热门试卷

解：由左手定则知金属棒受水平向右的安培力，对金属棒进行受力分析，运用合成法，如图；

由平衡条件得：F安=BIL=Gtanα

则B=

（2）由上图，根据三角函数关系知：

N=

答：（1）匀强磁场的磁感应强度大小为

（2）导体棒对斜面的压力大小为．

解：根据左手定则，判断下列导线受到的安培力方向如图：

其中C电流与磁场方向平行不受安培力；

D安培力方向向外．

解：电流处在地磁场中，根据磁感应强度的定义，只有电流方向与磁场方向垂直时，所受的磁场力最大．

所以Fmax=4.0×10-5×10×500 N=0.2 N

答：导线受到的最大磁场力是0.2N．

解：导体棒和磁场垂直，所以导体棒受到的安培力大小为：

F=BIL=5×2×1N=10N，

根据左手定则可以判断，安培力的方向为竖直向下．

答：（1）导体棒所受安培力的大小为10N．

（2）导体棒所受安培力的方向竖直向下．

解：（1）只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小．

根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，

大小满足：BI1L=mgsinθ，

（2）当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，

沿导轨方向合力为零，得BI2Lcosθ=mgsinθ             

解：（1）设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t．则导线的长度为l=vt，体积为V=Sl=Svt，质量为m=ρvtS，这段导线中自由电子的数目为n==

在t时间内这些电子都能通过下一截面，则

  电流I==，代入解得，I=

所以v=

（2）导线内有带负电的自由电子和带正电的晶格，当自由电子定向移动时，带正电的晶格相对与自由电子也会运动，形成晶格电流，此时晶格电流的大小跟自由电子形成的电流大小相同，此时晶格电流受到的力为F=BIL，即为安培力

答：（1）铜导线中自由电子定向移动的速率为．

（2）自由电子的定向运动会形成晶格电流，故晶格受到的力为安培力；

解：长L=0.5m的导体棒垂直置于磁感应强度B=0.012T的匀强磁强中，则导体棒受到的安培力大小为：

F=BIL=0.012×2.5×0.5N=0.0015N

电荷量为：q=It=2.5×120=300C

答：（1）导体棒所受安培力的大小为0.0015N；

（2）2min内通过导体棒某一横截面的电荷量为300C．

解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

I=，

导体棒受到的安培力：

F安=BIL=0.30N

根据左手定则，安培力方向沿斜面向上．

（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0.24N

由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f

根据共点力平衡条件

mg sin37°+f=F安

解得：f=0.06N．

答：导体棒受到的安培力的大小为0.30N，方向沿斜面向上；

（2）导体棒受到的摩擦力的大小为0.06N，方向沿斜面向下．

解：（1）对导体棒受力分析如图：

由左手定则可知电流所受安培力方向水平向右，分析导体棒受力情况可知，沿着斜面方向：

mgsinθ=BILcosθ，

解得：

．

（2）在垂直斜面方向上：

=．

导体棒对斜面压力等于N．

答：（1）磁感强度B的大小60T；

（2）导体棒对斜面的压力．