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安培力大小的計算 F=BLIsinα(α為B.L間的夾角)高中只要求會計算α=0和α=90°兩種情況. 例5. 如圖所示.光滑導軌與水平面成α角.導軌寬L.勻強磁場磁感應強度為B.金屬桿長也為L .質量為m.水平放在導軌上.當回路總電流為I1時.金屬桿正好能靜止.求:⑴B至少多大?這時B的方向如何?⑵若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上.應把回路總電流I2調到多大才能使金屬桿保持靜止? 解:畫出金屬桿的截面圖.由三角形定則得.只有當安培力方向沿導軌平面向上時安培力才最小.B也最小.根據左手定則.這時B應垂直于導軌平面向上.大小滿足:BI1L=mgsinα. B=mgsinα/I1L. 當B的方向改為豎直向上時.這時安培力的方向變為水平向右.沿導軌方向合力為零.得BI2Lcosα=mgsinα.I2=I1/cosα.(在解這類題時必須畫出截面圖.只有在截面圖上才能正確表示各力的準確方向.從而弄清各矢量方向間的關系). 例6. 如圖所示.質量為m的銅棒搭在U形導線框右端.棒長和框寬均為L.磁感應強度為B的勻強磁場方向豎直向下.電鍵閉合后.在磁場力作用下銅棒被平拋出去.下落h后的水平位移為s.求閉合電鍵后通過銅棒的電荷量Q. 解:閉合電鍵后的極短時間內.銅棒受安培力向右的沖量FΔt=mv0而被平拋出去.其中F=BIL.而瞬時電流和時間的乘積等于電荷量Q=IžΔt.由平拋規律可算銅棒離開導線框時的初速度.最終可得. 例7. 如圖所示.半徑為R.單位長度電阻為λ的均勻導體環固定在水平面上.圓環中心為O.勻強磁場垂直于水平面方向向下.磁感應強度為B.平行于直徑MON的導體桿.沿垂直于桿的方向向右運動.桿的電阻可以忽略不計.桿于圓環接觸良好.某時刻.桿的位置如圖.∠aOb=2θ.速度為v.求此時刻作用在桿上的安培力的大小. 解:ab段切割磁感線產生的感應電動勢為E=vBž2Rsinθ.以a.b為端點的兩個弧上的電阻分別為2λR(π-θ)和2λRθ.回路的總電阻為.總電流為I=E/r.安培力F=IBž2Rsinθ.由以上各式解得:. 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

某研究性小組的同學們在探究安培力的大小和方向與哪些因素有關時，設計了以下兩個實驗．
實驗一：利用如圖所示的安培力演示器先探究影響安培力大小的因素．第一步，當通電導線長度和磁場一定，調節滑動變阻器的滑片改變電流，觀察：指針發生偏轉，且偏轉角度隨電流增大而增大．第二步，當通電電流和磁場一定，改變導線的長度，分別觀察：指針發生偏轉的角度隨導線長度的增大而增大．第三步，當通電電流和導線長度一定，更換磁鐵，再次分別觀察：指針發生偏轉的角度不同．
實驗二：利用安培力演示器對安培力的方向進行對比探究．先后按照下表實驗序號1、2、3的圖例做實驗，觀察到的相關現象已分別記錄在對應的圖例下面的表格里．

實驗序號	1	2	3
圖例
磁場方向	豎直向下	豎直向下	豎直向上
電流方向	水平向里	水平向外	水平向外
受力方向	水平向左	水平向右	水平向左

（1）通過實驗一的對比探究，可以得到影響安培力大小的因素有：

磁場、導線長度和通電電流

；且安培力大小與這些因素的定性關系是：

磁性越強（磁場越強），電流越大或直導線越長，安培力越大．

．
（2）通過實驗二的對比探究，可以得到安培力的方向與

磁場

方向、

電流

方向有關；且三者方向的關系是：當I⊥B時，

F⊥I，F⊥B

．
（3）通過實驗一的對比探究，能否得出安培力大小的計算公式？

不能

（填“能”或“不能”）通過實驗二的對比探究，能否得出安培力方向的規律--左手定則？

能

（填“能”或“不能”）

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（18分）某研究性小組的同學在探究安培力的大小和方向與哪些因素有關時，設計了以下實驗.

實驗一：利用如圖所示的安培力演示器探究影響安培力大小的因素.

第一步，當通電導線長度l和磁場B一定，調節滑動變阻器的滑片改變電流I，觀察結果：指針發生偏轉，且偏轉角度隨電流I增大而增大；

第二步，當電流I和磁場B一定，改變導線的長度l，觀察結果：指針偏轉的角度隨導線長度l的增大而增大；

第三步，當電流I和導線長度l一定，更換磁鐵，觀察結果：指針偏轉的角度隨磁鐵磁感應強度B的增大而增大.

實驗二：利用安培力演示器對安培力的方向進行對比探究.

先后按照下表實驗序號1、2、3的圖例做實驗，觀察到的相關現象已分別記錄在對應的圖例下方的表格里.

實驗序號

圖例

磁場方向

豎直向下

豎直向上

電流方向

水平向里

水平向外

受力方向

水平向左

水平向右

水平向左

（1）通過實驗一的對比探究，可以得到影響安培力大小的因素有：導線長度l、_____________和　　　　　　　；且安培力大小與這些因素的定性關系是：若l越大，　　　　　，　　　　　　，則F越大.

（2）通過實驗二的對比探究，可以得到安培力的方向與電流方向、　　　　方向有關；且三者方向的關系是：當I⊥B時，___________，_____________.

　（3）通過實驗一的對比探究，能否得出安培力大小的計算公式？___________（填“能”或“不能”）；通過實驗二的對比探究，能否得出安培力方向的規律――左手定則？___________（填“能”或“不能”）

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磁場對電流有_____的作用，電流是由_____的定向移動形成的．磁場對電流的作用力通常稱為_____，當導線與磁場垂直時，安培力大小的計算公式F＝_____．

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磁場對電流有_____的作用，電流是由_____的定向移動形成的．磁場對電流的作用力通常稱為_____，當導線與磁場垂直時，安培力大小的計算公式F＝_____．

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我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器．電磁彈射系統包括電源、強迫儲能裝置、導軌和脈沖發生器等等．其工作原理如圖1所示，利用與飛機前輪連接的通電導體在兩平行金屬導軌的強電流產生的磁場中受安培力作用下加速獲得動能．設飛機質量為m=1.8×10⁴kg，起飛速度為v=70m/s，起飛過程所受平均阻力恒為機重的k=0.2倍，在沒有電磁彈射器的情況下，飛機從靜止開始起飛距離為l=210m；在電磁彈射器與飛機發動機（牽引力不變）同時工作的情況下，起飛距離減為

．強迫儲能裝置提供瞬發能量，方案是利用電容器（電容量C極大）儲存電能：W_電=

CU2，如圖2是電容器的帶電量q與極板間電壓U的關系曲線，假設電容器釋放全部電能等于安培力做的功，取g=10m/s²，求：

（1）飛機所受牽引力F的大小？
（2）試計算電磁彈射器安培力對飛機所做的功W為多少焦？
（3）電源對電容器充電電壓U約為多少伏？

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