安培力
共3605题

· 安培力

安培力
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题型：简答题

简答题

水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L．M和P之间接入电动势为E、内阻为r的电源．现垂直于导轨放置一根质量为m，金属棒ab接入导轨间的电阻为R，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上，如图所示，问：

（1）当ab棒静止时，受到的支持力大小？摩擦力的大小和方向？

（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？

正确答案

解析

解：（1）通过对导体棒的受力分析根据共点力平衡可知：

FN=mg　　　

回路中的电流为：

受到的安培力为：F安=BIL　　　　　　

Ff=F安　　　

联立解得：Ff=，方向水平向右　　　　　　

（2）要使ab棒受的支持力为零，其静摩擦力必然为零，根据（1）可知：满足上述条件的最小安培力应与ab棒的重力大小相等、方向相反，所以有：

F安=mg　　　　　　　

方向水平向右　　　　　　　

答：（1）当ab棒静止时，受到的支持力大小为mg，摩擦力的大小为，方向水平向右

（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为，此时B的方向水平向右

题型：简答题

简答题

通电导线放在磁场中，下图给出了磁感强度B、电流I及安培力F三个物理量中的某两个物理量的方向，请在图中画出第三个物理量的方向．

正确答案

解析

解：磁场方向垂直纸面向里，电流方向斜向右，根据左手定则，安培力的方向垂直电流向上．

磁场方向竖直向下，安培力水平向右，根据左手定则可知，电流方向垂直纸面向外．

如图所示，

题型：单选题

单选题

如图所示，把一根通电直导线AB放在固定的凹形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过由A到B方向的电流时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是（　　）

A逆时针方向转动，同时下降

B逆时针方向转动，同时上升

C顺时针方向转动，同时下降

D顺时针方向转动，同时上升

正确答案

解析

解：在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，从上往下看，知导线逆时针转动，当转动90度时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为，逆时针转动，同时下降．

故选：A．

题型：多选题

多选题

如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（　　）

A磁场方向竖直向上

B磁场方向竖直向下

C金属杆ab受安培力的方向水平向右

D金属杆ab受安培力的方向水平向左

正确答案

A,C

解析

解：AC、如果磁场方向竖直向上时，由左手定则可知，金属棒所受安培力水平向右，金属棒所受合力可能为零，金属棒可以静止，故AC正确；

BD、如果磁场方向竖直向下时，由左手定则可知，金属棒所受安培力水平向左，金属棒所受合力不可能为零，金属棒不可能静止，故BD错误；

故选：AC．

题型：简答题

简答题

如图所示，一根均匀的导体棒ab，长为L，质量为m，电阻为R0，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导体ab由两根相同的轻质弹簧悬挂，并处在水平位置，这时每根弹簧的伸长量为x0，若电源电动势为E，电阻不计，两根弹簧的总电阻为R，求当开关S闭合后，导体ab平衡时每根弹簧的伸长量x是多少？

正确答案

解析

解：由导体棒受力平衡，得：2kx0=mg

当开关S闭合后，根据闭合电路欧姆定律有：I=

F=BIL

由左手定则确定安培力向上，导体棒受重力、弹力和安培力平衡，根据平衡条件弹力有：2kx=mg-BIL

联立解得：x=x0-

答：导体ab平衡时每根弹簧的伸长量是x0-

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