- 安培力
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画出下列各图中通电直导线A受到的安培力的方向
正确答案
解析
解:(1)根据左手定则导线所受的安培力方向垂直于导线向下.
(2)磁铁产生的磁场在导线处水平向左,根据左手定则,导线所受的安培力方向竖直向下.
(3)线框右边电流比左边电流在导线处产生的磁场强,根据右手螺旋定则,得出导线处的磁场垂直纸面向外,根据左手定则知,导线所受的安培力水平向右.
(4)线圈平面所处的磁场水平向左,根据左手定则导线A所受的安培力竖直向上.如图所示.
故答案为:如图所示.
如图所示,PQ、MN为水平、平行放置的金属导轨相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用轻绳经滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3kg,棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体保持静止状态,可在棒中通入多大的电流?方向如何?(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:导体棒的最大静摩擦力大小为fm=0.5mg=1N,M的重力为G=Mg=3N,则fm<G,要保持导体棒静止,则安培力方向必须水平向左,则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由b到a.
根据受力分析,由共点力平衡,当摩擦力向左时则有F安-T+f=0
F安=BIL,
联立得:I=1A
当摩擦力向右时F安-T-f=0
解得I=2A
答:应在棒中通入1A≤I≤2A的电流,方向b→a
匀强磁场中长4cm的通电导线垂直磁场方向,当通过导线的电流为2A时,它受到的安培力大小为8×10-3N,问:
(1)该处的磁感应强度B是多大?
(2)若电流不变,导线长度减小到2cm,则它受到的安培力F和该处的磁感应强度B各是多少?
正确答案
解析
解:(1)根据F=BIL得,B=.
(2)若电流不变,导线长度减小到2cm,则它受磁场力F=BIL=0.1×2×0.02=4×10-3N.
此处的磁感应强度不变,为0.1T.
答:(1)该处的磁感应强度B是0.1T
(2)若电流不变,导线长度减小到2cm,则它受到的安培力F为4×10-3N,该处的磁感应强度B为0.1T
一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中,此时悬线的张力大于零而小于铜棒的重力.要使悬线中张力为零,可采用的方法有( )
正确答案
解析
解:以导线为研究对象,导线受力如图所示,导线静止,处于平衡状态,
由平衡条件得:2F+FB=G,重力G不变,欲使悬线中拉力F为零,
安培力FB=BIL应变大,可以增大B或I,故A正确B错误;
如果使电流方向反向,则安培力向下,拉力F增大,不可能为零,故CD错误;
故选:A.
如图直导线通入垂直纸面向里的电流,在下列匀强磁场中,能静止在光滑斜面上的是( )
正确答案
解析
解:A、导线所受安培力沿斜面向上,受重力和支持力,三个力可以平衡,所以导线能静止在光滑的斜面上.故A正确.
B、导线所受安培力沿斜面向下,受重力和支持力,三个力的合力不能为零,所以导线不能静止在光滑的斜面上.故B错误.
C、导线所受安培力垂直斜面向下,受重力和支持力,三个力的合力不能为零,所以导线不能静止在光滑的斜面上.故C错误.
D、导线所受安培力垂直斜面向上,受重力和支持力,三个力的合力不能为零,所以导线不能静止在光滑的斜面上.故D错误.
故选A.
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