- 安培力
- 共3605题
匀强磁场的磁感应强度为B，一长为L的导线弯成等臂直角形，通以电流I，导线所在平面与磁场方向垂直，且可绕过其一端且平行于磁场方向的轴自由转动，为使杆平衡，需在其另一端加一个力，该力的大小至少为______．
正确答案
解析
解：当L的直导线，由中点折成直角形时，有效长度为：
由于磁场和导线垂直，根据安培力公式F=BIL，解得：
该安培力的作用点的等效位置在两个端点的连线的中间，所以安培力产生的力矩：
为使杆平衡，需在其另一端加一个力，当该力的方向与两个端点的连线垂直时，该力最小，此时该力的力臂为
由力矩平衡，得：M2=M1
所以该力的大小为：Fmin=
故答案为：
（1）若磁场的磁感应强度B=0.5T，求此时金属棒受到的安培力F的大小；
（2）若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小．
正确答案
解析
解：（1）导体棒长为L=0.2m，磁感应强度B=0.5T，电流为I=10A，并且导体棒和磁场垂直，
所以导体棒受到的安培力大小为
F=BIL=0.5×10×0.2N=1.0N，
（2）悬线拉力恰好为零，金属棒受重力和安培力，由金属棒静止可得
F=B′IL=mg
所以
答：（1）金属棒受到的安培力F的大小为1.0N；
（2）若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小为2.5T．
（1）流经直导线ab的电流大小；
（2）直导线ab所受安培力的大小和方向；
（3）直导线ab所受摩擦力的大小和方向．
正确答案
解析
解：（1）由闭合电路的欧姆定律可得
I=
（2）由安培定则可知安培力方向右，大小为
F=BIL=0.2×3×0.1N=0.06N
（3）有共点力平衡可知
f=F=0.06N，方向向左
答：（1）流经直导线ab的电流大小为3A；
（2）直导线ab所受安培力的大小为0.06N，方向向右；
（3）直导线ab所受摩擦力的大小为0.06N，方向向左
正确答案
N
右
解析
解：电流方向由b到a，安培力向右，根据左手定则，知磁场方向竖直向下，所以磁铁上端是N极．
磁铁上端是S极，电流方向自a到b，根据左手定则，知安培力方向向右．
故答案为：N，右．
正确答案
5×10-3
上
变小
解析
解：长L=0.25m的导体棒垂直置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁强中，则导体棒受到的安培力大小为
F=BIL=1.0×10-2×2×0.25N=5×10-3N
由左手定则可得：安培力方向竖直向上．
当向外旋转后，θ增大，所受安培力为F=BILcosθ，故安培力减小
故答案为：5×10-3； 上；减小
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