磁场对通电导线的作用实际应用（磁场对通电导线的作用力计算专题）

1．（2021 秋•东城区期末）在匀强磁场中放置一条长为 0.1m 的通电直导线，电流方向与磁

场方向垂直。当通电电流为 20A 时，直导线受到的安培力大小为 4×10﹣2N。

（1）求该匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）如果只把通电导线中的电流增大到 40A，求通电导线受到的安培力大小。

2．（2019•海淀区二模）电磁轨道炮的加速原理如图所示。金属炮弹静止置于两固定的平行

导电导轨之间，并与轨道良好接触。开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离 L＝0.10m，导轨长s＝5.0m，炮弹质量 m＝0.030kg。导轨上电流 I 的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内匀加速运动，它所在处磁场的磁感应强度始终为 B＝2.0T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为 v＝2.0×10 3m/s，忽略摩擦力与重力的影响。求：

（1）炮弹在两导轨间的加速度大小 a；

（2）炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小 F；

（3）通过导轨的电流 I。

3．（2021 秋•西城区校级期末）如图所示，两平行金属导轨间的距离 L＝0.40m，金属导轨

所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B＝0.60T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E＝4.5V、内阻 r＝0.50Ω的直流电源，现把一个质量 m＝0.04kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g 取 10m/s 2，已知 sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力。