对安培力的理解

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1、对安培力的理解6. （2017课标卷丨，19）如图，三根相互平行的固定长直导线L、L2和L3两两等距, 均通有电流I，L中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反.下列说法正确的是（）A. L所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B. L3所受磁场作用力的方向与L、L2所在平面垂直C. L、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1 ： 1D. L、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为朽:逅:1【解析】 如图，由磁场的叠加知， L2 与 L3 中的电流在 L1 处产生的合磁场的方向在L2、L3连线的中垂线上，由左手定则知，L所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面平行.选 项A

2、错误.L1与L2中的电流在L3处产生的合磁场的方向与L、L2的连线平行，由左手定则知，L3所受磁场作用力的方向与L、L2所在平面垂直.选项B正确.由几何关系知，设电流在另外导线处产生磁场的磁感应强度为B，而L、L2所在处两 个磁场方向的夹角均为120，则B =B，而L所在处两个磁场方向的夹角为60，则B合3合=/3b，由F=ILB知，LL2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1 ： 1 ： #1选项 C正确，选项D错误.【答案】 BC7. （2017课标卷II，21）某同学自制的简易电动机示意图如图所示.矩形线圈由一根漆 包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为

3、线圈的转轴.将 线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方.为了使电池与 两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（ ）A. 左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B. 左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C. 左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D. 左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉【解析】 装置平面示意图如图所示如图所示的状态，磁感线方向向上，若形成通路， 线圈下边导线中电流方向向左，受垂直纸面向里的安培力，同理，上边导线中电流受安培力 垂直纸面向外，使线圈转动当线圈上边导线转到下边时，若仍通路，线圈上、下边中电流方向与图示方向相比均反 向，受

4、安培力反向，阻碍线圈转动若要线圈连续转动，要求左、右转轴只能上一侧或下一 侧形成通路，另一侧断路故选 A、D.【答案】 AD命题点 2 通电导体棒在安培力作用下的平衡8.（2015课标卷丨，24）如图，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地 悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定， 下端与金属棒绝缘.金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Q.已 知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与 开关断开时相比均改变了 0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判断开关

5、闭合后金属棒所受安培 力的方向，并求出金属棒的质量.解析】 金属棒通电后，闭合回路电流1=R12 V2 Q=6 A导体棒受到的安培力大小为F=BIL=0.06 N由左手定则可判断金属棒受到的安培力方向竖直向下 由胡克定律平衡条件知：开关闭合前：2kx=mg开关闭合后：2k(x+ Ax)=mg+F代入数值解得m = 0.01 kg.【答案】 安培力的方向竖直向下 0.01 kg9. (2018合肥高三质检)如图所示，通电直导线AB质量为m,水平地放置在倾角为0 的光滑导轨上，导轨宽度为1,通以图示方向的电流，电流大小为I,要求导线AB静止在斜 面上.(1) 若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多

6、大？(2) 若要求磁感应强度最小，则磁感应强度大小、方向如何？【解析】(1)若磁场方向竖直向上，则按从A到B的观察方向将三维图转化为二维图 如图甲所示由平衡条件得：在水平方向上： FFNsin 0=0 在竖直方向上mgFNcos 0= 0其中F=I1B，联立可解得B=mgtan 0Il甲(2)若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方面应调整 磁场方向使与重力、支持力的合力相平衡的安培力最小如图乙，由力的矢量三角形讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应磁感应强度最小，设其值为 B ，则 IlB =mgsin 0minmin即B .=minmg sin BI

7、l根据左手定则知，该磁场方向垂直斜面向上答案】具体思维流程如下：(l)mgt严 呼 方向垂直斜面向上命题点 3 通电导体棒在安培力作用下的加速10. (2016课标卷III, 22)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验.两根金属导 轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨 的正上方， S 极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直.(1) 在图中画出连线，完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关 闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动.(2) 为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A. 适当增加两导轨

