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题型: 单选题
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单选题

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

C

解析

解:根据左手定则可知,

A、图中安培力方向垂直磁场向右,故A错误;

B、图中安培力方向竖直向下,故B错误;

C、图中安培力方向垂着电流方向竖直向下,故C正确;

D、图中由于磁场和电流方向共线,不受安培力作用,故D错误;

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

如图(a)所示.在间距L=1m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上,水平地放着-质量为m=0.01kg的通电导体棒ab,电流大小为I=5.0A.为使导体棒ab在斜面上静止.可加一匀强磁场.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g

=10m/s2

(1)若磁感应强度方向水平向左,请在图(b)中作出ab的受力示意图;求出磁感应强度B1的大小.

(2)求:使导体棒ab在斜面上静止的最小磁感应强度B2的大小,并请在图(c)中做出ab的受力示意图.

正确答案

解析

解:(1)若磁感应强度方向水平向左,电流方向垂直纸面向里,根据左手定则可知,安培力F的方向竖直向上

作出导体棒的受力示意图如图甲所示

根据平衡条件有F=B1IL=mg

解得B1=0.02T

(2)要求使导体棒ab在斜面上静止的最小磁感应强度B2的,则安培力方向沿着斜面向上,受力示意图如图乙所示

根据平衡条件有F=B2IL=mgsinα

解得B2=0.012T

根据左手定则可知,B2的方向垂直于斜面向上

答:(1)若磁感应强度方向水平向左,在图(b)中作出ab的受力示意图如图甲所示;磁感应强度B1的大小为0.02T.

(2)使导体棒ab在斜面上静止的最小磁感应强度B2的大小为0.012T,在图(c)中做出ab的受力示意图如图乙所示.

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题型:填空题
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填空题

如图所示ab、cd为两根相距L=2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B为0.5T,金属棒MN当通以从M到N大小I=5A电流时,所受到的安培力为______N,方向是______

正确答案

5

水平向右

解析

解:安培力大小为F=BIL=0.5×5×2N=5N

有左手定则可知方向水平向右;

故答案为:5N,水平向右

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一根长为L=0.2m,质量为m=0.1kg的导线AB,用软导线悬挂在方向水平的磁感应强度为B=1T的磁场中,现要使悬线拉力为零,则:

(1)AB导线通电方向怎样?

(2)电流强度是多大?(重力加速度g取10m/s2

正确答案

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AB的电流方向为向右.

故答案为:A指向B(或向右).

(2)由题意可得:

mg=BIL,所以有:

故电流强度为1A.

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题型: 单选题
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单选题

关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系,正确的说法是(  )

A磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的

B磁场方向一定与安培力方向垂直,但电流方向不一定与安培力方向垂直

C磁场方向不一定与安培力方向垂直,但电流方向一定与安培力方向垂直

D磁场方向不一定与电流方向垂直,但安培力方向一定既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直

正确答案

D

解析

解:根据左手定则,可知:磁感线穿过掌心,安培力与磁感线垂直,且安培力与电流方向垂直,所以安培力垂直于感应线与电流构成的平面.但磁感线不一定垂直于电流,故只有D正确,ABC均错误;

故选:D

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题型:简答题
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简答题

将长0.5m,通过电流4A的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受安培力为0.3N,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度B大小;

(2)若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场B的大小.

正确答案

解析

解:(1)由安培力的公式F=BIL得,匀强磁场的磁感应强度为:

 B==T=0.15T

(2)若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的磁感应强度仍不变.

此时磁感应强度仍为0.15T.

答:(1)匀强磁场的磁感应强度B大小为0.15T;

(2)若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场B的大小为0.15T.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,两平行光滑导轨相距20cm,导轨电阻不计,金属棒MN的质量为10g,电阻R=10Ω,匀强磁场磁感应强度B的方向竖直向下,大小为5T,导轨平面与水平面的夹角θ=45°,当 MN沿导轨以10m/s速度匀速下滑时,求变阻器R0的阻值(导轨足够长,g取10m/s2).

正确答案

解析

解:对金属棒受力分析,重力、支持力与安培力.处于平衡状态;

由E=BLVcosθ,

再由殴姆定律可得:

根据平衡条件可得:mgsinθ=BILcosθ;

由以上式子可得:R0=80Ω,

答:使MN沿导轨以10m/s速度匀速下滑时,则变阻器R0的阻值为80Ω.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在同一水平面上的两金属导轨间距:ab=0.4m,处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T.导体棒ab垂直导轨放置在金属导轨间,质量m=2kg.设电源电动势E=2.0V,电源内阻及导轨电阻不计,导体棒ab的电阻R=4Ω.求合上开关的瞬间:

(1)导体棒ab受到安培力的大小和方向;

(2)导体棒ab的加速度.

