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题型:填空题
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填空题

电动机结构分为定子和转子,定子固定不动,可以是磁体也可以是励磁线圈,转子中通以电流,这样转子因受到______力而运转起来.

正确答案

安培

解析

解:电动机的原理是利用电流在磁场中受到力的作用的而制成的,电动机结构分为定子和转子,定子固定不动,可以是磁体也可以是励磁线圈,转子中通以电流,这样转子因受到 安培力而运转起来.

故答案为:安培

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题型:简答题
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简答题

在赤道附近的地磁场可看做是匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5×10-4T.如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长60m,通有从西向东的电流20A,则地磁场对这根导线的作用力大小为______N,方向______

正确答案

解析

解:安培力的公式可得:

F=BIL=0.50×10-4×60×20N=6×10-2N;

由左手定则知安培力方向竖直向上;

故答案为:6×10-2N,竖直向上.

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题型:填空题
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填空题

如图所示,水平放置的两根平行金属导轨相距O.2m,上面有一质量为O.4kg的均匀金属棒ab垂直导轨放置,金属棒与导轨间的摩擦因数为0.2.电源电动势为6V、内阻为0.5Ω.金属棒所在位置存在一个磁感应强度大小为B=1T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,不计金属导轨与金属棒的电阻,若使金属棒ab能静止在导轨上,则滑动变阻器阻值变化范围为______.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g=1Om/s2

正确答案

0≤R≤1Ω

解析

解:由题意可知,最大安培力等于最大静摩擦力,即滑动摩擦力.则有:F=μN=0.2×0.4×10N=0.8N;

因安培力表达式,F=BIL,而闭合电路的电流大小,I=

则有:=0.8N;

代入数据,解得:最大电阻R==1Ω,所以滑动变阻器阻值变化范围为0≤R≤1Ω;

故答案为:0≤R≤1Ω

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题型:简答题
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简答题

赤道上的地磁场可以看成匀强磁场,长为50cm的通电直导线垂直于地磁场方向放置于赤道上,当导线中电流为30A时,导线受到的安培力大小为3×10-2N.求:

(1)赤道上地磁场的磁感应强度大小;

(2)若导线中的电流减小为20A时,导线受到的安培力大小.

正确答案

解析

解:(1)由安培力大小公式 F=BIL得,

B==T=2×10-3T.

(2)当导线中的电流减小为20A时,因磁感应强度不变.

F=BI′L=2×10-3×20×0.5N=2×10-2N; 

答:(1)赤道上地磁场的磁感应强度大小2×10-3T;

(2)若导线中的电流减小为20A时,导线受到的安培力大小2×10-2N.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的安培力,可采取的办法是 (  )

A增大电流I

B增加直导线的长度

C使导线在纸面内顺时针转30°角

D使导线在纸面内顺时针转45°角

正确答案

A,B

解析

解:A、由公式F=BIL,当增大电流时,可增大通电导线所受的磁场力.故A正确;

B、由公式F=BIL,当增加直导线的长度时,可增大通电导线所受的磁场力.故B正确;

C、当使导线在纸面内顺时针转30°时,导线沿磁场方向投影长度缩短,则所受磁场力变小,故C错误;

D、当使导线在纸面内顺时针转45°时,导线沿磁场方向投影长度缩短,则所受磁场力变小,故D错误;

故选:AB

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题型:简答题
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简答题

一个通有2A恒定电流的直导线长度为0.2m,垂直于匀强磁场方向放置于磁场中,磁感应强度为0.5T,则导线受多大安培力?

正确答案

解析

解:长度为0.2m的通电直导线,垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为0.5T,通入电流为2A,则由公式可得安培力的大小为:

F=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N

答:导线受安培力大小为0.2N.

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题型: 单选题
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单选题

关于通电导线所受安培力的方向,正确的说法是(  )

A跟磁场方向垂直,跟电流方向平行

B跟电流方向垂直,跟磁场方向平行

C既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直

D既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直

正确答案

C

解析

解:左手定则是判断磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间关系的法则,根据作用定则可知,安培力垂直于电流和磁场所在的平面,因此安培力既垂直于磁场方向又垂直与电流方向,故C正确,ABD错误.

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

把长L=0.15m,质量为0.3克的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中,使导体棒和磁场方向垂直,如图所示.问需要通过多大的电流才能使悬挂导体的细绳拉力为0?(g=10m/s2

正确答案

解析

解:由细线拉力恰好为0可知,磁场力为:F=mg

又F=BIL

解得:I===2A

答:需要通过2A的电流才能使悬挂导体的细绳拉力为0.

