- 安培力
- 共3605题
如图所示,MN、PQ为水平放置的金属导轨,导轨间距L=10cm,直导线ab与导轨垂直放置,导线电阻R1=0.4Ω.导轨所在区域有一匀强磁场,磁场方向竖直向下,磁感应强度B=0.2T.电池电动势E=1.5V,内电阻r=0.18Ω,电阻R=1.6Ω,开关S接通后ab仍保持静止,求此时ab所受的摩擦力的大小和方向.
正确答案
解析
解:R与R1并联后的电阻为:R′==
=0.32Ω
根据闭合电路欧姆定律:I==
=3A
则Iab=×3=2.4A
根据平衡条件:IabLB=f
代入数据得f=0.048N
由左手定则判断安培力方向向右,则摩擦力方向水平向左;
答:此时ab所受的摩擦力的大小f=0.048N,方向水平向左.
如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=120°,流经导线的电流为I,方向如图所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )
正确答案
解析
解:由安培力公式F=BIL,与左手定则,可得ab段导线的安培力方向垂直于导线与磁感线构成的平面并斜向左.同理cd段导线的安培力方向垂直于导线与磁感线构成的平面并斜向右.因此由平行四边形定则对这两个安培力进行分解,可得沿bc段方向的安培力分力正好相互平衡,所以ab段与cd段导线的安培力的合力为BIL,方向竖直向上;
而bc段安培力的大小为BIL,方向是竖直向上;
则导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力大小为2BIL,方向是竖直向上.
故B正确.
故选:B.
关于磁场中的通电导线和运动电荷的有关说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、带电粒子只受洛伦兹力作用时,由于洛伦兹力始终与速度方向垂直,所以其力只改变速度方向,不改变速度的大小,则动能不变,故A正确;
B、根据左手定则,磁场对通电导线的安培力方向一定与磁场方向垂直,故B错误;
C、通电导线在磁场中平行磁场方向防止时不受安培力,故C错误;
D、电荷在磁场中运动方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力,所以做匀速直线运动,故D正确;
本题选错误的,故选:BC.
如图所示,在倾角都为θ的光滑平行导轨上,水平放一根长为l、质量为m的金属棒ab,在金属棒所在空间存在匀强磁场,金属棒ab中所通电流大小为I,方向由a流向b.要使金属棒ab在导轨上始终处于静止状态,则磁感应强度的最小值为______.
正确答案
解析
解:当安培力方向与斜面平行时安培力有最小值:
F=mgsinθ
即BIL=mgsinθ
得:B=
故答案为:.
(2015秋•运城校级期末)在一足够大的匀强磁场中,设想沿某一方向放一长度为L、通有电流I的导线,发现导线受到一定的磁场力,则( )
正确答案
解析
解:A、通电导向受到的安培力为F=BILsinθ,其中θ为通电导线一与磁场方向的夹角,故B=,故当θ=30°时,B=
,故A正确
B、不知道θ的大小,故B不一定为,故B错误;
C、根据F=BILsinθ可知,当导线中电流增大到原来的2倍,其它条件不变,则导线所受的磁场力一定增大到原来的2倍,故C正确;
D、根据F=BILsinθ可知,若导线的长度增大到原来的2倍,其它条件不变,则导线所受的磁场力变为2倍,故D错误
故选:AC
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