- 磁场
- 共6748题
（1）闭合开关瞬间，金属杆的加速度；
（2）金属杆所能达到的最大速度；
（3）当其速度为v=20m/s时杆的加速度为多大？（g=10m/s2，不计其它阻力）．
正确答案
解析
解：（1）根据闭合电路欧姆定律，有：I=
安培力：FA=BIL=1×20×0.1=2N
根据牛顿第二定律，有：a=
（2）当达到最大速度时，做匀速直线运动，根据平衡条件，有：
BI′L-μmg=0
解得：I′=
根据闭合电路欧姆定律，有：
I′=
解得：
vm=50m/s
（3）当其速度为v=20m/s时，反向的感应电动势：E感=BLv′=0.1×1×20=2V
电流：
故根据牛顿第二定律，有：ma=BIL
解得：a=
答：（1）闭合开关瞬间，金属杆的加速度为1m/s2；
（2）金属杆所能达到的最大速度为50m/s；
（3）当其速度为v=20m/s时杆的加速度为0.6m/s2．
正确答案
0.1
解析
解：设圆环的半径为r，则圆环的质量m环=2πr×2.5×10-3Kg，
磁场的水平分量为Bsin30°，环受到的安培力为：
F=Bsin30°×I×2πr，由于环所受向上的安培力等于环的重力，
则2πr×2.5×10-3×10=Bsin30°×I×2πr，解得：I=0.1A；
故答案为：0.1A
正确答案
竖直向下
1.5
解析
解：根据左手定则知，导线所受的安培力方向竖直向下．
根据F=BIL得，B=
故答案为：竖直向下，1.5
已知龙岩市区地磁场的磁感应强度B约为4.0×10-5T，其水平分量约为3.0×10-5T．若龙岩市区一高层建筑安装了高50m的竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为1×105A，此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为（ ）
正确答案
解析
故选：A
在下列各图中，分别标出了磁场B的方向，电流I方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：根据左手定则可知，A图中安培力方向垂直磁场向下，B图中安培力方向垂着磁场向右，C图中安培力方向垂着电流方向向左，D图中安培力方向垂着电流方向竖直向下，故AB错误，CD正确．
故选：CD
正确答案
解析
解：以棒MN为研究对象，受力如图所示
棒MN所受的安培力为：F=BIL=2×5×0.2N=2N
由受力平衡，棒MN受到的支持力为：
棒MN所受的摩擦力为：f=Fsin37°=2×0.6N=1.2N
答：棒MN受到的支持力为4.6N，摩擦力为1.2N．
（1）若磁场的磁感应强度B=0.2T，求此时金属棒受到的安培力F的大小，方向向哪？
（2）若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小．
正确答案
解析
解：（1）根据左手定则可知安培力向下
此时金属棒受到的安培力大小F=BIL=0.2×10×0.1N=0.2N
有共点力平衡可得
（2）悬线拉力恰好为零，金属棒沿竖直方向受重力和安培力，
由金属棒静止可知安培力F´=mg
所以此时金属棒中的电流I´=
答：（1）安培力方向向下，拉力为0.35N；
（2）改变通过金属棒的电流大小，若细线拉力恰好为零，此时棒中通有电流的大小0.5A
（1）当棒置于竖直向上的匀强磁场内．其中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态．则磁感强度B为多少？
（2）为了使棒仍然平衡在该位置上，求所求磁场的磁感强度B‘的最小值为多大？方向如何？
正确答案
解析
解：（1）画出从右侧逆着电流方向的侧视图如图1所示．金属棒在重力mg，悬线拉力T，安培力F三个力作用下处于平衡状态．
由共点力平衡条件：F=BIL=mgtanθ
B=
（2）要求所加磁场的磁感强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值．由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向线不变，由画出的力的矢量三角形可知（图 2 ），
安培力的最小值为 Fmin=mgsinθ．
即 ILBmin=mgsinθ，
所以 Bmin=
所加磁场的方向应平行悬线向下．
答：（1）当棒置于竖直向上的匀强磁场内．其中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态．则磁感强度B为
（2）为了使棒仍然平衡在该位置上，求所求磁场的磁感强度B‘的最小值为
一段通电导体处于磁感应强度为B的磁场中，导体电流为I，长度为L，当导体垂直磁场时，安培力F=______，平行磁场放置时，安培力F=______．
正确答案
BIL
0
解析
解：电流方向与磁场方向垂直时，即B垂直I，此时安培力的大小为：F=BIL，
电流方向与磁场方向相同时，即B平行I，所以通电直导线不受安培力的作用，即F=0．
故答案为：BIL；0．
（1）当导线中通以I1=2A的电流时，导线受到的安培力大小为1.0×10-7N，则该磁场的磁感应强度为多少？
（2）若该导线中通以I2=3A的电流，则此时导线所受安培力大小是多少？方向如何？
正确答案
解析
代入数据得：B=5×10-7T
故磁场的磁感应强度为5×10-7T．
（2）由F=BIL
代入数据得：F=1.5×10-7N
方向竖直向上
故安培力的大小1.5×10-7N，方向竖直向上．
磁场对通电导线有力的作用，称为______ 力，电动机是根据______ 原理工作的．
正确答案
安培力
线圈在磁场中受力转动
解析
解：磁场对通电导线有力的作用，称为安培力，电动机是根据线圈在磁场中受力转动原理工作的．
故答案为：安培力、线圈在磁场中受力转动
正确答案
解析
从图中可以看出，安培力FA一直变大，由于FA=BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度渐渐变大；
故选：A．
A
B
C
D
正确答案
解析
解：当从t=0时刻起，金属棒通以I=kt，则由左手定则可知，安培力方向垂直纸面向里，使其紧压导轨，则导致棒在运动过程中，所受到的摩擦力增大，所以加速度在减小，由于速度与加速度方向相同，则做加速度减小的加速运动．
当滑动摩擦力等于重力时，加速度为零，则速度达到最大，其动能也最大．
当安培力继续增大时，导致加速度方向竖直向上，则出现加速度与速度方向相反，因此做加速度增大的减速运动．
A、而速度与时间的图象的斜率表示加速度的大小，故A错误，B正确；
C、则有：μN=mg 而N=BIL=BLkt 由牛顿第二定律得：mg-μBLKt=ma，因此
故选：BD
正确答案
解析
解：当金属棒匀速运动时有：Ff=BI1L
当金属棒中电流为8A时，根据牛顿第二定律：BI2L-Ff=ma
联立以上方程代入数据解得：B=1.2T
故答案为：1.2T．
正确答案
解析
解：金属线框abcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况．若MN中电流突然增大时，穿过线框的磁通量将增大．根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abcd感应电流方向为顺时针，再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向左，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右．故B正确，ACD错误．
故选：B
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