- 安培力
- 共3605题
如图所示,质量为m=1Kg的导体棒静止在水平导轨上,导轨宽度L=1m,已知电源的电动势E=10V,内阻r=1Ω,导体棒的电阻R=9Ω,其它电阻不计,磁场方向垂直导体棒斜向上与水平方向的夹角为60°,磁感应强度B=5T,求导轨对导体棒的支持力.
正确答案
解析
解:棒的受力分析图如图所示:
由闭合电路欧姆定律,有:
I= ①
由安培力公式,有:
F=BIL ②
由共点力平衡条件,有:
Fsinθ=Ff ③
FN+F cos θ=mg ④
整理得:
FN=mg-
代入数据解得FN=7.5N
答:轨道对导体棒的支持力为7.5N
在匀强磁场中放入一通电直导线,导线与磁场垂直,长20cm,电流为1A,所受磁场力为0.5N,问;
(1)匀强磁场的磁感应强度为多大?
(2)若让导线与磁感线平行,通电导线受到的安培力多大?
正确答案
解析
解:(1)当I与B垂直时,有:F=BIL
得:B==
=2.5T
(2)若让导线与磁感线平行,通电导线受到的安培力为零;
答:(1)匀强磁场的磁感应强度为2.5T;
(2)若让导线与磁感线平行,通电导线受到的安培力为0.
某同学在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根导线捆在一起代替长直导线,不断改变多根导线中的总电流I和测试点与直导线的距离r,测得下表所示数据:
由上述数据可得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=______T.在由数据得出关系式时可以采用保持某一物理量不变,采用作图或从数据上得出另外两个物理量之间的关系,这在物理量上被称作______法,是物理学中经常应用的方法之一.(要求估算出比例系数,保留一位有效数字,用等式表示)
正确答案
解析
解:采用控制变量法研究:
在电流相同的情况下,分析数据得出磁感应强度B与距离r近似成反比,即B∝.
在距离相同的情况下,分析数据得出磁感应强度B与电流近似成正比,即B∝I.
综上,B∝,即B=K
,K为比例系数.
取一组数据代入,r=0.020m,I=10.0A,B=10.32×10-5T,求出K=2.064×10-7Tm/A.
把其他数据类似代入,分别求得K的数据,然后求K的平均值,可得K的平均值约为K=2×10-7Tm/A.
所以磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B=.
故答案为B=,控制变量法.
在匀强磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电直导线,导线长是0.1m、电流是2.5A、受到的安培力是5×10-2N,磁场的磁感应强度大小为( )
正确答案
解析
解:由F=BIL得
B=
故选:C
长为0.2m的直导线,通有0.4A的稳恒电流,该导线处于磁感应强度为1.0T的匀强磁场中,该通电直导线所受到的安培力的最大值为______N,最小值为______N.
正确答案
0.08
0
解析
解:当通电导线与磁场垂直时,导线所受的磁场力最大,为:
Fmax=BIL=1×0.2×0.4N=0.08N
当导线与磁场平行时,导线所受磁场力最小为零.
故答案为:0.08;0.
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