- 安培力
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将一长度为0.1m的直导线放入某一匀强磁场中,当导线中电流为2A时,测得其所受安培力为1N.则此匀强磁场的磁感应强度B大小( )
正确答案
解析
解:长度为0.5m的通电直导线,垂直放置于匀强磁场,通入电流为2A,则由公式可得安培力的大小为F=BIL=B×2×0.1N=1N.解得B=5T,安培力方向始终与电流与磁场所构成的平面垂直,此时为最小值.
故选:D
如图所示,重铜棒MN长a,质量未知,两端由两根长都是l的轻软铜线悬挂起来,铜棒MN保持水平,整个装置静止于竖直平面内,装置所在处有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B.现给铜棒MN中通入某一恒定电流,铜棒发生摆动,测得最大偏角θ=60°,最大动能为EK(不计感应电流影响和空气阻力).则铜棒中通的电流强度为______,从最低点运动到最高点的过程中安培力做的功是______.(请用题中已知的字母来表示,角度θ的三角函数值请代入数据)
正确答案
EK
EK
解析
解:当铜棒偏角是30°时,铜棒平衡,
铜棒受力如图所示,则G=FBcot30°=FB ①,
当铜棒偏角是30°时,速度最大,动能最大,
由动能定理可得:EK=FBlsin30°-Gl(1-cos30°) ②,
FB=BIa ③,由①②③解得:I=EK,
从最低点到最高点的过程中,由动能定理可得:
FBlsin60°-Gl(1-cos60°)=0-0 ③,
由①②③解得,安培力的功W=FBlsin60°=EK;
故答案为:EK;
EK.
(2016•常州模拟)如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其中正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,现给导线通一垂直纸面向外的电流,则( )
正确答案
解析
解:在磁铁外部,磁感线从N极指向S极,长直导线在磁铁的中央正上方,导线所在处磁场水平向左方;导线电流垂直于纸面向外,由左手定则可知,导线受到的安培力竖直向下方;由牛顿第三定律可知,导线对磁铁的作用力竖直向上,因此磁铁对桌面的压力减小,小于磁铁的重力,通电导线给磁铁的作用力只在竖直方向,水平方向无作用力,故磁铁没有运动趋势,磁铁不受摩擦力,故ACD错误,B正确.
故选:B.
长为L,重为G的均匀金属棒一端用细线悬挂,一端搁在桌面上与桌面夹角为α,现垂直细线和棒所在平面加一个磁感应强度为B的匀强磁场,当棒通入如图所示方向的电流时,细线中正好无拉力,则电流的大小为______A.
正确答案
解析
解:绳刚好无拉力,故在垂直于杆方向上合力为零,故mgcosα=BIL
解得
故答案为:
如图所示,匀强磁场中有一通电直导线,导线受到的安培力F的方向为沿纸面垂直导线______(填“向上”或“向下”),若导线中电流大小为I,磁感应强度大小为B,导线在磁场中的长度为L,导线受到的安培力F的大小为______.
正确答案
向下
BIL
解析
解:因通电导线垂直放置于磁场,则有,安培力的大小F=BIL.
根据左手定则,知安培力的方向竖直向下.
故答案为:向下;BIL.
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