨的某 一磁極旋轉.這一裝置實際上就成為最早的電動機.圖中A是可動磁鐵,B是固定導線,C是可動導線,D是固定磁鐵.圖中黑色部分表示汞 （磁鐵和導線的下半部分都浸沒在汞中），下部接在電源上.請你判斷這 時自上向下看,A和C將如何轉動？（導學號51120198 ）答案：見解析：解析：這個電動機模型是利用了電流和磁場之間安培力的原理.根據電流的方向判定可以知道 B中電流的方向向上，那么在B導線附近的 磁場方向為逆時針方向（從上向下看

5、），即為A磁鐵N極的受力方向 所 以A將逆時針方向轉動；由于D磁鐵產生的磁場呈現由N極向外發 散,C中的電流方向是向下的，由左手定則可知C受的安培力方向為順 時針（從上向下看）.10.1/S如圖所示，水平方向有一勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.2 T,有一段 通電導線豎直放置，長度為L=0.8 m,當導線中通入大小為1=1 A,方向 如圖所示的電流時 試問：(導學號51120199 )(1) 導線所受安培力有多大？方向如何？(2) 若將導線在紙面內沿順時針方向轉過90 ，則安培力的大小是多少？(3) 若將導線在垂直紙面的平面內轉動，分別說明它所受安培力的大小 和方向是否變化.答案：(1)0.

6、16 N 垂直紙面向里 (2)0 (3)F大小不變，方向不斷改變 解析：(1)由于電流方向與磁場方向垂直，故F=BIL= 0.16 N,由左手定則 可判斷出安培力的方向垂直紙面向里.(2) 將導線在紙面內沿順時針方向轉過90 ，此時電流方向與磁場方向平行，故安培力的大小F=0.(3) 將導線在垂直紙面的平面內轉動，由于任意位置電流方向與磁 場方向均垂直，故安培力的大小不變，由左手定則知，安培力的方向不 斷改變.11.如圖所示,在同一水平面的兩導軌相互平行，并處在豎直向上的勻 強磁場中，一根質量為0.9 kg的金屬棒垂直導軌方向放置導軌間距為 0.5 m.當金屬棒中的電流為5 A時,金屬棒做勻速

7、運動；當金屬棒中的 電流增加到8 A時,金屬棒能獲得2 m/s2的加速度，求:(導學號51120200)(1) 磁場的磁感應強度B；(2) 金屬棒與水平導軌間的動摩擦因數Kg取10 m/s2).答案：(1)1.2 T (2)0.33解析：(1)金屬棒做勻速運動時有BI1L=f ,金屬棒做勻加速運動時有 BJL-f二ma ,解得 B= T=1.2 T.(2)由 f= gg,得尸P.33.沁園春雪 北國風光，千里冰封，萬里雪飄。望長城內外，惟余莽莽；大河上下，頓失滔滔。山舞銀蛇，原馳蠟象，欲與天公試比高。 須晴日，看紅裝素裹，分外妖嬈。江山如此多嬌，弓I無數英雄競折腰。 惜秦皇漢武，略輸文采；唐宗