左手定則的具體使用

2023-08-05 12:56

最近剛學(xué)左手定則,覺得很模糊,用不到實際的題目中去。希望可以幫我鞏固一下。 如兩根平行的通電直導(dǎo)線,會怎么動。 請再出幾道關(guān)于左手定則的題,并附詳細(xì)的答案。 非常的謝謝?。。。?/div>
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左手定則是用來判斷通電導(dǎo)線在磁場中受力方向的 伸平左手大姆指與其余四指垂直 讓磁感線指向手心 四指指向電流方向 那么大姆指為通電導(dǎo)線的受力方向 口決“左力右電”左手判斷力,右手判斷電.注意“力,電”書寫時最后一劃向哪個方向?明白?嘿嘿
相互排斥,如果你記住同向電流排斥,異向電流吸引做這題會很快,不需要左手定則。伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對準(zhǔn)N極,手背對準(zhǔn)S極), 四指指向電流方向 ,那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。
伸開右手,使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面內(nèi),把右手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動方向,則其余四指指向感應(yīng)電流的方向。
伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對準(zhǔn)N極,手背對準(zhǔn)S極), 四指指向電流方向 ,那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。

習(xí)題精選  一、選擇題  1.下列說法正確的是( )  A.磁場中某處磁感強(qiáng)度的大小,等于長為L,通以電流I的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力F與乘積IL的比值.  B.一小段通電導(dǎo)線放在某處如不受磁場力作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.  C.因為B=F/IL,所以磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的導(dǎo)線所受磁場力F的大小成正比,與IL的大小成反比.  D.磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在磁場中的通電導(dǎo)線長度、電流大小及所受磁場力的大小均無關(guān).  2.兩條導(dǎo)線AB和CD互相垂直,如圖所示,其中的AB固定,CD可自由活動,兩者相隔一小段距離,當(dāng)兩條導(dǎo)線分別通以圖示方向的電流時,垂直紙面向里看導(dǎo)線CD將( )  A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近AB.  B.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近AB.  C.順時外方向轉(zhuǎn)動,同時遠(yuǎn)離AB.  D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時遠(yuǎn)離AB.  3.如圖所示通電閉合線框abc處在勻強(qiáng)磁場中,它受到磁場力的合力:  A.方向垂直于ab斜向上.  B.方向垂直于ac斜向上.  C.方向垂直于bc向下.  D.為零.  4.相互絕緣的直導(dǎo)線和環(huán)形導(dǎo)線,通以如圖所示的電流 和 ,若環(huán)形導(dǎo)線固定不動,則直導(dǎo)線將:  A.向左移動.  B.順時針移動.  C.向右移動.  D.逆時針移動.  5.如圖所示,一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸掛于a、b兩點.棒的中部處于方向垂直紙面向里的句強(qiáng)磁場中,棒中通有電流,方向從M流向N,此時是線上有拉力.為了使拉力等于零,可以:  A.適當(dāng)減小孩感應(yīng)強(qiáng)度.  B.使磁場反向.  C.