- 安培力
- 共3605题
在北京地区进行如下实验:一个可以在水平面内自由转动的小磁针,在地磁场的作用下保持静止,一根长直导线位于小磁针的北方,竖直放置,且通有竖直向上的电流,已知地磁场的水平分量为B1,长直导线电流磁场在小磁针处的磁感应强度为B0,则小磁针的N极将( )
正确答案
解析
解:各个分磁场与合磁场关系如图所示:
根据安培定则可知,环形电流产生向东的磁场,
地磁场水平分量B1,
所以根据三角函数关系可得:tanθ=,解得θ=arctan
,故向东偏转
故ABD错误,C正确.
故选:C
(2016春•海淀区校级月考)在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,放一根与磁场方向垂直的长度为0.4m的通电导线,导线中的电流为2A,导线沿磁场力的方向移动了20mm,磁场力对导线所做的功是多少?
正确答案
解析
解:通电导线受的磁场力大小:
F=BIL=0.5×2×0.4N=0.4N.
磁场力对导线做的功:
W=FS=0.4×20×10-3J=8×10-3J.
答:磁场力对导线所做的功是8×10-3J.
如图所示,水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m,接有输出电压恒定为U=1.5V的电源,匀强磁场方向竖直向下穿过导轨.磁感应强度B=1T.导轨棒AB的电阻R=6Ω(其他各处电阻忽略不计),质量m=10g,垂直放置在导轨上并接触良好,求合上开关瞬间:
①导体棒AB受到的安培力方向;
②导体棒AB受到的安培力大小;
③导体棒AB的加速度.
正确答案
解析
解:①导体棒AB中电流是从A到B,根据左手定则,导体棒AB受到的安培力向右.
②根据欧姆定律,导体棒中的电流为,
所以AB棒受到的安培力F=BIL=1×0.25×0.2N=0.05N
③根据牛顿第二定律F=ma,
所以导体棒AB的加速度a==
答:①导体棒AB受到的安培力方向水平向右;
②导体棒AB受到的安培力大小为0.05N;
③导体棒AB的加速度为5m/s2.
(2015秋•运城期末)如图所示为电流天平,可用来测定匀强磁场的磁感应强度,它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n匝,线圈的水平边长为L,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直.当线圈中通有电流I(方向如图)时,调节砝码使两臂达到平衡,此刻左右两边所放砝码的质量各为m1、m2.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知( )
正确答案
解析
解:A、B的方向垂直纸面向里,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.因为线框也是有质量的,设右边的线框质量为m02,根据平衡有:NBIL=(m1-m02-m2)g,解得.故A错误.
B、当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向向下,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以右边应加砝码,有mg=2NBIL,所以.故A错误,B正确.
C、当B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,需要在左边加砝码.故C、D错误.
故选:B.
如图所示的等壁天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽度为L,共N匝,线圈下端悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中未通有电流时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.当通以图示方向的电流I时,右边再加上质量为m的砝码后天平重新平衡,则线圈的质量为______,匀强磁场的磁感应强度大小为______.
正确答案
m1-m2
解析
解:未通电时,根据平衡可知m1g=m2g+m′g
m′=m1-m2
当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向下,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以需要在右边加砝码.则有mg=2NBIL,所以:
故答案为:m1-m2,
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