- 安培力
- 共3605题
一根导线长0.2m,通过3A的电流,在匀强磁场中某处受到的最大磁场力是6×10-2N,则该处的磁感应强度B的大小是多少?如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的磁感应强度的大小又是多少?
正确答案
解析
解:由题,通电导线与磁场垂直,则磁场的磁感强度为 B==
T=0.1T,
磁场的磁感强度由磁场本身决定,与通电导线的长度电流大小无关,故磁场的磁感强度仍为0.1T.
答:该处的磁感应强度B的大小是0.1T;
如果该导线的长度和电流都减小一半,该处的磁感应强度的大小仍为0.1T.
如图所示,一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导线环上载有如图所示的恒定电流I,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量,竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零,由左手定则可知,水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上,即导电圆环所受安培力竖直向上,故A错误,B正确;
CD、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量,竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零,那么水平磁场对电流的安培力F=B水平I•2πR=2πBIRsinθ,故C错误,D正确;
故选:BD.
在倾角为α的光滑斜面上,置一通有电流I,长为L,质量为m的导体棒,导体棒静止在斜面上,如图所示,
(1)若磁场方向竖直向上,则磁感应强度的大小?
(2)若磁场方向垂直斜面向上,则磁感应强度的大小?
正确答案
解析
解:(1)对导体棒受力分析,根据共点力平衡可得
BILcosα-mgsinα=0
解得
(2)对导体棒受力分析,根据共点力平衡可得
BIL-mgsinα=0
解得
答:(1)若磁场方向竖直向上,则磁感应强度的大小为
(2)若磁场方向垂直斜面向上,则磁感应强度的大小为
(2015秋•宣城期末)如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒,ab和cd用导线连成一个闭合回路.当ab棒向右运动时,cd导线受到向下的磁场力.由此可知下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:由左手定则可知,cd棒中电流方向是:由c指向d,由右手定则可知,ab棒所处位置磁场方向:竖直向下,则Ⅰ是N极,Ⅱ是S极;
ab棒中电流由b指向a,则a点电势高,b点电势低,则:φa>φc>φd>φb,即a、c电势高于b、d电势,故AC正确,BD错误
故选:AC
如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量为m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒静止,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒的有效阻值R=2.5Ω.金属导轨的电阻不计,g=10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)导体棒受到的安培力的大小和方向;
(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:
I=,
导体棒受到的安培力:
F安=BIL=0.30N
根据左手定则,安培力方向沿斜面向上.
(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0.24N
由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f
根据共点力平衡条件
mg sin37°+f=F安
解得:f=0.06N.
答:导体棒受到的安培力的大小为0.30N,方向沿斜面向上;
(2)导体棒受到的摩擦力的大小为0.06N,方向沿斜面向下.
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