- 安培力
- 共3605题
一段通电直导线垂直磁场方向放置，磁感应强度为1T，导线中电流大小为2A，导线长度为0.5m，则导线所受安培力大小为______N．
正确答案
1
解析
解：长度为0.5m的通电直导线，垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为1T，通入电流为2A，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=1×2×0.5N=1N
故答案为：1
地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场．如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10-4T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20m，通有从东到西30A的电流，则求：
（1）地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力有多大？
正确答案
解析
解：（1）匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从东向西．则由左手定则可得安培力的方向为竖直向下．
安培力的大小为：F=BIL=0.5×10-4×20×30N=0.03N
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力为0．
答：（1）地磁场对这根导线的作用力有0.03N，方向竖直向下；
（2）通电直导线如果南北方向放置，则地磁场对这根导线的作用力为0．
一根通电直导线在某个空间没有受到安培力的作用，那么（ ）
正确答案
解析
解：一根通电直导线在某个空间没有受到安培力的作用，则可能空间无磁场，或可能磁场的方向与电流的方向平行．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
正确答案
解析
解：由F=BIL得：I=
由左手定则判断，电流方向O→C，故BC正确
故选：BC．
如图1所示，质量为0.05kg，长l=0.1m的铜棒，用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T．不通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ=37°，求此棒中恒定电流多大？（不考虑棒摆动过程中产生的感应电流，g取10N/kg）
同学甲的解法如下：对铜棒受力分析如图2所示：
当最大偏转角θ=37°时，棒受力平衡，有：
FTcosθ=mg
FTsinθ=F安=BIl
得I=
同学乙的解法如下：
如图3，F安做功：WF=Fx1=BIlsin37°×lsin37°=BI（lsin37°）2
重力做功：
WG=-mgx2=-mgl（1-cos37°）
由动能定理得：WF+WG=0
代入数据解得：
I=
请你对甲、乙两同学的解法作出评价：若你对两者都不支持，则给出你认为正确的解答．
正确答案
解析
解：（1）甲和乙同学的解法均错误
错误原因：前者认为棒到达最高点速度为零时，一定处于平衡状态，或者认为偏角最大的是平衡位置；后者将安培力做功求错．
（2）正确的解法如下：金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，
如图所示：安培力F做功为WF=FS1=BIL2sin37°
重力做功为WG=-mgS2=-mgL（1-cos37°）
由动能定理得BIL2sin37°-mgL（1-cos37°）=0
解得 I=
答：此棒中恒定电流的大小为
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