8、间的距离B. 换一根更长的金属棒C. 适当增大金属棒中的电流其中正确的是 (填入正确选项前的标号)解析】 (1)实验电路连线如图所示(2)为使金属棒获得更大的速度，则金属棒运动时需要更大的加速度，根据牛顿第二定律有BILa= m，所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大故选项A、C正确，选项B错误.【答案】(1)实验电路连线见解析 (2)AC11电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m,长为100 m, 通过的电流为10 A,求轨道间所加匀强磁场的磁感应强

9、度大小和磁场力的最大功率.(轨道摩擦不计)w(o【解析】E由%=2as，代入数据，解得 a=1.8X 105 m/s2.由F=ma, F=BIl联立，代入数据，解得B=10 T,而 P=Fe,解得 P=2.16X106 W.【答案】10 T 2.16X106 W思想方法系列(九) 判断通电导体运动趋势的方法 1判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势的思路(1) 首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况；(2) 然后利用左手定则准确判定导体的受力情况；(3) 进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向2常用判断方法电流元法分割为电流兀定安培力方向一整段导体合力方向一运动方向特殊位置法在特殊位置一

10、安培力方向一运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流相互吸引，异向电流相互排斥；互不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的 趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力， 然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向例 1 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如右图所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力作用后的运动情况为()A. 从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B. 从上向下看顺时针转动并远离螺线

11、管C. 从上向下看逆时针转动并远离螺线管D. 从上向下看逆时针转动并靠近螺线管【解析】 解法一：电流元法由安培定则可判定通电螺线管产生的磁场方向，导线等效为Oa、Ob两电流元，由左手 定则可判定两电流元所受安培力的方向，如图所示，所以从上向下看导线逆时针转动，当转 过90时再用左手定则可判定导线所受磁场力向下，即导线在逆时针转动的同时还要靠近螺 线管，D对.解法二：结论法 结论1：两电流相互平行时无转动趋势，电流方向相同时相互吸引，电流方向相反时相 互排斥.结论2：两电流不平行时，将发生转动，有转到两电流相互平行且方向相同的趋势. 通电螺线管上部离导线近，所以只考虑这部分电流与导线的作用，此时

12、螺线管相当于垂 直纸面向里的直导线，由结论2可知导线ab受磁场力后(从上向下看)逆时针转动并靠近螺 线管，D对.【答案】 D例 2 如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用F表示磁铁对桌面的压力，用Ff表示 桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较()SNA. F 减小，Ff=0C. F 增大，Ff=0B. F减小，FfMOD. F 增大，FfMO解析】 （转换研究对象法）如图所示，画出一条通电电流为 I 的导线所在处的磁铁的 磁感线，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则知，电流I受安培力方向竖直向上.根 据牛

13、顿第三定律可知，电流对磁铁的反作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，因 桌面与磁铁间无相对运动趋势，所以桌面对磁铁无摩擦力作用，故正确选项为C.【答案】 C/考能提升对点演练高考真题1. （2016海南卷，8）如图（a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通 过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音.俯视图（b）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面）磁场方向如图中箭头所示，在图山）中（）A. 当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B. 当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C. 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D.

14、 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外【解析】 将环形导线分割成无限个小段，每一小段看成直导线，当电流沿顺时针方向 时，根据左手定则可知，每一小段直导线受到的安培力都是垂直于纸面向外，则线圈所受安 培力的方向垂直于纸面向外，故 A 错误， B 正确；当电流沿逆时针方向时，根据左手定则 可知，每一小段直导线受到的安培力都是垂直于纸面向里，则线圈所受安培力的方向垂直于 纸面向里，故 D 错误， C 正确.【答案】 BC2. （2014.课标卷丨，15）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A. 安培力的方向可以不垂直于直导线B. 安培力的方向总是垂直于磁场