適當(dāng)增大電流強(qiáng)度.  D.使電流反向.  6.水平桌面上放條形磁鐵,磁鐵正中上方吊著導(dǎo)線與磁鐵垂直,導(dǎo)線中通入向紙內(nèi)的電流,如圖所示,產(chǎn)生的情況是:  A.懸線上的拉力沒有變化;  B.懸線上的拉力變大;  C.懸線上的拉力變小;  D.條形磁鐵對桌面壓力變?。 ?.固定直導(dǎo)線c垂直紙面,可動導(dǎo)線ab通以如圖所示方向的電流,用測力計懸掛在導(dǎo)線c的上方.若導(dǎo)線c中通以垂直于紙面指向紙外的電流時,以下判斷正確的是:  A.導(dǎo)線b端轉(zhuǎn)向紙外,同時測力計讀數(shù)減?。 .導(dǎo)線a端轉(zhuǎn)向紙外,同時測力計讀數(shù)減?。 .導(dǎo)線b端轉(zhuǎn)向紙外,同時測力計讀數(shù)增大;  D.導(dǎo)線a端轉(zhuǎn)向紙外,同時測力計讀數(shù)增大.  8.如圖所示O為圓心, 與 是同心弧形閉合電路,通有圖示電流,在O處垂直紙面放置一條長直導(dǎo)線,導(dǎo)線中電流方向由里向外,則abcd回路( ).  A.將向左移動.  B.a(chǎn)b邊向外,cd邊向內(nèi)轉(zhuǎn)動.  C.將向右移動.  D.在紙面內(nèi)以O(shè)點為軸轉(zhuǎn)動.  9.如圖所示,A、B、C為在同一平面內(nèi)的三根平行的直導(dǎo)線,A、B固定并通有同方向相同大小的恒定電流,C中通有與A、B相反方向的電流時,則C導(dǎo)線將:  A.向A靠近;  B.向B靠近;  C.在A、B中線 位置上.  D.將停在中線 位置上.  10.載流導(dǎo)線 、 處在同一平面內(nèi), 是固定的, 可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸中點O轉(zhuǎn)動,各自的電流方向如圖所示,將會發(fā)生下列哪種情況:  A.因不受磁場力作用,故 不動;  B.因 上、下兩部分所受的磁場力與軸O的力矩相平衡,故 不動;  C. 繞軸O按順時針方向轉(zhuǎn)動;  D. 繞軸O按逆時針方向轉(zhuǎn)動.  11.如圖所示,一位于 平面內(nèi)的矩形通電線圈只能繞 軸轉(zhuǎn)動,線圈的四個邊分別與 、 軸平行,線圈中電流方向如圖.當(dāng)空間加上如下所述的磁場時,線圈會轉(zhuǎn)動起來.  A.方向沿 軸的恒定磁場;  B.方向沿 軸的恒定磁場;  C.方向沿 軸的恒定磁場;  D.方向沿 軸的變化磁場.  12.如圖所示,在同一勻強(qiáng)磁場中,有四個單匝閉合線圈,它們所圍的面積相等,線圈所在平面與磁場在同一平面內(nèi),線圈通以相同的電流,下列結(jié)論正確的是:  A.在圖示位置各線圈對于AB軸的磁力矩的大小和方向相同;  B.從圖示位置轉(zhuǎn)過 后,各線圈對于AB軸的磁力矩的大小和方向相同;  C.圖(2)所示的線圈,在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中DC邊所受磁場力的大小和方向不發(fā)生變化;  D.圖(2)所示的線圈,在轉(zhuǎn)動過程中對于AB軸的磁力矩的大小不發(fā)生變化.  13.如圖所示,用一根導(dǎo)線做成一直角三角形框架 ,固定于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于框架平面,在 間加一電壓,則:  A. 與 所受磁場力大小相等;  B. 與 所受磁場力方向相同;  C. 所受磁場力大于 所受磁場力;  D.無法判定.  14.如圖中A為電磁鐵,C為膠木秤盤,A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M,B為鐵片,質(zhì)量為 ,整個裝置用輕繩懸掛于O點.當(dāng)電磁鐵通電,鐵片被吸引上升的過程中,輕繩上拉力F的大小為:  A. .  B. .  C. .  D. .  15.在勻強(qiáng)磁場B的區(qū)域中有一光滑斜面體,在斜面體上放置一根長為L,質(zhì)量為 的導(dǎo)線,當(dāng)通以如圖(甲)所示方向的電流后,導(dǎo)線恰能保持靜止,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足:  A. ,方向垂直斜面向上;  B. ,方向垂直斜面向下;  C. ,方向垂直向下;  D. ,方向水平向左.  