- 安培力
- 共3605题
如图所示,电动势E=12.0V,金属棒ab质量m=0.3kg,平行导轨与水平面互成θ角,θ=30°,两导轨间的宽度L=1.0m,导轨光滑.现加一垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B=1.0T,R为可调电阻,ab棒静止在导轨上,(不计回路中的其它电阻).
(1)画出平面受力图;
(2)求可调电阻的值R1.
正确答案
解析
解:(1)导体受重力,支持力及安培力,通过受力分析可得
(2)受力如图,可得:mgsin30=F安
F安=BIL
I=
联立解得R=8Ω
答:(1)平面受力图如上图;
(2)可调电阻的值R1为8Ω
在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5×10-4T.如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长15m,通有从东向西的电流10A,问地磁场对这根导线的作用力大小为______,方向为______.
正确答案
7.5×10-3 N
竖直向下
解析
解:安培力的公式可得:
F=BIL=0.50×10-4×15×10N=7.5×10-3N;
地球的磁场的方向向北,电流的方向向西,由左手定则可得,安培力的方向竖直向下;
故答案为:7.5×10-3N,竖直向下
如图,金属杆ab的质量为m、通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,平行导轨间的距离为L,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角,金属杆ab与水平导轨间的摩擦系数为μ,则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:作出金属杆受力的主视图,如图.根据平衡条件得
Ff=BILsinθ
FN=mg-BILcosθ
电流和磁场垂直,故FA=BIL
故选:BC
通电导线在磁场中一定受安培力的作用.______.(判断对错)
正确答案
错误
解析
解:当导线的方向与磁场的方向平行,所受安培力为0,最小;当导线的方向与磁场方向垂直时,安培力最大,为F=BIL.说明安培力大小与导线和磁场夹角有关,故通电导线在磁场中一定受安培力的作用错误
故选:错误
为了简化安培的实验,我们可以用如图所示的装置探究影响安培力方向的因素.实验中如果发现导体棒被推出磁铁外,则此时磁铁的磁极和电流方向可能是( )
正确答案
解析
解:A、磁铁N极在上,电流方向A→B,由左手定则可知,导体棒受到的安培力向里,不符合题意,故A错误;
B、磁铁N极在上,电流方向B→A,由左手定则可知,导体棒受到的安培力向外,符合题意,故B正确;
C、磁铁S极在上,电流方向B→A,由左手定则可知,导体棒受到的安培力向里,不符合题意,故C错误;
D、由以上分析可知,A、C两种情况是不可能的,故D错误;
故选B.
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