15、的方向C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D. 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半【解析】 由左手定则可知，安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直，选项A错、 B正确；安培力的大小F=BILsin 0与直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导 线从中点折成直角，假设原来直导线与磁场方向垂直，若折成直角后一段与磁场仍垂直，另 一段与磁场平行，则安培力的大小变为原来的一半，若折成直角后，两段都与磁场垂直，则2安培力的大小变为原来的.因此安培力大小不一定是原来的一半，选项D错误.答案】 B3. （2015江苏卷，4）如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下

16、列各选项所示的 载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）MNXXX【解析】 由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据F=BIL 知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确.【答案】 A名校模拟4. （2018梅州月考）如图所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相 互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁 感应强度大小为B0,则O处的磁感应强度大小为（）A0B2B0C：远B0D.无法

17、确定【解析】 据安培定则可知，图中 A 环在圆心 O 处产生的磁感应强度的方向垂直于纸 面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向竖直向下.据平行四边形定则可知，圆 心O处磁感应强度大小为/230.【答案】 C5. （2018湖南长郡中学摸底）如图所示，同一平面内有两根平行的无限长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间且与两导线 的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r.现测得a点的磁感应强度大小为 B0,已知距一无限长直导线d处的磁感应强度大小3=节，其中k为常量，I为无限长直导 线的电流大小，下列说法正确的是（）A1 2a bA

18、. b点的磁感应强度大小为0B. 若去掉导线2，b点的磁感应强度大小为0C若将导线1中电流大小变为原来的2倍，b点的磁感应强度为0D. 若去掉导线2,再将导线1中电流大小变为原来的2倍，a点的磁感应强度大小仍 为 B 0kIkI kI 2kIkI 1【解析】 根据B=可知，a点的磁感应强度B = 十一=，则一=BO，根据安培 d0 r r rr 2 0kI kI 2kI 1定则，此时b点磁感应强度为B = 一一丁=3B。，方向垂直于纸面向外，故选项A错误； b r 3r 3r 3 0kI 1若去掉导线2，b点的磁感应强度大小为B =丁=6Bo，故选项B正确；若将导线1中的 b 3 r 6 0k

19、I 2kI kI 1电流大小变为原来的2倍，b点的磁感应强度为B, =一一丁=丁=6Bo，方向垂直于纸面 b r 3 r 3 r 6 0向外，故选项C错误；若去掉导线2，再将导线1中电流大小变为原来的2倍，a点的磁感2kI应强度大小为B =B，故选项D正确.a r 0【答案】 BD6. （2018安徽四校高三第一次摸底考试）如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平 的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽l=10 cm,共N=9匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁 场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I=0.10 A（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各 为m1 m2的砝码，天平平衡.当电流反向X大小不变）

20、时，左边再加上质量为m=4.32 g的砝码后，天平重新平衡.重力加速度g取10 m/s2,由此可知（）A. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为0.24 TB. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为0.12 TC. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为0.24 TD. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为0.12 T【解析】 由题意可知，开始时线圈所受安培力的方向向上，磁场的方向垂直纸面向外，电流反向后，安培力方向也反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力，则有mg= 2NBIl,所以 B =mg2NIl0.004 32X102X9X0.10X0.10T=0.24 T，A 正确.【答案】

21、 A 课时作业（二十四）基础小题练1.如图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行.用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是（）【解析】 通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，无穷远处磁感应强度为 0，所以 用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是C.【答案】 C2.3 条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线搭成一等边三角形，在导线中通过的电流均 为I,电流方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的3个顶角的平分线上，且到相应 顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为BB2和B3下列说法正确的 是（）A. B

22、i=B2B =B2.综上可知A、C正确.【答案】 AC3. 根据磁场对电流产生作用力的原理，人们研制出一种发射炮弹的装置电磁炮，如 图所示，把待发炮弹放置在强磁场中的两平行光滑导轨上，给导轨通以很大的电流，使炮弹 沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，现要提高电磁炮的发射速度，你认为下列方案在 理论上可行的是( )A. 增大电流I的值B. 增大磁感应强度B的值C. 增大炮弹的质量D. 改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹滑行方向平行【解析】 要提高电磁炮的发射速度，需要增加安培力所做的功，由W=Fs可知，在 加速距离不变的情况下可增大安培力，根据F=BIL知，可以增加磁感应强度B,增加电流I，

