- 安培力
- 共3605题
(2015秋•宜昌校级期中)如图所示,一根长为L的铝棒用两个倔强系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里.当棒中通以向右的电流I,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与未通电时相比均改变了△x;若通以向左的电流I时,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与未通电时相比均改变了△y.求磁感应强度B.
正确答案
解析
解:由题意可知,
设未通电时伸长量为x,则mg=kx
当通入自左向右的电流时,由左手定则可知,安培力F=BIL,使弹簧缩短x-△x,由平衡条件得:安培力mg-BIL=k•(x-△x);
通以向左的电流,也是大小等于I时,弹簧伸长x+△y,处于平衡状态,由平衡条件得:安培力mg+BIL=k•(x+△y);
则有:B=;
答:磁感应强度B为
如图为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于
.当MN中没有电流且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合,已知,
=L,
=s.要求:
(1)当电流表示数为零时,求弹簧的伸长量△x(重力加速度为g);
(2)证明:该电流表的刻度是均匀分布的(即通电金属棒MN在磁场中,从cd边起竖直向下发生位移为x与金属棒MN中电流强度I成正比)(不计通电时电流产生磁场的作用);
(3)求此电流表的量程Im.
正确答案
解析
解:(1)设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为△x,由平衡条件得:
mg=k•△x;
解得:
(2)当电流为I时,安培力为:FA=BIL
弹簧的伸长量增加,根据胡克定律,为:
=
∝I
故刻度均匀;
(3)满量程时通过MN的电流强度为Im,则有:
BImL=ks
解得:
Im=
答:(1)当电流表示数为零时,求弹簧的伸长量为;
(2)证明如上;
(3)此电流表的量程为.
(2016•凉山州一模)如图,倾角为θ的粗糙绝缘体斜面固定于水平向左的匀强磁场B中,将通电直导线垂直于斜面水平放置,导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静置于斜面上,则下列说法正确的是:( )
正确答案
解析
解:导线保持静止,受力平衡;
地球表面的一切物体都受重力,故导线受重力;
根据左手定则,安培力向上;
对于弹力和摩擦力,讨论如下:
1、如果安培力与重力平衡,则不受支持力和摩擦力;
2、如果安培力小于重力,根据平衡条件,则受支持力和摩擦力,且支持力与摩擦力的合力竖直向上,否则不难平衡;
故ABD错误,C正确;
故选:C
安培力的方向与______、______有关,可以根据______判断.
正确答案
磁场方向
电流方向
左手定则
解析
解:左手定则:张开左手,使四指与大拇指在同一平面内,大拇指与四指垂直,把左手放入磁场中,让磁感线穿过手心,四指与电流方向相同,大拇指所指的方向是安培力的方向.
故答案为:磁场方向、电流方向,左手定则.
如图所示.用弯曲的导线环把一铜片和一锌片相连装在一绝缘的浮标上,然后把浮标浸放在盛有稀硫酸的容器中.设开始放置时,环平面处于南北方向上,放手后,环平面将最终静止在什么方向上?
正确答案
解析
解:锌比铜活泼,故锌为负极,铜为正极,电流由铜流向锌,环平面处于南北方向上,故地磁场与与通电导线平行,故不受安培力,不发生转动,故环平面将最终静止南北方向上
故答案为:南北方向
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