安培力
共3605题

· 安培力

安培力
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题型：简答题

简答题

在匀强磁场中，有一条与磁场方向垂直的通电直导线，电流为2.0A，磁场中的导线长度为0.30m，所受安培力的大小为0.30N．则该磁场的磁感应强度是多少？如果通过导线中的电流变为6.0A，则导线所受的安培力为多大？

正确答案

解析

解：（1）由F=BIL得

B===0.5T

（2）由F=BIL得 F=BIl=0.5×6.0×0.3=0.9N

答：磁场的磁感应强度是0.5T

导线所受的安培力为0.9N

题型：填空题

填空题

把一根长L=10cm的导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中，当导线中通以I1=2A的电流时，导线受到安培力大小为 1.0×10-7N，则该磁场的磁感应强度为______T，若该导线中通以I2=3A的电流，则此时导线所受安培力大小是______N．

正确答案

5×10-7

1.5×10-7

解析

解：根据F=BIL得，B===5×10-7T

若该导线中通以I2=3A的电流，则此时导线所受安培力F′=BIL=5×10-7×3×0.1=1.5×10-7N．

故答案为：5×10-7；1.5×10-7．

题型：简答题

简答题

（2015秋•西宁校级期末）如图所示，MN、PQ为水平放置的金属导轨，直导线ab与导轨垂直放置，导轨间距L=10cm，其电阻为0.4Ω，导轨所在区域处在匀强磁场中，磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.2T．电池电动势E=1.5V，内电阻r=0.18Ω，电阻R=1.6Ω，开关S接通后直导线ab仍静止不动，求通过直导线ab的电流和直导线ab所受的摩擦力的大小和方向．

正确答案

解析

解析：导线处于平衡状态，受力分析如图所示．

当开关闭合时，有：R并==Ω=0.32Ω．

ab两端的电压为：U=I•R并=•R并=×0.32 V=0.96 V

通过ab的电流为：I== A=2.4 A

导线所受的安培力为：F=BIabL=0.2×2.4×0.1 N=0.048 N，方向向右；

由平衡条件可得：f=0.048 N，方向水平向左．

答：导线所受的摩擦力大小为0.048 N，方向水平向左．

题型：单选题

单选题

如图，长为L、质量为m的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则当该磁场的磁感应强度最小时，其方向为（　　）

Az正向

By正向

Cz负向

D沿悬线向下

正确答案

解析

解：对导体棒受力分析可知，安培力和绳子的拉力等于重力，根据三角形定则可知，当安培力垂直于绳子拉力时，此时安培力最小，根据F=BIL可知，此时磁感应强度最小，根据左手定则可知，磁场方向为沿悬线向下，故D正确

故选：D

题型：单选题

单选题

如图，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点．棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好．下列说法正确的是（　　）

A拉力的大小在运动过程中保持不变

B棒通过整个圆环所用的时间为

C棒经过环心时流过棒的电流为

D棒经过环心时所受安培力的大小为

正确答案

解析

解：A、棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，则速度为v=at，因此F=BIL=，可知在运动过程中棒所受安培力变化，则拉力大小也变化，故A错误；

B、根据位移公式，可得时间为，故B错误；

C、当棒运动到环中心时，由于棒将金属细圆环分开的两部分的电阻并联，则电路总电阻为，速度大小为，产生感应电动势，所以产生感应电流大小为×2=，故C错误；

D、棒经过环心时所受安培力的大小为F=BIL=，故D正确．

故选：D．

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