2018_2019学年高中物理第3章磁场专题突破与题型专练安培力的综合应用练习新人教版选修
专题突破与题型专练安培力的综合应用
题型一:安培力作用下的平衡问题
1.如图所示,长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x,棒处于静止状态.则(B
A.导体棒中的电流方向从b流向a
B.导体棒中的电流大小为
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变大D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大
解析:由于弹簧伸长x,根据胡克定律可得kx=BIL,则有I=,选项B正确;由于弹簧伸长,则
安培力方向水平向右,由左手定则可得,导体棒中的电流方向从a流向b,选项A错误;若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,则方向水平向右的安培力也顺时针转动一小角度,根据力的分解与平衡可得,弹力变小,导致x变小,选项C错误;若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,则方向水平向右的安培力也逆时针转动一小角度,根据力的分解与平衡可得,弹力变小,导致x变小,选项D错误.
2.(2018·四川资阳高二检测(多选如图所示,一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab,在其中点弯成θ=60°角,将此导体放入匀强磁场中,导体两端a,b悬挂于两相同的弹簧下端,弹簧均为竖直状态,当导体中通过I=1A的电流时,两根弹簧比原长各缩短了Δx=0.01m,已知匀强磁场的方向垂直纸面向外,磁感应强度的大小B=0.4T,则(AC
A.导体中电流的方向为b→aB.每根弹簧的弹力大小为0.10NC.弹簧的劲度系数k=5N/m
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D.若导体中不通电流,则弹簧伸长0.02m
解析:当导体中通过I=1A的电流时,两根弹簧比原长缩短,安培力方向向上,由左手定则,导
体中电流的方向为b→a,选项A正确;通电后,导体棒的有效长度L有==0.5m,受到的安培力FA=IL有B=1×0.5×
0.4N=0.2N,据受力分析G+2F=F 