- 安培力
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下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法,正确的有( )
正确答案
解析
解:A、安培力的大小除了跟磁场的强弱和电流大小有关,还跟导线在磁场中的长度以及导线与磁场的夹角有关.故A错.
B、若导线平行于匀强磁场的方向放置,则导线不受磁场力.故B错
C、根据左手定则可知,安培力必定与磁场方向垂直,也必定与电流方向垂直,但磁场方向可与电流方向不垂直,可成任意角.故C错.
D、引用公式F=BIL时,注意要求磁场与电流垂直,若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解,因此垂直时安培力最大,最大为F=BIL,所以某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大,此时导线必与磁场方向垂直.故D正确.
故选D.
如图所示,一段通电的直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中,导线中的电流方向由左向右.将导线从图示位置在纸面内转过90°,在此过程中导线所受安培力的大小( )
正确答案
解析
解:设电流与磁场的夹角为θ,导体棒受的安培力为:F=BILsinθ,其中θ从0增大到90°,sinθ由0增加到1,故可知安培力由零逐渐增大,故B正确,ACD错误.
故选:B.
将长0.5m,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
(1)匀强磁场的磁感应强度B大小为多大;
(2)若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为多大,导线受安培力多大?
正确答案
解析
解:(1)当导线和磁场方向垂直时,由F=BIL得:
(2)当B=0.15T有:
F=BIL=0.15×2×0.5N=0.15N
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B大小为0.15T
(2)若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为多大,导线受安培力为0.15N
如图所示,一根通有电流I的直铜棒MN,用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中,此时两根悬线处于紧张状态,下列哪些措施可使悬线中张力为零( )
正确答案
解析
解:棒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;
故选:AC
如图所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝,线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5×10-3kg的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平.在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5T,方向与竖直线成30°角,要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少为( )
正确答案
解析
解:设圆环的半径为r,则圆环的质量m环=2πr×2.5×10-3kg,
磁场的水平分量为Bsin30°,环受到的安培力为:F=Bsin30°×I×2πr,
由于环所受向上的安培力等于环的重力,
则2πr×2.5×10-3×10=Bsin30°×I×2πr,
解得:I=0.1A;
故选A
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