- 磁场
- 共6748题
在磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场中有一根垂直磁场方向的通电直导线．若导线长为1m，通过的电流为2A，则导线所受安培力的大小为（ ）
正确答案
解析
解：电流的方向与磁场方向垂直，则导线所受的安培力为：
F=BIL=0.5×2×1N=1N．
故选：C．
正确答案
解析
解：当棒中通有由M流向N的电流时，根据左手定则知，安培力方向向上，悬线有拉力，根据平衡有：2T+BIL=mg，
可知要使拉力减小为零，增大安培力，即增大磁感应强度或增大电流强度即可，若将磁场或电流反向，安培力反向，拉力变得更大，故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
在如图所示的电路中，放在光滑金属导轨上的ab导体向右移动，这可能发生在（ ）
正确答案
解析
解：金属杆向右运动说明金属杆受到向右的安培力，由左手定则可知，金属杆中的电流由a到b；
右侧线框中感应电流产生的磁通量向上；则由楞次定律可知，左侧线框中的磁场可能向下减小，也可能向上增加；
左侧电流由上方进入，由安培定则可知，内部磁场方向向上；故产生以上现象只能是磁通量突然增加；故只能为A或C；
故选：AC．
电流为______．
正确答案
A→B
解析
解：（1）由题意可知，安培力方向向上，因此根据左手定则可判断流过导线的电流方向为向右，故水平向右．
（2）由题意可得：mg=BIL，
所以有：I=
故答案为：A→B，
正确答案
解析
解：对导体棒受力分析，回路中的电流为：
I=
导体棒受到的安培力为：F=BIL
当摩擦力沿斜面向上，电流强度最小，电阻最大，由共点力平衡得：
mgsin37°-f-Fcos37°=0
mgcos37°+Fsin37°-FN=0
f=μFN
联立解得：Rmax=9Ω
当摩擦力沿斜面向下，电流强度最大，电阻最小由共点力平衡得：
mgsin37°+f-Fcos37°=0
mgcos37°+Fsin37°-FN=0
f=μFN
联立解得：Rmin=1Ω
答：可变电阻在1～9Ω范围内．
正确答案
解析
解：以方形导线为研究对象，受重力mg、弹力FN、摩擦力f和安培力F，设磁场的方向向上偏右的角度为α，由于方向导线静止，所以据正交分解可得：
mgcos60°+Fcos（60+α）=FN
mgsin60°=f+Fsin（60+α）
又因为：f=μFN
联立以上解得：B[
有三角函数的求极值可知，当α=0°时，B最小，即B=1T
答：使它能静止在斜面上至少应加一个1T匀强磁场；磁场方向应竖直向上．
正确答案
解析
解：金属棒匀速运动的时候满足：BI1L=f…①
加速运动的时候满足：BI2L-f=ma…②
联立①②代入数据得：B=1.5T
答：磁场的磁感应强度为1.5T．
通电导线在磁场中受到的力称为______，其力的方向可用______定则判断．
正确答案
安培力
左手
解析
解：通电导体在磁场中受到力的作用称为安培力，所受力的方向跟电流的方向和磁场的方向有关，这些关系可用左手定则来判定；
故答案为：安培力；左手．
如图所示，一根导线位于磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中，其中AB=BC=CD=DE=l，且∠C=120°、∠B=∠D=150°．现给这根导线通入由A至E的恒定电流I，则导线受到磁场作用的合力大小为（ ）
A2
B（2+
C（2+
D4BIl
正确答案
解析
解：据图和几何关系求得AE间的距离为：L等=（2+
据安培力公式：F=BIL等=（2+
故选：C．
一根长为0.2m的直导线，通有1.0A的电流，把它放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，并与磁场方向垂直，则导线受到的安培力为______N．若将导线中的电流强度减小为0.5A，则该磁场的磁感应强度为______T，此时导线受到的安培力为______N．
正确答案
0.08
0.4
0.04
解析
解：导线受到的安培力为：
F=BIL=0.4×0.2×1N=0.08N
磁场的磁感应强度只与磁场本身有关，与电流大小无关，电流强度减小为0.5A，则该磁场的磁感应强度仍为0.4T，
此时安培力为：F=BI′L=0.4×0.2×0.5=0.04N
故答案为：0.08，0.4，0.04．
正确答案
解析
解：当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值F1，此时通过ab的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为F2，电流为Imin．
正确地画出两种情况下的受力图如图所示，
由平衡条件列方程求解．
根据第一幅受力图列式如下：F1-mgsinθ-f1=0
N1-mgcosθ=0
f1=μN1
F1=BImaxd
解上述方程得：Imax=0.46A
根据第二幅受力图F2-mgsinθ+f2=0
N2-mgcosθ=0
f2=μN2
F2=BImind
解上述方程得：Imin=0.14A
则通过ab杆的电流范围为：0.14A≤I≤0.46A．
答：通过ab杆的电流范围为0.14A≤I≤0.46A．
正确答案
1
里
解析
解：由于悬线拉力为零，所以F=mg，方向向上
据安培力F=BIL得：B=
由左手定则可知磁场的方向垂直纸面向里．
故答案为：1；里．
正确答案
解析
解：由于mgsin30＞μmgcos30°，故受到的安培力必须沿斜面向上，故磁场金属棒受重力、摩擦力、安培力和支持力而平衡，若电阻较小，电流较大时摩擦力沿斜面向下，有：
：mgsin30°+f=BIL
代入数据解得：I=23.325A
设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路姆定律可得：
E=IR
代入数据解得：R=0.514Ω
若电阻较大，电流较小时摩擦力沿斜面向上：mgsin30°=f+BI′L
代入数据解得：I′=1.675A
设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路姆定律可得：
E=I′R′
代入数据解得：R′=7.16Ω
所以0.514Ω≤R≤7.16Ω
答：滑动变阻器R接入电路中的阻值为0.514Ω≤R≤7.16Ω，方向垂直于斜面向下
如图甲所示，质量为m=50g，长l=10cm的铜棒，用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ=37°，求此棒中恒定电流的大小．同学甲的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）．
当最大偏转角θ=37°时，棒受力平衡，有：
得
同学乙的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做
功，如图丙所示．
F做功为：
重力做功为：WG=-mgS2=-mgl（1-cos37°）
由动能定理得：BI（lsin37°）2-mgl（1-cos37°）=0
请你对同学甲和乙的解答以说理的方式作出评价；若你两者都不支持，则给出你认为正确的解答．
正确答案
解析
解：（1）甲和乙同学的解法均错误
错误原因：前者认为棒到达最高点速度为零时，一定处于平衡状态，或者认为偏角最大的是平衡位置；后者将安培力做功求错．
（2）正确的解法如下：金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图所示：安培力F做功为
重力做功为WG=-mgS2=-mgL（1-cos37°）
由动能定理得BIL2sin37°-mgL（1-cos37°）=0
解得
答：此棒中恒定电流的大小为
正确答案
解析
解：对直导体棒受力分析，除受到重力与支持力外，还要受到安培力才能平衡，根据重力与支持力的方向，若
再根据同向电流相互吸引，所以只有在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒，才能保持导体棒静止在斜面上，故D正确，ABC错误；
故选：D
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