二、計算題  1.如圖所示,在光滑水平桌面上,有兩根彎成直角的相同金屬棒,它們的一端均可繞固定動軸O自由轉(zhuǎn)動,另一端 互相接觸,組成一個正方形線框,正方形每邊長度為 .勻強(qiáng)磁場的方向垂直桌面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,當(dāng)線框中通以圖示方向的電流時,兩金屬棒在 點的相互作用力為 ,則此時線框中的電流為多大?(不計電流產(chǎn)生的磁場).  2.如圖所示,一細(xì)導(dǎo)體桿彎成四個拐角均為直角的平面折線,其 、 段長度均為 , 段長度為 .彎桿位于豎直平面內(nèi), 、 段由軸承支撐沿水平放置.整個彎桿置于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,今在導(dǎo)體桿中沿 通以大小為I的電流,求此時導(dǎo)體桿受到的安培力對 軸的力矩大小.  3.地磁場水平分量 為 T ,一根平行于地面東西放置的通電導(dǎo)線,每單位長度質(zhì)量 為 kg/m,欲使導(dǎo)線在地磁場中平衡,需沿什么方向通以多少安培的電流( 取10m/s )?  4.如圖所示,質(zhì)量為 ,長為L的均勻金屬棒MN,通過兩根細(xì)金屬絲懸掛在絕緣架PQ上,PQ和已充電壓U,電容為C的電容器和開關(guān)K相連,整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,先接通K,當(dāng)電容器在很短的時間內(nèi)放電結(jié)束時,立即斷開電鍵K,則金屬棒MN能擺起的最大高度為多大?  5.如圖(甲)所示,質(zhì)量 、電阻不計的金屬桿 放在寬為l,傾角為 的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌電阻也不計,其上端接電動勢為 、內(nèi)阻為零的直流電源和可變電阻R.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場豎直向上穿過導(dǎo)軌平面.金屬桿 與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為 .欲使 棒靜止在導(dǎo)軌上不動,求可變電阻R的取值范圍.  6.如圖所示,金屬棒MN質(zhì)量 kg,放在寬度為 m的兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌最右端上.導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度 T,電容器的電容 F,電源電勢 V,導(dǎo)軌平面離地高為 m.單刀雙擲開關(guān)K先處于1的位置,然后擲向2的位置,金屬棒因安培力作用被水平拋出,落到距軌道末端水平距離 m.設(shè)在金屬棒通電的極短時間內(nèi)電流強(qiáng)度不變,取 取10m/s ,求電容器放電后的電壓多大?  7.如圖所示,有一根均勻的導(dǎo)體,長為L,質(zhì)量為 ,電阻為 ,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.它由兩根相同的輕彈簧懸掛在水平位置.這時每根彈簧伸長量為 ,閉合電鍵K后,彈簧伸長量 為多大?并討論其伸長或壓縮情況.設(shè)電源電動勢為 ,內(nèi)阻不計,兩彈簧總電阻為 .  8.如圖甲所示,電源電動勢3V,內(nèi)阻不計,導(dǎo)體棒質(zhì)量60g,長1m,電阻 ,勻強(qiáng)磁場豎直向上, T,當(dāng)開關(guān)K閉合后,棒從固定的光滑絕緣環(huán)的底端上滑至某一位置靜止,試求在此位置上棒對每一只環(huán)壓力為多少?若已知絕緣環(huán)半徑 m,此位置與環(huán)底高度差是多少?  三、作圖題  1、垂直放在磁場里的通電直導(dǎo)線如圖所示,并已標(biāo)明電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個物理量中兩個物理量的方向,試在圖中標(biāo)出第三個物理量的方向.  2、畫出圖中各磁場對通電導(dǎo)線的安培力的方向.  答案:  一、1.D. 2.B.  3.D.由力物三角形相似,安培力的合力為零.  