安培力
共3605题

安培力
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题型：简答题

简答题

如图所示，导体棒ab长0.5m，质量为0.1kg，电阻R=5.5Ω，电源的电动势E=3V，r=0.5Ω，整个装置放在一磁感应强度B=2T的磁场中，磁场方向与导体棒垂直且与水平导轨平面成53°角，导体棒静止．求：导体棒受到的摩擦力和支持力（不计导轨电阻）．（sin53°=0.8）

正确答案

解析

解：通过导体棒的电流

导体棒受到的安培F=BIL=2×0.5×0.5N=0.5N

由受力分析f=Fsinθ=0.4N，

水平向右N=mg+Fcosθ=1.3N，竖直向上．

题型：多选题

多选题

（2015秋•哈尔滨校级期末）如图所示，宽度为L的光滑导轨放在与水平面夹角为α的斜面上，在导轨上放置一根质量为m的导体棒，在导体棒中电流为I时，欲使导体棒静止在斜面上，所在空间加一匀强磁场，下列磁感应强度B的大小和方向正确的是（　　）

AB=mg，方向垂直斜面向上

BB=mg，方向垂直斜面向下

CB=mg，方向水平向左

DB=mg，方向竖直向上

正确答案

A,C,D

解析

解：A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B=mg；故A正确；

B、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故B错误；

C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向水平向左，则安培力的方向竖直向上，棒受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力，所以棒可能处于平衡状态；故C正确；

D、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B=mg，故D正确；

故选：ACD．

题型：简答题

简答题

如图为俯视图，相距L=1m的两导轨置于水平平面内，两导轨内存在竖直向上的匀强磁场，磁惑应强度B=0.5T，有一导体棒MN，质量m=0.1kg，电阻r=2Ω．垂直的放在导轨上，两弹簧左端与导体锥MN相连，右端固定，两弹簧距导轨的距离相等．把导体棒MN连人如图所示电路，电源电动势E=5V，内阻不计．滑动变阻器总电阻R0=6Ω，闭合电键，滑片P由a端缓慢移到b端过程中，弹簧的形变量x随滑动变阻器Pa间阻值R的变化关系如图．（g取10m/s2）求导体棒与导轨间的摩擦因数μ及弹簧的劲度系数k．

正确答案

解析

解：当pa间的电阻为R1=2Ω时，弹簧才开始形变，

则有：BIL=μmg，

根据欧姆定律得：I==，

则通过导体棒的电流为：

则有：．

滑片P缓慢移动，则导体棒缓慢移动，每一个状态可以看成是平衡状态，当pa间的电阻为R2=6Ω时，x=0.02m，电流为：I′=，

则通过导体棒的电流为：，

根据平衡有：BI1′L=μmg+kx，

代入数据解得：k=50N/m．

答：导体棒与导轨间的摩擦因数μ为0.25，弹簧的劲度系数k为50N/m．

题型：简答题

简答题

如图所示，放在平行光滑导轨上的导体棒ab质量为m，长为L，导体所在平行面与水平面成30°，导体棒与导轨垂直，空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，若在导体中通以b-a的电流，导体棒可维持静止状态．求

（1）安培力的大小和方向．

（2）电流的大小．

正确答案

解析

解：导体棒静止，处于平衡状态，导体棒受力如图所示，

导体棒受到的安培力：F=BIL ①

由图示可知：F=mgtan30°= ②

由①②可得：I==

由左手定则可知，电流方向：由b指向a；

答：（1）安培力的大小为，方向水平向右．

（2）电流的大小为．

题型：单选题

单选题

匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L=0.2m，导线中电流I=1A．该导线所受安培力F的大小为（　　）

A0.01 N

B0.02 N

C0.03 N

D0.04 N

正确答案

解析

解：由图可知电流与磁场方向垂直，因此直接根据安培力的大小为：F=BIL=0.2×0.2×1=0.04N，

故选：D．

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