- 安培力
- 共3605题
图(1)所示的装置中,劲度系数较小的金属轻弹簧下端恰好浸到水银面,电源电动势足够大.I当闭合开关S后,弹簧将______;图(2)中直导线在磁场中的长度为L,则其受到的安培力______N.
正确答案
上下振动
0
解析
解:开关闭合后电路接通,电路中有电流;由金属丝构成的螺线管两磁极会互相吸引,弹簧会收缩而变短;变短后电路断路;依此规律反复,弹簧上下振动;通电导线与磁场平行,故所受安培力为零;
故答案为:上下振动,0
(2015秋•晋中期末)一长度为0.1m的直导线置于一磁感应强度为1T的匀强磁场中,已知直导线中通过的电流为0.5A,则直导线所受的安培力大小可能为( )
正确答案
解析
解:长度为1m的通电直导线,若垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为0.1T,通入电流为5A,则由公式可得安培力的大小为F=BIL=1×0.5×0.1N=0.05N.则通电导线受到的安培力小于或等于0.05N,所以ABC均正确,D错误;
故选:ABC
如图所示,F是磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是示意图是( )
正确答案
解析
解:A、根据左手定则可得,安培力的方向垂直导线斜向上,所以A正确;
B、根据左手定则可得,安培力的方向水平向左,所以B错误;
C、根据左手定则可得,安培力的方向向下,所以C错误;
D、根据左手定则可得,安培力的方向水平向左,所以D正确;
故选:AD.
两根平行放置的光滑金属导轨框架与水平面的夹角为θ,导轨间距离为L.导轨上有一根垂直于导轨放置的,质量为m的均匀金属棒.电源的电动势为E,内电阻为r,导轨和金属棒的总电阻为R.求
(1)金属棒中的电流I的大小.
(2)若整个装置位于竖直向上的匀强磁场中,要使金属棒静止,磁感应强度B为多大?
正确答案
解析
解:(1)根据闭合电路的欧姆定律可知I=
(2)以金属棒为研究对象受力分析,运用合成法如图:
由几何知识得:F=mgtanθ
由安培力公式:F=BIL
联立以上三式解得:B=tanθ
答:(1)金属棒中的电流I的大小
(2)所加磁场的磁感应强度大小为:tanθ
有一金属棒ab,质量为m,电阻不计,可在两条轨道上滑动,如图所示,轨道间距为L,其平面与水平面的夹角为θ,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,回路中电源电动势为E,内阻不计,问:
(1)若导轨光滑,滑动变阻器阻值为多少时,金属棒能静止在轨道上?
(2)金属棒与轨道的最大静摩擦力为其所受重力的k倍,问:滑动变阻器R调节在什么阻值范围内,金属棒能静止在轨道上?
正确答案
解析
解:(1)根据平衡条件得:
BIL=mgsinθ
又 I=
联立解得 R=
(2)当安培力最小,物体恰好要沿斜面下滑时,金属棒受力如图a所示.
沿斜面方向:
F+fm=mgsinθ,
又F=BIL=BL
最大静摩擦力 fm=kmg
三式联立得:R=
当安培力最大,物体恰好要沿斜面上滑时,金属棒受力如图b所示
沿斜面的方向:
F=fm+mgsinθ
又F=BIL=BL,fm=kmg
三式联立解得:R′=
所以滑动变阻器R调节范围为:≤R≤
答:
(1)若导轨光滑,滑动变阻器阻值为R=时,金属棒能静止在轨道上.
(2)滑动变阻器R调节范围为:≤R≤
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