- 磁场
- 共6748题
判断下列通电直导线所受安培力的方向．
（1）安培力方向______
（2）安培力方向______．
正确答案
竖直向上
竖直向下
解析
解：由左手定则可知（1）中导线受到的安培力竖直向上（2）导线受到的安培力竖直向下
故答案为：竖直向上，竖直向下
（2015秋•荔湾区期末）两条相距L=1.0m的水平金属导轨上放置一根导体棒AB，处于竖直方向的匀强磁场中，如图甲所示．已知导体棒质量m=1.0kg，棒中通以方向从
（1）磁场的方向；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数及磁感应强度的大小．
正确答案
解析
解：（1）安培力向右，电流向内，根据左手定则可知，磁场的方向竖直向上．
（2）解法一：
设导体棒所受最大静摩擦力为f，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，有：
f=μmg ①
由图乙，当导体棒中的电流I1=2.0A时，导体棒所受安培力恰好等于最大静摩擦力，设磁感应强度的大小为B，有：
BI1L=f ②
当导体棒中的电流I2=4.0A时，导体a=0.50m/s2，根据牛顿第二定律，得：
BI2L-f=ma ③
联立①②③式，代入数值，得：
μ=0.05，
B=0.25T
解法二：
设导体棒所受最大静摩擦力为f，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，有
f=μmg ①
设磁感应强度的大小为B，根据牛顿第二定律，有：
BIL-f=ma ②
联立①②，可得：
③式说明导体棒加速运动时，其加速度与棒中电流I成一次函数关系，
斜率
由图乙可知：
代入④，得：μ=0.05，B=0.25 T
答：（1）磁场的方向竖直向上；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.05，磁感应强度的大小为0.25T．
（1）若外加磁场方向垂直斜面向上，棒恰好静止在斜面上，求磁感强度的大小．
（2）若棒静止在斜面上且对斜面无压力，求外加磁场磁感强度的大小及方向．
正确答案
解析
解：（1）根据共点力平衡得，F=Mgsinθ，
由
（2）由
B'的水平向左
答：（1）磁感应强度的大小为
（2）外加磁场磁感强度的大小
利用超导体可以实现磁悬浮，如图1是超导磁悬浮的示意图．在水平桌面上有一个周长为L的超导圆环，将一块质量为m的永磁铁从圆环的正上方缓慢下移，由于超导圆环跟磁铁之间有排斥力，结果永磁铁悬浮在超导圆环的正上方h1高处平衡．
（1）若测得圆环a点磁场如图所示，磁感应强度为B1，方向与水平方向成θ1角，问此时超导圆环中电流的大小和方向？
（2）在接下来的几周时间内，人们发现永磁铁在缓慢下移．经过较长时间T后，永磁铁的平衡位置在离桌面h2高处．有一种观点认为超导体也有很微小的电阻，只是现在一般仪器无法直接测得，超导圆环内电流的变化造成了永磁铁下移，并设想超导电流随时间缓慢变化的I2-t图，你认为哪张图相对合理，为什么？
（3）若测得此时a点的磁感应强度变为B2，夹角变为θ2，利用上面你认为相对正确的电流变化图，求出该超导圆环的电阻？
正确答案
解析
解：（1）磁场的水平分量对圆环的作用力为竖直向下，由左手定则判断电流方向为adcba
对磁铁由mg=B1I1Lcosθ1
解得
（2）当磁铁下降时，θ减小，cosθ增大，B增大，故根据
（3）磁铁下降前后环中电流为
根据能量守恒
mg
解得R=
答：（1）此时超导圆环中电流的大小
（2）乙图
（3）该超导圆环的电阻
求：（1）磁场的方向？
（2）磁场的磁感强度的大小．
正确答案
解析
解：（1）由左手定则，可知磁场方向向上．
（2）设滑动摩擦力为f，磁感应强度为B，可得：
BI1L-f=0
BI2L-f=ma
代入数据联立解得：
B=0.3T
答：（1）磁场的方向向上；
（2）磁场的磁感强度的大小为0.3T．
下列现象属电磁驱动的是（ ）
正确答案
解析
解：A、铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动，故A正确；
B、连接后由于电磁效应动圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，故B错误；
C、金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成，而非电磁驱动，故C错误；
D、当图中B变大时，回路中产生电流，又产生安培力，故属于电磁驱动，故D正确；
