- 安培力
- 共3605题
如图所示,在竖直向下的匀强磁场中固定一根水平通电直导线M,导线M中的恒定电流方向垂直纸面向里,另有一根通电直导线N(图中未画出)与导线M平行放置在磁场中,导线N中的电流方向也垂直纸面向里.导线N放在与M等高的a位置时所受安培力恰好为零,b在M的正上方,a、b、c、d与M等高,a、b、c到M的距离相等,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、导线N在M处产生的磁场强度方向与匀强磁场反向相同,M处的磁场前度不为零,故M所受的安培力不为零,故A错误;
B、b处的磁场强度沿bc方向,故所受到的安培力由b指向a,故B正确;
C、c处的磁感应强度沿匀强磁场方向且不为零,故导线N所受安培力不为零,故C错误;
D、d处的磁场方向沿匀强磁场方向,且不为零,所受到的安培力由a指向d,故D错误;
故选:B
(2016•大庆模拟)如图所示,电源电动势为3V,内阻不计,导体棒质量60g,长1m,电阻1.5Ω,匀强磁场竖直向上,B=0.4T.当开关闭合后,棒能在某一位置静止,试求在此位置上棒对每只环的压力为多少?若已知绝缘环半径0.5m,求此位置与环底高度差为多少?(圆环是光滑的)
正确答案
解析
解:(1)金属棒受到的安培力为:
对金属棒进行受力分析,金属棒受到重力、安培力和两个环的支持力,如图:
因为金属棒静止,根据平衡条件得每个环对棒的支持力=0.5N
(2)由于:
所以:θ=53°
所以金属棒上升的高度为:
h=r-rcosθ=0.5-0.5cos53°=0.2m
答:(1)静止后每个环对棒的支持力是0.5N;(2)此金属棒环底的高度差是0.2m.
长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近a处,且通入垂直纸面向里的电流如图中“⊗”所示,在圆线圈开始通以顺时针方向电流的瞬间,线圈将( )
正确答案
解析
解:根据右手螺旋定则知,直线电流在a点的磁场方向竖直向上,与a点电流方向平行,所以a点不受安培力.同理b点也不受力;
取线圈上下位置一微元研究,上边微元电流方向水平向右,下边微元电流方向水平向左,直线电流在此处位置产生的磁场方向为斜向下,根据左手定则,上边微元受到的安培力垂直纸面向里,下边微元所受安培力垂直纸面向外,所以圆形线圈将以直径AB为轴转动,逆时针转动.
故选:D
如图所示,一根通有电流I的直铜棒MN,用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,此时两根悬线处于紧张状态,下列哪些措施可使悬线中张力为零( )
正确答案
解析
解:棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,由于此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,则安培力必须增加.所以适当增加电流强度,或增大磁场;
故选:C.
关于安培力与洛伦兹力的异同,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、通电导线的电流也是由电荷的定向移动而形成的,所以两种力本质上都是磁场对运动电荷的作用.故A正确;
B、洛伦兹力的方向与带电粒子的运动有关,安培力的方向与电流方向有关,而自由电荷的定向移动形成电流,所以B错误;
C、两种力的方向均可用左手定则判断,故C正确;
D、安培力做功,但洛伦兹力始终与速度方向垂直,所以洛伦兹力不做功,故D错误;
故选:AC
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