安培力
共3605题

· 安培力

安培力
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题型：填空题

填空题

如图所示ab、cd为两根相距L=2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，金属棒MN当通以从M到N大小I=5A电流时，所受到的安培力为______N，方向是______．

正确答案

水平向右

解析

解：安培力大小为F=BIL=0.5×5×2N=5N

有左手定则可知方向水平向右；

故答案为：5N，水平向右

题型：单选题

单选题

关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是（　　）

A磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的

B磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直

C磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直

D磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直

正确答案

解析

解：根据左手定则，可知：磁感线穿过掌心，安培力与磁感线垂直，且安培力与电流方向垂直，所以安培力垂直于感应线与电流构成的平面．但磁感线不一定垂直于电流，故只有D正确，ABC均错误；

故选：D

题型：简答题

简答题

将长0.5m，通过电流4A的通电导线放在匀强磁场中，当导线和磁场方向垂直时，通电导线所受安培力为0.3N，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B大小；

（2）若将通电导线中的电流减为2A，则这时匀强磁场B的大小．

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==T=0.15T

（2）若将通电导线中的电流减为2A，则这时匀强磁场的磁感应强度仍不变．

此时磁感应强度仍为0.15T．

答：（1）匀强磁场的磁感应强度B大小为0.15T；

（2）若将通电导线中的电流减为2A，则这时匀强磁场B的大小为0.15T．

题型：简答题

简答题

如图所示，两平行光滑导轨相距20cm，导轨电阻不计，金属棒MN的质量为10g，电阻R=10Ω，匀强磁场磁感应强度B的方向竖直向下，大小为5T，导轨平面与水平面的夹角θ=45°，当 MN沿导轨以10m/s速度匀速下滑时，求变阻器R0的阻值（导轨足够长，g取10m/s2）．

正确答案

解析

解：对金属棒受力分析，重力、支持力与安培力．处于平衡状态；

由E=BLVcosθ，

再由殴姆定律可得：；

根据平衡条件可得：mgsinθ=BILcosθ；

由以上式子可得：R0=80Ω，

答：使MN沿导轨以10m/s速度匀速下滑时，则变阻器R0的阻值为80Ω．

题型：简答题

简答题

如图所示，在同一水平面上的两金属导轨间距：ab=0.4m，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．导体棒ab垂直导轨放置在金属导轨间，质量m=2kg．设电源电动势E=2.0V，电源内阻及导轨电阻不计，导体棒ab的电阻R=4Ω．求合上开关的瞬间：

（1）导体棒ab受到安培力的大小和方向；

（2）导体棒ab的加速度．

正确答案

解析

解：（1）导体棒ab受到安培力的大小为 F=BIL=BL=2×0.5×0.4N=0.4N，导体棒中电流方向为：a→b，由左手定则判断可知：导体棒ab受到安培力的方向为方向水平向右

（2）由牛顿第二定律知：a==0.2m/s2

答：（1）导体棒ab受到安培力的大小为0.4N．方向为水平向右．

（2）加速度为0.2m/s2

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