第4节 通电导线在磁场中受到的力
基础训练
安培力的方向
1.2017年1月25日,在中央电视台CCTV10频道播出节目中,海军电力工程专家马伟明院士表示,正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局!电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮就是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示,则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是( C )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.水平向左 D.水平向右
解析:根据左手定则可知,张开左手,使四指与大拇指在同一平面内,大拇指与四指垂直,把左手放入磁场中,让磁感线穿过手心,四指与电流方向相同,大拇指所指的方向是安培力的方向,故受到的安培力水平向左,故C正确。
2.如图所示,把一根通电的硬直导线ab,用轻绳悬挂在通电螺线管正上方,直导线中的电流方向由a向b。闭合开关S瞬间,导线a端所受安培力的方向是( D )
A.向上 B.向下
C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里
解析:开关闭合时,螺线管右端为N极,由左手定则判断导线a端所受安培力的方向垂直纸面向里,选项D正确。
3.如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于同一竖直平面内,为使MN垂直纸面向里运动,可以( C )
A.将a,c端接在电源正极,b,d端接在电源负极
B.将b,d端接在电源正极,a,c端接在电源负极
C.将a,d端接在电源正极,b,c端接在电源负极
D.无论怎么连接,直杆MN都不可能向里运动
解析:将a,c端接在电源正极,b,d端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向上,再根据左手定则可知MN受到的安培力向外,则MN垂直纸面向外运动,不符合题意,故选项A错误;将b,d端接在电源正极,a,c端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向下,再根据左手定则可知MN受到的安培力向外,则MN垂直纸面向外运动,不符合题意,故选项B错误;将a,d端接在电源正极,b,c端接在电源负极,根据安培定则可知,线圈产生的磁场方向向下,再根据左手定则可知MN受到的安培力向里,则MN垂直纸面向里运动,符合题意,故选项C正确,D错误。
安培力的大小
4.关于磁场对通电直导线作用力的大小,下列说法中正确的是( B )
A.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小,但不为零
B.通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大
C.作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关
D.通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力
