- 安培力
- 共3605题
如图所示,两根平行光滑金属导轨P、Q水平放置,电阻不计,相距0.2m,上边沿与导轨垂直方向放一个质量为m=6×10-2Kg的均匀金属棒ab,通过电阻R2和电源相连.金属棒ab两端连在导轨间的电阻为R1=0.75Ω,电阻R2=2Ω,电源电动势E=6V,电源内阻r=0.25Ω,其他电阻不计.如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.求所加磁场磁感应强度的最小值和方向(取g=10m/s2).
正确答案
解析
解:因ab静止,故安培力的方向竖直向上,因电流从a到b,由左手定则可知B方向水平向右.由闭合电路欧姆定律有:
I==
=2A
导体棒受的安培力为:F=BIL
物体受力平衡:F=mg=6×10-2×10=0.6N
代入数值得:B==
=1.5T
答:所加磁场磁感应强度的最小值1.5T,方向水平向右.
如图所示,质量为m=50g的铜棒长L=10cm,用长度均为l,质量可不计的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场B中,已知B=0.50T,通电后棒向纸外偏转,当棒处于静止状态时,悬线与竖直方向的夹角为θ=37°.取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求铜棒中电流的方向及电流的大小.
正确答案
解析
解:棒子受力分析如图所示(侧视图).
根据共点力平衡知,安培力的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,电流的方向由M到N.
根据平衡得:FA=mgtanθ=BIL
解得:I=.
答:铜棒中的电流方向由M到N,大小为7.5A.
如图所示,将U形导轨以倾角θ斜放在匀强磁场中,磁感强度B方向竖直向上,现将一光滑的金属棒水平放在导轨上,且已知导轨宽度为L,棒质量为m,棒的电阻为R,其他电阻忽略不计,为使金属棒静止在导轨上,所加电源电动势E大小为多少?
正确答案
解析
解:金属棒静止在导轨上,受到重力G、导轨的支持力N和安培力F,由左手定则可知安培力方向水平向右,由平衡条件得
F=mgtan30°
又 F=BId
E=IR
联立解得:电动势 E=
答:电源的电动势大小E是.
关于直流电动机,下列认识正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机是根据通电线圈受到磁场力的力矩作用而转动的,不是根据法拉第电磁感应定律制成的,故A错误,D正确;
B、电动机消耗的电能一部分转化为机械能,一部分转化为内能,故B错误;
C、电动机的机械效率取决于它输出的机械能与它所消耗的电能之比,故C错误;
故选D.
如图所示,一根通电直导线置于水平向右的匀强磁场中,电流方向垂直于纸面向里,则该导线所受到安培力的方向( )
正确答案
解析
解:根据左手定则:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向里穿过手心,则手心朝左.四指指向电流方向,则指向里,拇指指向安培力方向:向下.
故选:D.
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