23、故A、B选项正确，C选项错误；改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹滑行方向平行，安 培力减为零，故 D 选项错误.【答案】 AB4. 如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其 放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中当在该导线中通以由C到A,大 小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是()A. BIL,平行于OC向左B. 竺警，垂直于AC的连线指向左下方C2甲L，平行于oc向右D. A2BIL，垂直于AC的连线指向左下方【解析】 直导线折成半径为R的4圆弧形状，在磁场中的有效长度为R,又因为L =*2nR，则安培力F=BI2R=2 BIL.安

24、培力的方向与有效长度的直线AC垂直，根据 左手定则可知，安培力的方向垂直于AC的连线指向左下方，B正确.【答案】 B5如图所示为航母上电磁弹射装置的等效电路图(俯视图)，使用前先给超级电容器C充 电，弹射时，电容器释放储存电能所产生的强大电流经过导体棒EF，EF在磁场(方向垂直 于纸面向外)作用下加速.则下列说法正确的是( )二 M丄 ：B：A. 电源给电容器充电后，M板带正电B. 导体棒在安培力作用下向右运动C. 超级电容器相当于电源，放电时两端电压不变D. 在电容器放电过程中，电容器电容不断减小【解析】 电源给电容器充电后，M板与电源负极相连，带负电，选项A错误；放电 时电流由F到E，由左

25、手定则可知，导体棒所受安培力方向向右，导体棒在安培力作用下向 右运动，选项B正确；超级电容器相当于电源，根据Q = CU可知，放电时两端电压减小， 选项C错误；在电容器放电过程中，电容器电容保持不变，选项D错误.【答案】 B6如图所示，两平行放置、长度均为L的直导线a和b放置在与导线所在平面垂直 的匀强磁场中，当a导线通有电流强度为I，b导线中通过电流方向相反且电流强度为2I的 电流时，a导线受到的安培力为F，b导线受到的安培力为F2,则a导线的电流在b导线处 产生的磁感应强度大小为( )B11D2F厂F2IL【解析】a、b中电流方向相反，两导线之间的安培力为斥力，设大小为F,对a有:F=F+

26、BIL，对 b 有：F=F+2BIL，解两式得：F=2FF2，对于导线 b, F=2FF =B2IL，解得Bc 项正确【答案】 c创新导向练7科学探究用磁传感器测量地磁场的磁感应强度在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0.将 一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感 器测得P点的磁感应强度大小为B；现将条形磁铁以P点为轴心在水平面内旋转90，使 其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为(可认为地磁南北 极与地理北、南极重合)()A. Bi-BoB Bi+BoC.g+BfD. ：2B2+B1_2Bo

27、B【解析】 根据题意，赤道上P点地磁场磁感应强度大小为Bo，条形磁铁N极指向正 北方向时，条形磁铁在P点产生的磁感应强度为B=BBo;条形磁铁N极指向正东方向 时，其分磁感应强度指向正东方向，此时两个分矢量垂直，故P点的合磁感应强度为B = B2+B2=：2BO+Bf2BoB，故选 D.【答案】 D8. 电学仪器磁电式电流表的结构及工作原理实验室经常使用的电流表是磁电式仪表，这种电流表的构造如图甲所示.蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，当线圈通以如图乙所示的电流时，下列说法正确的是()图甲图乙A. 无论线圈转到什么角度，它的平面始终和磁感线平行B. 线圈转动时，螺旋形弹簧被扭动，阻碍线圈

28、转动C. 当线圈转到图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上D. 当线圈转到图乙所示的位置时，安培力使线圈沿顺时针方向转动【解析】 因为磁场是均匀辐向分布，所以磁感线始终与线圈平面平行，故 A 正确； 当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其转动，螺旋形弹簧被扭动，则受到弹簧 的阻力，从而阻碍线圈转动，故 B 正确；由左手定则可判定，当线圈转到题图乙所示的位 置时，线圈b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，因此安培力使线圈沿 顺时针方向转动，故 C 错误， D 正确【答案】 ABD9. 军事科技电磁轨道炮的工作原理 电磁轨道炮工作原理如图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间