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题型:简答题
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简答题

在匀强磁场中,有一条长1.2m电阻为6Ω的通电导线,导线中的电流为5A,导线与磁场方向垂直时,所受安培力为1.8N,求:

(1)磁感应强度B的大小.

(2)10s内电流在导线上产生的热量.

正确答案

解析

解:(1)由F=BIL得磁感应强度为:

B===0.3T.

(2)导线上产生的热量为:

Q=I2Rt=52×6×10=1500J.

答:(1)磁感应强度B的大小为0.3T.

(2)10s内电流在导线上产生的热量为1500J.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•内江期末)如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽度为l,共N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡,当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知(  )

A磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为

B磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为

C磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为

D磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为

正确答案

D

解析

解:有题可知B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,所以需要在左边加砝码.则有mg=2NBIL,所以B=.故ACD错误,B正确

故选:B

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题型:简答题
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简答题

在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽L=0.25m,接入电动势E=12V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数为,整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中.当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g=10m/s2

正确答案

解析

解:当安培力较小,摩擦力方向向上时:

得:

当安培力较大,摩擦力方向向下时:

得:

答:滑动变阻器R的取值范围应为1.6Ω≤R≤4.8Ω

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题型:简答题
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简答题

如图所示,通电直导线ab质量为m=0.2kg,水平地放置在倾角为θ=37°的光滑导轨上,导轨宽度为L=0.3m,通以图示方向的电流,电流大小为I=2A,要求导线ab静止在斜面上.

(1)若磁场的方向垂直斜面向上,画出导线ab受力示意图并求磁感应强度的大小.

(2)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度又是多大?

(3)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度的方向如何?

正确答案

解析

解:(1)若要求磁感应强度最小,则一方面应使磁场方向与通电导线垂直,另一方向应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小.

如右图,由力的矢量三角形法则讨论可知,当安培力方向与支持力垂直时,安培力最小,对应的磁感应强度最小,设其值为Bmin,则:BminIL=mgsinθ,

得:Bmin==2T.

根据左手定则知,该磁场方向垂直斜面向上.

(2)若磁场方向竖直向上,从a向b观察,导线受力情况如图所示.由平衡条件得:

在水平方向上:F-FNsinθ=0,

在竖直方向上:mg-FNcosθ=0,

其中F=BIL,联立可解得:B==2.5T.

(3)由(1)可知,磁场方向垂直于斜面向上

答:(1)若磁场的方向垂直斜面向上,导线ab受力示意图,磁感应强度的大小2T.

(2)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度是2.5T

(3)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度的方向垂直于斜面向上

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题型: 单选题
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单选题

在等边三角形的三个顶点a,b,c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图.不计地磁场的影响各导线所受安培力说法正确的是(  )

A三导线受安培力一定交于一点

B三导线受安培力相同

Cb、c导线受安培力相同

Da导线受安培力向上

正确答案

A

解析

解:A、等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线,且导线中通有大小相等的恒定电流.

由安培定则可得:导线a、b的电流在c处的合磁场方向,导线c、b的电流在a处的合磁场方向.导线a、c的电流在b处的合磁场方向

再由左手定则可得:三导线受安培力一定交于一点,三根导线受到的力大小相同,方向不同,故A正确,BC错误,

D、a处的场强方向水平向左,故受到的力向下,故D错误

故选:A

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题型:简答题
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简答题

在匀强磁场中,有一根长1m的通电导线,导线中的电流为A,这根导线与磁场方向垂直时,所受的安培力为×10-2N,求

①磁感应强度的大小;

②2cm的导线所受到的安培力为2x10-4N,导线中的电流为多少?

③这根导线与磁场方向平行时,所受的安培力.

正确答案

解析

解:(1)磁感应强度的大小B=

故磁感应强度的大小为10-2T.

(2)I=

故导线中的电流大小为1A.

(3)若磁场的方向与导线方向平行,则安培力F=0.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,在蹄形磁铁上方水平放置一根直导线AB,当通以从B流向A的电流时.直导线将(  )

A在水平面内顺时针向转动

B在水平面内逆时针向转动

C在水平面内顺时针向转动并向下运动

D在水平面内逆时针向转动并向下运动

正确答案

C

解析

解:“U”形磁铁的磁场分布如图所示,由左手定则,可知通电导线左半部分受到安培力方向垂直纸面向里,右半部分安培力方向垂直向纸面向外,因此通电导线从上向下(俯视)看顺时针转动,同时受到安培力向下,靠近磁铁;

故选:C.

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