安培力
共3605题

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安培力
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题型：单选题

单选题

在磁场中有一小段长为L、通有电流I的导线，关于导线所在处的磁感应强度，以下说法中正确的是（　　）

A若该导线所受磁场力为零，则该处磁感应强度一定为零

B若该导线所受磁场力不为零，则该处磁感应强度一定为

C若该导线所受磁场力不为零，则磁场力方向即为该处的磁感应强度方向

D若该导线所受的磁场力有最大值，则用来定义该处的磁感应强度

正确答案

解析

解：

A、因为电流I与磁场B方向平行时，该导线所受磁场力为0，所以不能根据所受磁场力为0得出磁感应强度一定为0的结论，故A错误；

B、只有当磁场B与电流I垂直时，才有F=BIL，故当导线所受磁场力不为0时，但不能肯定此时B⊥I，故B不一定等于，故B错误；

C、根据左手定则，磁场力方向与磁场方向是垂直关系，故不能说磁场力方向就是磁感应强度方向，故C错误；

D、因为导线所受到的磁场力有最大值，则此时磁场B与电流I垂直，即此时满足F=BIL，此时即可以用来定义该处的磁感应强度．故D正确．

故选D．

题型：简答题

简答题

质量为m=0.02kg通电细杆ab置于倾角为θ=370的平行放置的导轨上，导轨的宽度d=0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，调节滑动变阻器的滑片，让杆ab沿导轨匀速下滑．试求出通过杆ab的电流为多大．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

正确答案

解析

解：对杆受力分析，如图，

根据平衡条件，沿斜面方向：mgsinθ=f+F

又F=BId

f=μmgcosθ

联立三个式子得：I=0.14A

答：通过杆ab的电流为0.14A．

题型：简答题

简答题

如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角．

（1）画出AC棒受力的截面图；

（2）求AC棒受到的支持力；

（3）求导轨受到的摩擦力．

正确答案

解析

解：（1）AC棒的受力分析图如图所示．

（2、3）根据共点力平衡得，FAcos（90°-θ）=f

FAsin（90°-θ）+N=mg

因为FA=BIl，

则支持力N=mg-BIlcosθ，摩擦力f=BIlsinθ．

所以导轨受到的摩擦力为BIlsinθ．

答：（1）受力分析图如图所示．

（2）AC棒所受的支持力N=mg-BIlcosθ．

（2）导轨受到的摩擦力为BIlsinθ．

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的电源（不计内阻）．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图所示，求：

（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少；

（2）已知ab棒与导轨间动摩擦因素μ=且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒刚好发生滑动时，B的大小至少为多大且此时B的方向如何．

正确答案

解析

解：从b向a看其受力如图所示．

（1）水平方向：f=FAsinθ…①

竖直方向：N+FAcosθ=mg…②

又FA=BIL=BL…③

联立①②③得：N=mg-，f=．

（2）当刚好发生滑动时，则F=FAsinθ=μFN=μ（mg-FAcosθ）

即

当B取最小值时，，此时θ=60°

解得B=

答：（1）当ab棒静止时，受到的支持力为mg-，摩擦力为；

（2）已知ab棒与导轨间动摩擦因素μ=且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒刚好发生滑动时，B的大小至少为，且此时B的方向与水平方向的夹角为60

题型：单选题

单选题

一段长为l的通电直导线，设每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是q，设它们的定向移动速度大小为v．现加一匀强磁场，其方向垂直于直导线，磁感应强度为B，则磁场对这段导线的作用力为（　　）

ABvql

CnqBlv

正确答案

解析

解：每米导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电量均为q，它们定向移动的平均速率为v，

所以电流的大小为I=nqv，

磁场对这段导线的安培力F=BIL=nqvLB，所以C正确，

故选：C．

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