29、自由移动，并与轨道保 持良好接触.电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成 在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比.通电弹体 在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2 倍，理论上 可采用的方法是( )A. 只将轨道长度L变为原来的2倍B. 只将电流I增加至原来的2倍C. 只将弹体质量减至原来的一半D. 将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变【解析】 设两轨道间距离为d,弹体出射速度为v时，对应的电流为I,弹体的质量 为m，轨道长度为L.当出射速度为2v时，对应的电流为I，弹体的质

30、量为m，轨道长 度为L.依题意有B=kI，F=BId=k/2d，由动能定理得FL=|mv2，即k/2dL=*mv2，同理1 I2Lm1有kI 2dL =2m (2v)2，两式相比可得厂=4,四个选项中只有B、D两个选项能使2 I 2L m 4该式成立，故A、C错误，B、D正确.【答案】 BD10医学科技电磁泵的工作原理医生在做手术时，需从血库里取血，为避免感染，都是利用电磁泵从血库里向外抽如 图为一个电磁泵的结构图，长方形导管的左右表面绝缘，上下表面为导体，管长为a,内壁 高为b宽为L且内壁光滑.将导管放在垂直左右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管 的血浆中带有正负离子，将上下表面和电源接通，

31、电路中会形成大小为I的电流，导管的前 后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出.其中v为血浆流动方向，若血浆的电阻率为p，所加电源的电动势为E,内阻为r,匀强磁场的磁感应强度为3,则(AB. 此装置中血浆受到的安培力大小为F=BILC. 此装置中血浆受到的安培力大小为F=BIbD. 前后两侧的压强差为p=BL解析】由电阻定律得，b管中血浆的电阻为r=pol，A 正确；垂直于磁场方向的电流长度为b,因此电流受到的安培力为F=BIb, B错误，C正确；血浆匀速流动，安培力等 于两侧血浆压力差，即BIb=pLb，得p=，D正确.【答案】 ACD综合提升练11. 水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2 m，

32、接有电源电动势E=3 V，电源内阻及导轨 电阻不计.匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B=1 T.导体棒ab的电阻R=6 Q, 质量m=10 g,垂直放在导轨上并接触良好，求合上开关的瞬间X X X XX X X XB(1) 金属棒受到安培力的大小和方向(2) 金属棒的加速度.【解析】E3(1)闭合电键的瞬间，回路中的电流I=R=6 A=0.5 Aab棒所受安培力F安=BIL=0.1 N由左手定则知方向水平向右.F(2)由牛顿第二定律知a=安=10 m/s2方向水平向右.m【答案】 (1)0.1 N 水平向右 (2)10 m/s2 方向水平向右12. 如图所示，长度L=25 cm、电阻R1

33、= 3 0的金属滑杆ab的中点连着一劲度系数k =50 N/m的轻质弹簧(弹簧另一端固定，与滑杆垂直且在同一水平面内)，垂直地放置在两根 电阻不计、互相平行、宽度为25 cm的光滑导轨上，有一匀强磁场垂直导轨平面，磁场方向 如图所示，电源的电动势E=12 V,内阻r=l。，定值电阻R=2。，闭合开关S,稳定后 弹簧伸长Ax=4 cm,求：(1) 稳定后滑杆ab所受安培力的大小F；(2) 匀强磁场的磁感应强度的大小 B.【解析】(1)稳定时弹簧弹力大小为F =kAx,由平衡条件有F=F，解得F=2 N. 弹弹E12F(2)由闭合电路欧姆定律有I=R +R +r=3+2+1A=2 A,又F=BIL，解得B=LL=22X0.25T= 4 T.答案】 (1)2 N (2)4 T