- 安培力
- 共3605题
如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂一个矩形线圈,宽为L,共n匝.线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知( )
正确答案
解析
解:A、当B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,所以需要在左边加砝码,故A错误,
B、当B的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,所以需要在左边加砝码,故B错误,
C、当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向下,电流方向相反,设N匝线圈的质量为m3,则有(m1-m2-m3)g=NBIL,所以B=.故C错误.
D、当B的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向下,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以需要在右边加砝码.则有mg=2NBIL,所以B=.故D正确.
故选D
如图所示,一根长为L的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,当铝棒中通过的电流I方向从左到右时,弹簧的长度变化了△x,则下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:设棒的重力为mg,原来的形变量为x,
铝棒放入磁场后,没有通电流时,由平衡关系可得:mg=2kx
铝棒通有电流时,由左手定则可知,安培力向上;故形变量减小了△x;
由平衡关系可得:BIL+2k(x-△x)=mg
联立解得:B=
故选:A.
如图所示,空间中存在着磁感应强度大小为0.5T,方向沿纸面向上且范围足够大的匀强磁场,长为1m的直导线垂直磁场放置.若通过导线的电流为1A,方向垂直纸面向里,则通电直导线所受安培力大小为______N,方向______(填“向左”或“向右”);若只改变导线中的电流方向而其它条件不变,则直导线所受安培力方向与原来的安培力方向______(填“相同”或“相反”).
正确答案
0.5
向右
相反
解析
解:导线与磁场垂直,故导线受到的安培力为:
F=BIL=1×0.1×20×10-2N=0.02N.
由左手定则可知导线受到的安培力向右
当电流反向后,根据左手定则可知,受到的安培力方向相反
故答案为:0.5;向右;相反
如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )
正确答案
解析
解:该导线可以用a和d之间的直导线长为L来等效代替,根据F=BIL,可知大小为
,方向根据左手定则判断,向上;
故选A.
金属棒MN两端用细软导线连接后,悬挂于a、b两点,且使其水平,棒的中部处于水平方向的匀强磁场中,磁场的方向垂直于金属棒,如图所示.当棒中通有从M流向N的恒定电流时,悬线对棒有拉力.为了减小悬线的拉力,可采用的办法有( )
正确答案
解析
解:棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,由于此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,则安培力必须增加.所以适当增加电流强度,或增大磁场,故A正确,BCD错误;
故选:A
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