- 安培力
- 共3605题
匀强磁场中长2cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力小大为4×10-3N，求：
（1）该处的磁感应强度B是多大？
（2）若导线长不变，电流增大为5A，则该处的磁感应强度B和导线所受磁场力F各是多少？
正确答案
解析
解：（1）根据F=BIL得，B=
（2）若导线长不变，电流增大为5A，此处的磁感应强度不变，为0.1T．
则它受磁场力F′=BIL=0.1×5×0.02=1×10-2N．
答：（1）该处的磁感应强度B是0.1T；
（2）若导线长不变，电流增大为5A，则该处的磁感应强度B仍为0.1T，导线所受磁场力F为1×10-2N．
（1）发射过程中滑块的加速度；
（2）发射过程中电源提供的电流是多大？
（3）若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？
正确答案
解析
解：（1）由匀加速运动公式有：
a=
（2）由安培力公式和牛顿第二定律，有：
F=IlB=kI2l=ma
因此有：I=
（3）滑块获得的动能是电源输出能量的4%，即：
P△t×4%=
发射过程中电源供电时间为：△t=
所需的电源输出功率为：P=
由功率P=UI，解得输出电压为：U=
答：（1）求发射过程中金属滑块的加速度大小9×105m/s2；
（2）求发射过程中电源提供的电流强度大小6.0×105A；
（3）若电源输出的能量有9%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率4.5×108W和输出电压750V
正确答案
解析
解：导体棒abc并联，故两端的电压相同，设为U
设a、b两棒的长度分别为La和Lb．c的直径为d．导体棒的abc的电阻分别为：
流过a的电流为：
流过b的电流为：
由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a、b三棒所受的安培力大小分别为：
Fa=BIa
Fb=BIbL=
FC=BIcL=
联立解得Fa=Fb＞Fc，故A正确
故选：A
（1）金属细杆所受安培力的方向；
（2）金属细杆中电流的方向；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小；
（4）若仅改变电流的方向，求每根绝缘细线上的张力．
正确答案
解析
解：（1）金属细杆在重力、安培力作用下处于平衡状态，安培力和重力等大反向，故安培力方向竖直向上．
故金属细杆所受安培力的方向为：竖直向上．
（2）根据左手定则，伸开左手，让磁感线穿过手心，大拇指指向上方，四指从N指向M，故电流方向从N指向M．
故金属细杆中电流的方向为从N指向M．
（3）根据安培力公式有：F=BIL
又F=mg
所以：B=
故匀强磁场的磁感应强度大小为0.1T．
（4）改变电流方向时，安培力竖直向下，所以向下合力为2mg，每根细线的张力为mg=0.1N
答：（1）金属细杆所受安培力的方向竖直向上；
（2）金属细杆中电流的方向N指向M；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小0.1T；
（4）若仅改变电流的方向，求每根绝缘细线上的张力0.1N．
正确答案
解析
解：A、将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，故A错误．
B、将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则M N垂直纸面里外运动，故B错误．
C、将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力外里，则M N垂直纸面外里运动，故C正确．
D、将b、d端接在交流电源正极，a、d接在交流电源的另一端，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则M N垂直纸面向里运动，故D正确．
故选：CD
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