- 安培力
- 共3605题
如图所示,一条形磁铁静止在水平桌面上,在它的左上方固定一通电直导线(电流方向如图),导线与磁场垂直,现突然将导线中的电流等大反向,则( )
正确答案
解析
解:
当电流反相时,导线受到的安培力反相,根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向,如图,在根据左手定则判断安培力方向,如左图;
根据牛顿第三定律,电流对磁体的作用力向右下方,如右图
根据受力,可知通电后磁铁对桌面压力增大.
故选:C.
如图所示是一种精密测量磁感强度的装置,虚线区域内有匀强磁场,在天平右盘下挂一矩形线圈,线圈共10匝,ab=cd=0.15m,bc=da=0.1m,线圈中通以0.1A逆时针方向的电流,天平左盘加砝码使天平平衡;然后不改变电流大小而只改变电流方向,再在天平左盘中加8g砝码才能使天平再平衡,求矩形线圈所受安培力大小和磁场的磁感应强度(g=10m/s2).
正确答案
解析
解:由题意得:2F=mg,安培力F==0.04N,
F=nBIbc,磁感应强度B==
=0.4T;
答:矩形线圈所受安培力大小为0.04N,磁场的磁感应强度为0.4T.
下图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=2.5×10-6T/A.已知两导轨内侧间距为l=3.0cm,滑块的质量为m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度为v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动).
(1)求发射过程中金属滑块的加速度大小;
(2)求发射过程中电源提供的电流强度大小;
(3)若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
正确答案
解析
解:(1)由匀加速运动公式 a==9×105m/s2
(2)由安培力公式和牛顿第二定律,有 F=IBl=kI2l,
kI2l=ma
因此 I==6.0×105A
(3)滑块获得的动能是电源输出能量的,
即P△t×9%=mv2发射过程中电源供电时间△t=
=
×10-2s
所需的电源输出功率为P==4.5×108W
由功率P=IU,解得输出电压 U==750V
答:(1)求发射过程中金属滑块的加速度大小9×105m/s2;
(2)求发射过程中电源提供的电流强度大小6.0×105A;
(3)若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率4.5×108W和输出电压750V.
一竖直放置的直导线,处于水平向左的匀强磁场中,通有如图所示的电流,则直导线所受安培力的方向为( )
正确答案
解析
解:根据左手定则,知安培力的方向垂直纸面向外
故选:A
如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上,轨道的摩擦和电阻均不计,要使ab杆静止,所加垂直斜面的匀强磁场的磁感应强度多大?
正确答案
解析
解:导体杆静止在导轨上,受到重力、支持力和安培力三个力作用,由平衡条件得:F安=mgsinθ
又:F安=BIL
根据闭合电路欧姆定律:I=
联立得:B=.
答:要使ab杆静止,磁感应强度应为
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