安培力习题课

来源：用户分享时间：2025/7/8 23:03:58 本文由

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安培力习题课

例1：如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流时，导线的运动情况是（从上往下看）：（）

A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升

解析：根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动，

所以本题答案应选：C。

例2：在同一平面内有两根平行的通电导线a与b，关于它们相互作用力方向的判断．正确的是（）

A．通以同向电流时，互相吸引B．通以同向电流时，互相排斥 C．通以反向电流时，互相吸引D．通以反向电流时，互相排斥解析：设两导线中都通以向上的同向电流．

根据安培定则，导线a中的电流产生的磁场，在其右侧都垂直纸面向内．这个磁场对通电导线b的作用力Fab的方向，由左手定则可判知，在纸面内向左．

同理，导线b中的电流产生的磁场在其左侧都垂直纸面向外，它对导线a的作用力Fba的方向在纸面内向右．结果，两导线互相吸引（图2）．

若其中b导线通以反向电纸面向内的磁

3）所以本题答案应选：AD

例3.在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25m，接入电动势ε=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属

的电流反向（即两导线中流），则a导线的右边垂直

场对b导线的作用力F′ab的方向在纸面内向右；同理b

导线的左边垂直纸面向内的磁场对a导线的作用力F′ba的方向在纸面内向左．结果，两导线互相排斥．（图

框面向上的匀强磁场中（图1）．

当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？框架与棒的电阻不计，g=10m／s2．

〔分析〕金属棒受到四个力作用：重力mg，垂直框面向上的支持力N，沿框面向上的安培力F，沿框面的摩擦力f．金属棒静止在框架上时，摩擦力f的方向可能沿框面向上，也可能向下，需分两种情况考虑．解析：当变阻器R取值较大时，I较小，安培力F较小，在金属棒重力分力mgsinθ作用下使棒有沿框架下滑趋势，框架对棒的摩擦力沿框面向上（图2）．金属棒刚好不下滑时满足平衡条件

当变阻器R取值较小时，

I较大，安培力F较大，会使金属棒产生沿框面上滑趋势．因此，框架对棒的摩擦力沿框面向下（图3）．金属棒刚好不上滑时满足平衡条件

所以滑动变滑器R的取值范围应为 1.5Ω≤R≤4.8Ω．

例4. 如图所示，倾角为

的光滑斜面上，有一长为L，质量为m的通电

导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？

解析：导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力学知识可知，当第三个力（安培力）F与平行于斜面向上，

垂直时，F有最小值，如图，即安培力方向

又因为当导体棒与磁感应强度垂直时，

，方向为垂直

安培力最大，故本题所求最小磁感应强度斜面向下．