安培力
共3605题

安培力
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题型：填空题

填空题

如图所示，质量位m、电阻为R、边长为L的等边三角形ACD电阻线，在A处用细线悬挂于O点，垂直于ACD施加一个垂直纸面向里的匀强磁场．当磁感应强度按规律B=Kt（K为常数）增强并且正好增大为B0时，CD边安培力是______，细线上的拉力为______．

正确答案

解析

解：根据法拉第电磁感应定律得：E== s ①

s= ②

I= ③

联立①②③解得：F=B0Il=，

由于等边三角形三边均受到安培力，且大小相等，故安培力的合力为零，所以细线的拉力等于重力．即mg

故答案为：，mg．

题型：填空题

填空题

有一匀强磁场，磁感应强度为1.4T，方向由北向南，并与水平面平行．如果有一速度为5×105m/s的质子沿竖直向下的方向进入磁场，质子受该磁场的洛仑兹力大小是______N，方向向______．（e=1.6×10-19C）

正确答案

1.12×10-13

水平向西

解析

解：洛伦兹力的大小F=qvB=1.6×10-19×5×105×1.4=1.12×10-13 N，根据左手定则，安培力的方向水平向西．

故答案为：1.12×10-13 N、水平向西．

题型：简答题

简答题

如图所示，质量为m的金属棒ab，长为L，两端用细铜丝水平悬挂，棒中通有从a到b的电流，电流的大小I．若在该区域加一方向竖直向上的匀强磁场时，悬丝将偏离竖直方向θ角而静止，试求磁感强度的大小？

正确答案

解析

解：金属棒在重力mg、悬线拉力T、安培力F作用下处于平衡，

则F=mgtanθ

F=BIL

B=tanθ

答：磁感强度的大小为tanθ．

题型：填空题

填空题

如图所示，质量位m、电阻为R、边长为L的等边三角形ACD，在A处用细线悬挂于O点，垂直于ACD施加一个垂直纸面向里的匀强磁场．当磁感应强度按规律B=Kt（K为常数）增强并且正好增大为B0时，CD边安培力是______，细线的拉力是______．

正确答案

解析

解：根据法拉第电磁感应定律得：E== ①

S== ②

I= ③

联立①②③解得：F=B0Il=，

由于等边三角形三边均受到安培力，且大小相等，故安培力的合力为零，所以细线的拉力等于重力．即mg

故答案为：，mg．

题型：简答题

简答题

如图，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心，半径R为1m．两金属轨道间的宽度d为0.5m，匀强磁场B方向如图，大小为0.8T．质量m为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于框架上的M点，当在金属细杆内通以一恒为I=5A的电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动，已知MN=L=1m，求金属细杆在P点对每一条轨道的作用力．

正确答案

解析

解：棒受到的安培力大小：F=BId

从M到P过程，由动能定理得：

-mgR+F（MN+OP）=

在P点：由

由题R=OP=1m，MN=OP=1m，B=0.8T，I=5A，d=0.5m

代入数据解得，每个轨道对细杆的作用力N=4.5N

由牛顿第三定律得细杆在P点对每一条轨道的作用力大小为N′=N=4.5N．

答：细杆在P点对每一条轨道的作用力为4.5N．

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