安培力
共3605题

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安培力
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题型：简答题

简答题

如图所示，在两根劲度系数都为K的相同弹簧下悬挂有一根重为G导体棒ab，导体棒长为L，置于水平方向的磁场强度为B的匀强磁场中，且与匀强磁场相互垂直．磁场方向垂直纸面向里，当导体棒通以自左向右的电流时，两个弹簧的形变量为x．

求：此时导体中的电流大小是多少？

正确答案

解析

解：由题意可知，当电流过小时，根据题可知弹簧伸长量为x，因此重力与安培力、弹簧的拉力平衡，故有：

G=BI1L+2kx，解得：I1=；

当电流过大时，根据题可知弹簧压缩量为x，因此重力、弹簧的拉力与安培力平衡，故有：

G+2kx=BI2L，解得：I2=；

答：导体中的电流大小分别是，．

题型：单选题

单选题

如图所示，一个边长为1m、三边电阻不相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为10T的匀强磁场中．若通以图示方向的恒定电流，电流强度大小为0.3A，则金属框受到的磁场力大小为（　　）

A6N

B4N

C3N

D2N

正确答案

解析

解：由图示可知，电流由A流入，从C流出，则有电流从A到C直导线，与从A到B再到C两直导线，从A到B再到C两直导线，产生的安培力，可等效成从A到C直导线产生的安培力，由于总电流强度为I，因此金属框受到的磁场力F=BIL=10×0.3×1N=3N，故C正确

故选：C

题型：简答题

简答题

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=0.2m，导线中电流I=1A．则：

（1）该导线所受安培力F的大小为多少？

（2）在图中画出该导线所受安培力的方向．

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，

由左手定则判断方向向上；

答：（1）该导线所受安培力F的大小为0.04N；

（2）在图中画出该导线所受安培力的方向如图

．

题型：多选题

多选题

当闭合开关S时，导体棒被向右摆出，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ角，则（　　）

A磁场方向一定竖直向下

B磁场方向一定竖直向上

C导体棒离开导轨前电源提供的电能等于mgl（1-cosθ）

D导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl（1-cosθ）

正确答案

A,D

解析

解：A、由题意可知，棒在安培力的作用下被抛出，由左手定则，可知磁场方向一定竖直向下，故A正确，B错误；

C、根据能量守恒定律，棒上升的最大高度为l（1-cosθ），因此重力势能的增加为mgl（1-cosθ），同时在过程中棒的电阻发热，因此导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl（1-cosθ），故C错误，D正确；

故选AD

题型：填空题

填空题

如图所示，通电直导体棒ab质量为m=0.6kg，水平地放在宽为L=1m，倾角为θ=60°光滑的两平行直轨上，整个装置放在竖直方向的磁场中，已知电源电动势为E=1.5v，直导体棒电阻为R=0.5Ω，其余电阻不计，导体棒ab静止在斜面上．则磁感应强度B大小______ T，方向______．

正确答案

竖直向上

解析

解：本题的关键是分析导体的受力情况，首先将立体图转化为平面图，如图所示．

根据欧姆定律：

若磁场方向竖直向上，从b向a观察，导体受力情况如图所示．由平衡条件得：

在水平方向上：F-Nsinθ=0

在竖直方向上：mg-Ncosθ=0

其中：F=BIL

联立可得：．

故答案为：，方向坚直向上．

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