- 安培力
- 共3605题
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,
(1)若外加一个竖直方向的匀强磁场,求磁感应强度B1的大小和方向;
(2)若外加匀强磁场的磁感应强度最小,求磁感应强度B2的大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)导体棒静止,有共点力平衡可知:
mgtanθ=BIL
,竖直向上
(2)当磁场方向垂直于斜面向上时,此时磁感应强度最小,有共点力平衡可知:
mgsinθ=BIL
,垂直于斜面向上
答:(1)若外加一个竖直方向的匀强磁场,求磁感应强度B1为,方向为竖直向上;
(2)若外加匀强磁场的磁感应强度最小,求磁感应强度B2为,方向为垂直于斜面向上.
两足够长的平行金属导轨间的距离为L,导轨光滑且电阻不计,导轨所在的平面与水平面夹角为θ.在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E、内阻r的直流电源.现把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒在某个沿斜面外力作用下恰好保持静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R,金属导轨的其它电阻不计,已知重力加速度为g,试求:
(1)导体棒受到的安培力大小和方向;
(2)若导体棒受的安培力比重力沿斜面向下的分力小,则导体棒受到的外力F为多大?
正确答案
解析
解:(1)根据闭合电路欧姆定律有:
导体棒受到的安培力:F安=BIL 得
由左手定则到安培力方向:沿斜面向上
(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力G1=mg sinθ°
根据共点力平衡条件 mg sin37°=F+F安
解得:
答:(1)导体棒受到的安培力大小为,方向沿斜面向上;
(2)若导体棒受的安培力比重力沿斜面向下的分力小,则导体棒受到的外力F为
在磁感应强度是4.0×10-2T的匀强磁场里,有一条与磁场方向垂直、长为10cm的通电直导线,所受的安培力的大小是1.0×10-2N,求导线中电流的大小?
正确答案
解析
解:由F=BIL得:I=
答:导线中电流的大小为2.5A
如图,一个有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点.棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流方从M流向N,此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零,可( )
正确答案
解析
解:棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,由于此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,则安培力必须增加.所以适当增加电流强度,或增大磁场,故A正确,BCD错误;
故选:A
在赤道上空,水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,则此导线( )
正确答案
解析
解:赤道上空地磁场的方向由南向北,根据左手定则:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向北穿过手心,则手心朝南.四指指向电流方向,则由西向东,拇指指向安培力方向:竖直向上.
故选:B
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