故选：AD
长为0.2m的导线，垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，磁感应强度为2T，当通过导线的电流为0.6A，求导线受到的安培力是多大？
正确答案
解析
解：电流的方向与磁场方向垂直，则安培力为：
F=BIL=2×0.6×0.2N=0.24N；
答：导线受到的安培力是0.24N
一根长20cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为4×10-3N，则导线中的电流强度是______ A．若导线中的电流强度增大为0.1A，则磁感应强度为______．
正确答案
0.05
0.4T
解析
解：解：根据F=BIL得，电流为：
I=
导线中的电流强度增大为0.1A，则该处的磁感应强度不变，仍然为0.4T，．
故答案为：0.05，0.4T
磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用．如图是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成．如图所示，通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m．工作时，在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压U=99.6V；海水沿y轴方向流过通道．已知海水的电阻率ρ=0.20Ω•m．船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向．
正确答案
解析
解：（1）根据安培力公式，推力为F1=I1Bb，其中有：
I1=
R=ρ
则有：F1=
对海水推力的方向沿y轴正方向（向右）
答：电源接通瞬间推进器对海水推力的大小为796.8N，方向沿y轴正方向；
正确答案
0.001
1.5
解析
解：ab边所示安培力大小F=BId=0.01×1×0.1N=0.001N，
由左手定则可知，安培力的方向竖直向上；
由于导线框闭合，所受安培力为零，
因此导线框对杠杆的拉力等于其重力mg，
由力矩平衡条件可得：mg×
则细线对杆的拉力F=
故答案为：0.001，1.5
Amgtanθ
Bmgsinθ
C
D
正确答案
解析
解：由题意可知，左手定则，得安培力沿着斜面向上，因此受力分析，当安培力偏大时，则有：B1IL=fm+mgsinθ；
当安培力偏小时，则有：B2IL+fm=mgsinθ；
已知B1：B2=3：1，联立可解得，fm=
故选：D．
赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度大小是5.0×10-5T．如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长为20m，载有从西向东的电流30A，则地磁场对这根导线的安培力（ ）
正确答案
解析
解：磁场的方向与电流的方向垂直，则F=BIL=5×10-5×20×30N=3×10-2N．根据左手定则，安培力的方向竖直向上．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
正确答案
解析
解：对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，三力平衡：
当安培力平行斜面向上时最小，故安培力的最小值为：
Fm=mgsinθ
故磁感应强度的最小值为：
B=
根据左手定则，磁场方向垂直斜面向下；
答：外加磁场的磁感应强度最小值为
正确答案
解析
解：棒子开始受重力、向上的安培力、绳子的拉力处于平衡．
A、不改变电流方向，适当增加电流的大小，根据F=BIL知，安培力增大，则绳子的张力会变为零．故A错误；
B、使原来电流反向，安培力反向，则拉力增大，不能使细线的拉力变为零．故B正确；
C、保持原来电流不变，适当增加磁感应强度大小，根据F=BIL知，安培力增大，则绳子的张力会变为零．故C错误；
D、使原来的磁场和电流都反向，安培力的方向不变，适当增加电流的大小，安培力的大小增加，绳子的张力会变为零，故D错误．
该题选不能使细线的拉力变为零的，故选B．
正确答案
解析
解：A、由题意知通电后弹簧比原长缩短了，说明安培力方向向上，由左手定则可知，电流方向由b→a，故A正确；
B、通电后，ab导体的有效长度为l=
F+2F弹=mg
F弹=
C、F弹=k△x
k=
D、导线不通电，则2kx=mg
x=
故选：ABC
扫码查看完整答案与解析