狂刷36安培力作用下的物体的平衡1．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右上方附近固定有一根长直导线，导线中通与了方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，与原来没有放置通电导线时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是A．N减小了B．N增大了C．f始终为0D．f不为0，且方向向右【答案】BD2．如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m、长为L的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态，为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为A．，竖直向上B．，竖直向下C．，平行悬线向下-13-\nD．，平行悬线向上【答案】D【解析】为了使棒平衡在该位置上，，得：，由左手定则知所加磁场的方向平行悬线向上，故D正确。3．如图所示，把长为L的导体棒置于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，当导体棒中通以方向向左的电流I时，导体棒受到的安培力大小和方向分别是A．大小为，方向竖直向上B．大小为，方向竖直向下C．大小为BIL，方向竖直向上D．大小为BIL，方向竖直向下【答案】D4．如图所示，质量m=0.1kg的AB杆放在倾角θ=30°的光滑轨道上，轨道间距L=0.2m，电流I=0.5A，当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度不可能为-13-\nA．4TB．6TC．8TD．10T【答案】A由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值：Fmin=mgsinθ，即BIL=mgsinθ，mgsin30°=0.5mg，得B=5T，故不可能的是4T，因选不可能的，故选A。5．如图所示，一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I方向从左到右时，弹簧的长度变化了，则下面说法正确的是A．弹簧长度缩短了，B．弹簧长度缩短了，-13-\nC．弹簧长度伸长了，D．弹簧长度伸长了，【答案】A6．如图所示，在长直导线AB旁，有一带正电的小球用绝缘细绳悬挂在O点，当导线中通入恒定电流时，下列说法正确的是A．小球受到磁场力的作用，其方向指向纸里B．小球受到磁场力的作用，其方向指向纸外C．小球受到磁场力的作用，其方向垂直AB向右D．小球不受磁场力的作用【答案】D【解析】根据右手螺旋定则知，小球所处的磁场方向垂直纸面向里，因为小球处于静止状态，所以不受洛伦兹力作用，故D正确，ABC错误。7．如图，在匀强磁场S的区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放了一根长为L，质量为m的导线，当通以如图方向的电流/后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的大小和方向正确的有A．方向垂直纸面向外B．B=，方向竖直向下C．，方向水平向左-13-\nD．，方向水平向右【答案】B8．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是A．B=mg，方向垂直斜面向上B．B=mg，方向垂直斜面向下C．B=mg，方向垂直斜面向下D．B=mg，方向垂直斜面向上【答案】A【解析】若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，那么导体棒沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故BC错误；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则导体棒沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小，故A正确，D错误。9．长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为-13-\nA．cosθB．C．sinθD．【答案】B【解析】若磁场方向竖直向上，则安培力水平方向，由平衡条件可得：mgtanθ=BI1L；若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上，由平衡条件可得：mgsinθ=BI2L，则I1:I2=1:cosθ，故选B。10．一条形磁体静止在斜面上，固定在磁体中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，如图所示。若将磁体的N极位置与S极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，则磁体对斜面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况分别是A．FN增大，Ff减小B．FN减小，Ff增大C．FN与Ff都增大D．FN与Ff都减小【答案】C-13-\n11．质量为m的金属棒通有自a到b的恒定电流，当磁场方向水平向左时，金属棒与磁场方向垂直且恰好可以静止在光滑的绝缘导轨上，导轨与水平面夹角为θ。当磁场方向由水平向左逐渐变为竖直向上时，要保持金属棒静止不动，下列说法中正确的是A．磁感应强度逐渐变大B．安培力逐渐变小C．支持力先变小后变大D．当磁场方向和导轨垂直时，磁感应强度最小【答案】D12．在方向竖直向下的匀强磁场中，一根通电直导线放在倾角为α的斜面上处于静止．则直导线受到斜面的摩擦力和支持力的合力的方向可能是A．向右上方B．向左上方C．向右下方D．向左下方【答案】B【解析】对导体棒进行受力分析，如图所示：-13-\n则根据平衡条件可以知道，摩擦力和支持力的合力与重力和安培力的合力的大小相等，方向相反，故摩擦力和支持力的合力的方向向左上方，故选项B正确。13．一段通电直导线，放在匀强磁场中，靠在光滑的斜面上，处于静止，导线中的电流垂直于纸面向外，如图。则磁场方向可能是A．竖直向上B．水平向右C．斜向右上方D．斜向左上方【答案】B14．如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。则磁感应强度方向和大小可能为A．z正向，B．y正向，-13-\nC．z负向，D．沿悬线向上，【答案】BC15．质量为m的通电细杆ab置于倾角为的光滑的平行导轨上，在磁场的作用下，ab恰好在导轨上静止，如下图所示。下图是从b端观察时的四个平面图，其中通电细杆ab可能保持静止的是A．B．-13-\nC．D．【答案】AB【解析】杆受到向下的重力，水平向右的安培力，和垂直于斜面的支持力的作用，在这三个力的作用下，可以处于平衡状态，A正确；杆子受重力、竖直向上的安培力，在这两个力的作用下，可以处于平衡状态，B正确；杆受到的重力竖直向下，安培力竖直向下，和垂直于斜面的支持力的作用，在这三个力的作用下，不可能处于平衡状态，C错误；杆受到的重力竖直向下，安培力水平向左，和垂直于斜面的支持力的作用，在这三个力的作用下，不可能处于平衡状态，D错误。16．如图所示，一根重力为G=0.1N、长为L=1m、质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成60度角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端ab、悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均处于竖直状态，当导体中通有I=1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了，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A．导体中电流的方向为B．每根弹簧的弹力大小为0.5NC．弹簧的进度系数为D．若导体中不同电流，则弹簧比原长伸长了0.02m【答案】C-13-\n17．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．当导体棒中的恒定电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的是A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大【答案】D从图中可以看出，安培力先变小后变大，由于，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度先变小后变大，D正确。-13-\n18．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I。要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为A．B．C．D．【答案】A【解析】导体棒受三个力平衡，重力为恒力，支持力的方向不变，安培力为大小和方向不确定的里；由动态平衡知当安培力F平行于斜面向上时安培力最小，则B最小，即BIL=mgsin30°，，B的方向垂直于斜面向下。19．如图，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1=1T。位于纸面内的细直导线，长L=1m，通有I=1A的恒定电流。当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值为A．0.3TB．0.7TC．1.5TD．2.5T【答案】CD-13-\n20．如图所示，用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2>F1，根据这两个数据，由此可以确定的是A．磁场的方向B．磁感应强度的大小C．安培力的大小D．铜棒的重力【答案】ACD-13-