4.C.由安培定則判定出 的磁場方向,由左手定則判定出 受力方向向右,則直導(dǎo)線將向右移動.  5.C.對通電金屬棒MN用左手定則分析,其受安培力方向向上,設(shè)繩對棒的拉力為T,則對律受平衡力有:     為使T等于零,可以適當(dāng)增大電流強(qiáng)度.其余A、B、D方法不行.  6.BD.對通電直導(dǎo)線用左手定則分析,其受條形磁鐵的磁場力作用方向豎直向下,  由中頓第三定律,可知磁場受通電導(dǎo)線的磁場力方向向上,則條形磁鐵對桌面壓力變?。畬ν娭睂?dǎo)線,懸線上的拉力變大.  7.D.對導(dǎo)線C由安培定則可知,其磁感線對ab導(dǎo)線的a端是外向下,對b端是斜向上,則由左手定則判定a端向外轉(zhuǎn),b端向里轉(zhuǎn),同時ab受向下方向的磁場力使測力計讀數(shù)增大.  8.B.由安培定則可知直線電流I在 處的磁感線與導(dǎo)線回路 、 平行,兩弧形邊不受安培力, 邊受安培力向外, 邊受安培力朝里,使回路轉(zhuǎn)動.  9.C.由同方向電流相互吸引,異方向電流相互排斥,C受A、B的作用使它在A、B中線 左右擺動.  10.D. 處在 的非勻強(qiáng)磁場中,因 上、下兩部分所受的磁場力與軸O的力矩不平衡,且逆時針力矩大于順時針力矩,故 將繞軸O按逆時針方向轉(zhuǎn)動.  11.B.因線圈只能繞 軸轉(zhuǎn)動,由左手定則判定,只有沿 軸方向加磁場時,才會轉(zhuǎn)動起來.  12.ABC.由磁力矩公式 ,依題意判定A、B正確.對(2)圖,線圈在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,DC邊始終與磁感線平行,磁場力恒為零,AD、BC邊受的磁力矩大小發(fā)生變化,則C對D錯.  13.BC.因 與 兩段導(dǎo)線電阻不同,加相同的電壓時電流不同, 段電流大些,故有 與 所受磁場力方向相同而 所受磁場力大于 所受磁場力.  14.D.將AC看作一個系統(tǒng),當(dāng)均靜止時,輕繩的拉力 ,B上升過程有向上的加速度,則 .  15.BCD.導(dǎo)線受平衡力,可能有甲、乙、丙情況.  對甲:磁場方向水平向左,   對乙:磁場方向豎直向下,   對丙:磁場方向垂直斜面向下, .  二、1.解:根據(jù) ,依題意有:  此線框中電流:   2.解:根據(jù)力矩定義 有:  3.解:地面上地磁場水平分量方向是由南到北,依題意放入通電導(dǎo)線中電流方向為由西向東, (A)  4.解:在K接通時,電容器放電,在短暫 時間內(nèi),有較強(qiáng)電流I通過導(dǎo)線,使導(dǎo)線受水平安培力作用沖量獲得一定的動量,而以一定動能向上運(yùn)動.  由動量定理:  導(dǎo)線MN以 向上運(yùn)動,此時電鍵K已斷開,導(dǎo)線上升過程中只克服重力做功;,   又因為在放電 時間內(nèi)流過導(dǎo)線的電量,即為電容器所帶電量,則:  5.解: 棒受力分析如圖(乙)  R取最大值時, 棒受向上的靜摩擦力最大為 :,   欲使 棒靜止在導(dǎo)軌上不動,R的取值范圍是:  6.解:K接1時,電源對電容器充電,充電后的電容器帶電量   K接2時,電容器放電,設(shè)通過MN的瞬時電流為I(方向由N到M),則此電流受磁場力 .若MN上通電時間為 ,MN拋出時速度為 ,由動量定理有:  即:  MN離水平導(dǎo)軌做平拋運(yùn)動,滿足:  則通過MN的電量:  電容器放電后剩余電量:  故放電容器放電后的電壓:        7.解:閉合電鍵K前,棒受力平衡:( 為彈簧倔強(qiáng)系數(shù))  閉合電鍵K后,棒再受力平衡:  彈簧伸長量:  討論: ?、佼?dāng) 時, ,彈簧伸長. ?、诋?dāng) 時, ,彈簧無變形. ?、郛?dāng) 時, ,彈簧壓縮.  8.解:  棒受安培力:  棒的重力:  對整根棒受力分析,由棒平衡知,兩環(huán)受支持力的總和為:  據(jù)牛頓第三定律,棒對第一只環(huán)的壓力為 牛頓對環(huán)的壓力與重力間的夾角為 (見圖示乙)  因為此位置跟環(huán)心連線與豎直方向夾角也為 (如圖示丙)所以:  三、1.  2.圖好像沒發(fā)上來啊,你先做吧
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