正确答案

解析

解:(1)导体棒ab受到安培力的大小为 F=BIL=BL=2×0.5×0.4N=0.4N,导体棒中电流方向为:a→b,由左手定则判断可知:导体棒ab受到安培力的方向为方向水平向右

(2)由牛顿第二定律知:a==0.2m/s2

答:(1)导体棒ab受到安培力的大小为0.4N.方向为水平向右.

(2)加速度为0.2m/s2

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题型: 单选题
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单选题

在匀强磁场中固定一平行光滑导轨,导轨平面与水平面的夹角为α,有一根长为L、质量为m的导体棒垂直导轨放置,如图所示,当通以图示方向的电流I后,导体棒恰能保持静止,若要求磁感应强度B的值最小,重力加速度为g,则应有(  )

AB=,方向竖直向上

BB=,方向垂直斜面向上

CB=,方向垂直斜面向上

DB=,方向垂直导体棒向左

正确答案

C

解析

解:根据平衡条件,安培力F=mgsinα,方向平行于斜面向上,

由左手定则知磁场方向垂直于导轨平面向上,结合安培力公式有:BIL=mgsinα

得:B=

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示的光滑斜面上,水平放置一根通电导体棒,电流方向垂直纸面向外,在空间加下列哪个方向的匀强磁场,可以使棒静止在斜面上(  )

A水平向右

B竖直向下

C垂直斜面向下

D沿斜面向上

正确答案

A

解析

解:A、由左手定则可知图中导线所受安培力竖直向上,当安培力等于重力时,导体棒可以处于平衡状态.故A正确.

   B、由左手定则可知图中导线所受安培力水平向右,导体棒不可能处于平衡状态,故B错误

  C、由左手定则可知图中导线所受安培力沿斜面向下,导体棒不可能处于平衡状态.故C错误;

   D、由左手定则可知图中导线所受安培力垂直斜面向下,导体棒不可能处于平衡状态.故D错误;

故选:A

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题型:简答题
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简答题

在倾角为θ的斜面上,垂直纸面放一根质量为m的导体棒,电流强度为I,导体棒长度为L,如图所示.棒与斜面间的静摩擦因数为μ(设μ<tanθ).欲使导体棒静止在斜面上,应加匀强磁场的磁感应强度的最小值是多少?

正确答案

解析

解:对a受力分析可知为保证a静止,所加安培力的最小值应沿斜面向上,

大小为:F=mgsinθ-μmgcosθ=BminIL

解得:Bmin=,方向由左手定则判断可知垂直于斜面向上.

答:应加匀强磁场的磁感应强度的最小值为

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题型:简答题
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简答题

画出下列各图中通电直导线A受到的安培力的方向

正确答案

解析

解:(1)根据左手定则导线所受的安培力方向垂直于导线向下.

(2)磁铁产生的磁场在导线处水平向左,根据左手定则,导线所受的安培力方向竖直向下.

(3)线框右边电流比左边电流在导线处产生的磁场强,根据右手螺旋定则,得出导线处的磁场垂直纸面向外,根据左手定则知,导线所受的安培力水平向右.

(4)线圈平面所处的磁场水平向左,根据左手定则导线A所受的安培力竖直向上.如图所示.

故答案为:如图所示.

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题型:简答题
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简答题

电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆CD的质量)加速到v=10km/s的电磁炮.若轨道宽L=2m,长s=100m,通过的电流为I=10A,求:轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度为多大?

正确答案

解析

解:金属杆CD(含弹体)受到安培力作用,做加速运动的过程中,由动能定理有:

BLIs=mv2                             

即:B===55T

答:轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度为55T.

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题型:简答题
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简答题

匀强磁场中长4cm的通电导线垂直磁场方向,当通过导线的电流为2A时,它受到的安培力大小为8×10-3N,问:

(1)该处的磁感应强度B是多大?

(2)若电流不变,导线长度减小到2cm,则它受到的安培力F和该处的磁感应强度B各是多少?

正确答案

解析

解:(1)根据F=BIL得,B=

(2)若电流不变,导线长度减小到2cm,则它受磁场力F=BIL=0.1×2×0.02=4×10-3N.

此处的磁感应强度不变,为0.1T.

答:(1)该处的磁感应强度B是0.1T

(2)若电流不变,导线长度减小到2cm,则它受到的安培力F为4×10-3N,该处的磁感应强度B为0.1T

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题型: 单选题
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单选题

一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中,此时悬线的张力大于零而小于铜棒的重力.要使悬线中张力为零,可采用的方法有(  )

A适当增大电流,其它不变

B适当减小电流,其它不变

C电流方向反向,其它不变

D使电流方向反向,并适当减弱磁场

正确答案

A

解析

解:以导线为研究对象,导线受力如图所示,导线静止,处于平衡状态,

由平衡条件得:2F+FB=G,重力G不变,欲使悬线中拉力F为零,

安培力FB=BIL应变大,可以增大B或I,故A正确B错误;

如果使电流方向反向,则安培力向下,拉力F增大,不可能为零,故CD错误;

故选:A.

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