- 安培力
- 共3605题
如图所示,一通电直导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( )
正确答案
解析
解:根据左手定则,让磁感线穿过手心,即手心向上,四指指向电流方向,即垂直向外,大拇指水平向右,故安培力方向水平向右,故ABC错误,D正确.
故选:D.
如图所示,质量为m的直导体杆ab水平放置在倾角为θ、间距为l的光滑平行导轨上,导体杆中通有图示方向的电流,电流强度为I,现在空间加上匀强磁场使导体杆ab静止在导轨上.问:
(1)若磁场方向竖直向上,求磁感应强度的大小;
(2)若要求磁感应强度最小,求磁感应强度的大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)当磁场方向竖直向上时,导体杆受力如图甲所示.
导体杆受到的安培力F=BIL
根据平衡条件可得:tanθ==
则B=
(2)导体杆受到重力、安培力、支持力作用处于平衡状态,则
这三个力构成封闭矢量三角形.如图乙所示.当安培力与支持力
垂直时,安培力最小,对应的磁感应强度也最小.此时磁场方向
垂直于导轨向上.
由图可得:sinθ==
,则B=
答:(1)若磁场方向竖直向上,磁感应强度的大小为;
(2)若要求磁感应强度最小,磁感应强度的大小为,方向直于导轨向上.
一根长2m的直导线,通有1A的电流,把它放在B=0.2T的匀强磁场中,并与磁场方向垂直,导线所受的安培力有( )
正确答案
解析
解:通电导线与磁场垂直,则θ=90°,
导线受到的安培力:
F=BILsinθ=0.2T×1A×2m×sin90°=0.4N;
故选B.
(2015秋•佛山期末)如图,两根光滑的平行金属导轨M、N倾斜与水平面成45°角放置,其电阻不计、相距l=0.2m,在导轨上垂直导轨水平放置一根质量m=5×10-2kg的金属棒ab,ab棒的电阻R1=0.5Ω,两金属导轨左端和电源E及小灯泡L相连,电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω;灯泡额定电压4V,电阻R2=2Ω,在装置所在的区域加一个竖直方向的匀强磁场,使ab恰处于静止状态.(不计各处阻值随温度的变化,g取10m/s2)求此时:
(1)灯泡L能否正常发光;
(2)所加磁场的磁感应强度B的大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)回路中的电流为:I=
故灯泡两端的电压为:U=IR2=4V,故灯泡能正常发光;
(2)要使导体棒处于平衡状态,ab棒受到的安培力水平向左,根据左手定则可知,磁场方向竖直向下,根据共点力平衡可得:
mgsinθ=BILcosθ
解得:B=T=1.25T
答:(1)灯泡L能正常发光;
(2)所加磁场的磁感应强度B的大小为1.25T,方向竖直向下.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、任何力都有它的反作用力;安培力的反作用力为导线对磁体或通电导线的作用力;故A错误;
B、根据左手定则,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.所以安培力的方向总是垂直于磁场和通电直导线所构成的平面.故B正确;
C、通电螺线管内部磁感线由南极指向北极,外部由北极指向南极,是闭合的曲线;故C错误;
D、安培力的大小不仅与磁感应强度、电流的大小成正比,还与其电流与磁场之间的夹角有关.安培力大,磁感应强度不一定大;故D错误;
故选:B
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