- 安培力
- 共3605题
如图,在倾角为θ的斜面上,有一质量为m的通电长导线,电流方向如图,当斜面处于方向垂直于斜面向上的匀强磁场中,磁感强度分别为B1和B2时,斜面与长直导线的静摩擦力均达到最大值,已知B1:B2=3:1,则斜面与长直导线的最大静摩擦力为( )
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D正确,ABC错误;
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.
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==796.8N
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;
如图所示,质量为m=0.3kg、边长为d=10cm的均质等边三角形导线框ABC,在A处用细线竖直悬挂于长度为L=30cm的轻杆的左端,轻杆的右端通过弹簧连接在地面上,离杆左端10cm处有一固定的转轴O.现垂直于ABC施加一个水平向里的匀强磁场,磁感应强度B=10-2T.在导线框中通以逆时针方向、大小为I=1A的电流,轻杆处于水平状态,则此时AB边所受安培力的大小为______N,弹簧对杆的拉力为______N.
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×L=F×
L,
则细线对杆的拉力F==
;
故答案为:0.001,1.5
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