- 安培力
- 共3605题
将长0.3m,通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为______T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为______T,导线受安培力为______N.
正确答案
解析
解:根据F=BIL得,匀强磁场的磁感应强度为:
B=
当电流减小时,磁感应强度不变,仍为:
B=0.25T
则导线所受的安培力为:
F=BI′L=0.25×2×0.3=0.15N
故答案为:0.25,0.25,0.15
如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面上水平放置一条L=0.2m长的导线PQ,两端以很软的导线通入,I=5A的电流,方向由P流向Q.当竖直方向有一个B=0.6T的匀强磁场时,PQ恰能静止,求:
(1)导线PQ的重力的大小和该磁场的方向;
(2)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且对斜面的压力最小,求该磁场的大小和方向;
(3)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且磁感应强度最小,求该磁场的大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)从P端看截面图,如图
由平衡条件可得,G=BIL=
根据左手定则可得磁场的方向:竖直向上.
(2)当安培力和重力平衡时,对斜面压力最小
则有:BIL=mg
所以B=
由左手定则得磁场方向:水平向左
(3)当安培力平行斜面向上时磁感应强度最小,设为B小 ,
则有B小IL=mgsinθ
解得:,
由左手定则可得磁场方向为垂直斜面向上.
答:(1)导线PQ的重力的大小0.6N和该磁场的方向竖直向上;
(2)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且对斜面的压力最小,求该磁场的大小0.6T和方向水平向左;
(3)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且磁感应强度最小,求该磁场的大小0.3T和方向垂直斜面向上.
赤道上的地磁场可以看成沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小为0.50×10-4T.如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长为20m,载有从西到东的电流50A.求:地磁场对这根通电导线的作用力的大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)安培力的公式可得:F=BIL=50×20×0.5×10-4N=0.05N
(2)匀强磁场方向为由南向北,而电流方向为从西向东.则由左手定则可得安培力的方向为竖直向上
答:(1)地磁场对这根通电导线的作用力的大小为0.05N.
(2)地磁场对这根通电导线的作用力的方向竖直向上.
一通电直导线用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上,静止在水平位置(如正面图).在通电导线所处位置加上匀强磁场后,导线偏离平衡位置一定角度静止(如侧面图).如果所加磁场的强弱不同,要使导线偏离竖直方向θ角,则所加磁场的方向所处的范围是(以下选项中各图,均是在侧面图的平面内画出的,磁感应强度的大小未按比例画)( )
正确答案
解析
解:对导体棒受力分析可知导体棒受到的安培力与重力和绳子的拉力的合力大小相等,方向相反,故由左手定则可以判断出磁场的方向范围;故B正确,ACD错误
故选:B
如图所示,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=0.1m,导线中的电流I=2A.该导线所受安培力的大小为( )
正确答案
解析
解:导线所受的安培力为:
F=BIL=0.2×2×0.1N=0.04N.
故选:C.
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