- 安培力
- 共3605题
如图所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源,电动势为E,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.金属杆ab垂直于导轨放置,导轨与金属杆接触良好,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中.当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab刚好处于静止状态.要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是( )
正确答案
解析
解:A.根据初始条件受力分析知mgsinθ=BIL,因此减小磁感应强度B,安培力减小,金属棒不可能沿斜面向上运动,故A错误;
B.将滑动变阻器触头P向左移,电阻减小,回路中的电流增大,则安培力F=BIL将增大,金属棒将向上运动,故B正确;
C.增大倾角θ,重力分力沿斜面向下分力mgsinθ>BIL,金属棒将向下运动,故C错误;
D.将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变,安培力将沿斜面向下,因此金属棒将向下运动,故D错误.
故选:B
如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )
正确答案
解析
解:导体棒受力如图所示,tanθ=
=
;
A、棒中电流I变大,θ角变大,故A正确;
B、两悬线等长变短,θ角不变,故B错误;
C、金属棒质量变大,θ角变小,故C错误;
D、磁感应强度变大,θ角变大,故D错误;
故选A.
在匀强磁场中,有一条与磁场垂直,长为1.5m的通电直导线,导线中的电流为5.0A.所受安培力的大小为1.8N,该磁场磁感应强度的大小为( )
正确答案
解析
解:(1)由安培力的公式F=BIL得,匀强磁场的磁感应强度为:
B=
故选:B
一根质量为0.4kg、长为0.2m的直导线,水平放在一个倾角为30°的光滑斜面上,如图所示,一匀强磁场方向垂直于斜面向下,当导线中通有1A的电流时(g取10m/s2)则:
(1)要使导线恰好处于静止状态,导线中电流的方向如何?磁场的磁感应强度为多大?
(2)如果匀强磁场方向竖直向下,要使通电导线继续保持平衡,则磁场的磁感应强度为多大?
正确答案
解析
解:(1)对物体受力分析并合成如图:
由平衡条件得:支持力N与安培力F的合力F′与重力大小相等.
安培力:F=BIL
在直角三角形中,由三角函数关系得:
sinθ=,所以F=mgsinθ
即:BIL=mgsinθ
所以:B==10T
由左手定则可知电流方向向外
(2)安培力方向水平向右,则mgtanθ=BIL
可得:
答:1)要使导线恰好处于静止状态,导线中电流的方向向外,磁场的磁感应强度为10T.
(2)如果匀强磁场方向竖直向下,要使通电导线继续保持平衡,则磁场的磁感应强度为:
如图所示,两平行光滑金属导轨间距10cm与电源连通.导轨平面与水平面成30°角,导轨上放置一质量为0.2kg的金属棒MN.当金属棒上通过10A的电流时,为使其能静止在导轨上,需在导轨所在空间加一匀强磁场.若要磁场的磁感应强度最小,所加磁场方向如何?磁感应强度多大?(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:当安培力沿斜面向上时,安培力最小,磁感应强度最小,方向应垂直于斜面向下
则有:BId=mgsin30°
解得:B==1T
答:所加磁场方向垂直于斜面向下,磁感应强度1T.
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