高中物理安培力的計算及方向的判斷（答題時間：30分鐘）1.如圖所示，條形磁鐵放在桌面上，一條通電的直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端，在此過程中，導(dǎo)線保持與磁鐵垂直，導(dǎo)線的通電方向如圖，則這個過程中磁鐵的受力情況為（）A.支持力先大于重力后小于重力B.支持力始終大于重力C.摩擦力的方向由向右變?yōu)橄蜃驞.摩擦力的方向保持不變2.用相同金屬材料制成的兩根粗細(xì)均勻的電阻絲，質(zhì)量分別為m1、m2，橫截面積分別為S1、S2。若給電阻絲兩端加相同的電壓，垂直于磁場方向放入同一勻強(qiáng)磁場中，兩電阻絲所受的安培力F1、F2的大小關(guān)系為（）3.如圖所示，某空間內(nèi)存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ。一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬圓環(huán)位于圓臺底部。圓環(huán)中維持恒定的電流I，圓環(huán)由靜止向上運(yùn)動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H。已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）A.在最初t時間內(nèi)安培力對圓環(huán)做的功為mgHC.圓環(huán)先做勻加速運(yùn)動后做勻減速運(yùn)動D.圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮的趨勢4.如圖所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F，為使F=0，可以使用的方法是（）A.加水平向右的磁場B.加水平向左的磁場C.加垂直紙面向外的磁場D.加垂直紙面向里的磁場5.如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為，質(zhì)量為的直導(dǎo)體棒，在導(dǎo)體棒中的電流垂直紙面向里時，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向正確的是（）6.如圖所示，一根長度為L的直導(dǎo)體棒中通以大小為I的電流，靜止放在導(dǎo)軌上，垂直于導(dǎo)體棒的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，B的方向與豎直方向成θ角。下列說法中正確的是（）A.導(dǎo)體棒受到磁場力大小為BLIsinθD.導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為BLIcosθ7.如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中；磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω。已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。8.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.50Ω的直流電源，現(xiàn)把一個質(zhì)量m＝0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0＝2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2，已知sin37°＝0.60、（1）通過導(dǎo)體棒的電流；（2）導(dǎo)體棒受到的安培力；（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力。（4）若將磁場方向改為豎直向上，要使導(dǎo)體棒繼續(xù)保持靜止，且不受摩擦力作用，求此時磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。

1.B解析：由條形磁鐵的磁感線方向可知通電導(dǎo)線受到的安培力向上，故通電導(dǎo)線對條形磁鐵的作用力向下，條形磁鐵受到的支持力將始終大于條形磁鐵受到的重力，故A說法錯誤、B說法正確；通電導(dǎo)線受到的安培力在S極上方時為斜向左上方，在N極上方時為斜向右上方，故通電導(dǎo)線對條形磁鐵的作用力的方向從斜向右下方變?yōu)樾毕蜃笙路剑Σ亮Φ姆较蛴上蜃笞優(yōu)橄蛴?，故CD說法均錯誤。故選：BD。4.D解析：為了使得繩子的拉力為零，則需要一個豎直向上的安培力來平衡重力，所以根據(jù)左手定則可得需要施加垂直紙面向里的磁場，故D正確。根據(jù)安培定則可判斷金屬棒受到安培力方向豎直向下（2）導(dǎo)體棒受到的安培力F安＝BIL＝0.30N，由左手定則可知，安培力沿斜面向上；（3）對導(dǎo)體棒受力分析如圖，將重力正交分解沿導(dǎo)軌方向F1＝mgsin37°＝0.24NF1<F安