安培力
共3605题

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安培力
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题型：多选题

多选题

把一段长度为1m的直导线，放置在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，当通电电流为5A时，该直导线受到的安培力F可能为（　　）

AF=0.5N

BF=0.3N

CF≥0.6N

DF=0N

正确答案

A,B,D

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=0.1×5×1N=0.5N．则通电导线受到的安培力小于或等于0.5N，所以ABD均正确，C错误；

故选ABD

题型：单选题

单选题

如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，其中电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图示的匀强磁场区域B．如果以x轴的正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力随时间的变化的图象应为图中的哪一个（　　）

正确答案

解析

解：0-，线框在磁场外，力与电流为0．安培力为0；

-2，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度V沿X轴运动，所以感应电动势和电流不变，

根据左手定则得出安培力的方向X轴的负方向．

2-4，线框全部进入磁场，力与电流为0．安培力为0；

4-5，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度V沿X轴运动，所以感应电动势和电流不变，

根据左手定则得出安培力的方向X轴的负方向．

故选：A．

题型：简答题

简答题

如图甲所示，一根重G=0.2N、长L=1m的金属棒ab，在其中点弯成60°角，将此通电导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，当导体中通以I=2A的电流时，两根弹簧比原长各缩短△x=0.01m．已知匀强磁场的方向水平向外，磁感应强度B=0.4T，求：

（1）导线中电流的方向．

（2）弹簧的劲度系数k．

正确答案

解析

解：（1）通电后，根据左手定则可判断安培力的方向，F、F′的方向各与导线垂直（如图所示），而F、F′的合力则是竖直向上的，所以导线中电流的流向应为b→a．

（2）ab在重力G，弹簧弹力F1、F2，安培力F、F′的作用下处于平衡状态，则：

F1+F2+G=Fcos 60°+F′cos 60°

2k△x+G=2BI•cos 60°

解得：k===10 N/m．

答：（1）导线中电流的方向为b→a；

（2）弹簧的劲度系数k为10N/m．

题型：填空题

填空题

在匀强磁场中，有一条与磁场方向垂直放置的通电直导线，电流的大小为2A，直导线上长0.4m的一段所受安培力为0.4N，则该匀强磁场的感磁应强度大小______T．若电流的大小变为4A，求这时的感磁应强度大小______T，安培力大小感磁应强度大小______N．

正确答案

0.5

0.8

解析

解：导线与磁场垂直，磁感应强度B===0.5T，

磁感应强度与电流无关，电流为4A时，磁感应强度仍为0.5T，

此时安培力F′=BI′L=0.5×4×0.4=0.8N；

故答案为：0.5，0.5，0.8．

题型：填空题

填空题

如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2Kg，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动．则：此时导体棒受到的安培力的大小是______，导体棒受到的摩擦力的大小是______．若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度是______．

正确答案

1m/s2

解析

解：由F=BIL可得导体棒受到的安培力为F=BIL=0.8×5×0.5N=2N

导体棒做匀速运动，所受到的安培力与摩擦力大小相等，故f=F=2N

当电流为10A时，导体棒受到的安培力为F′=BIL=0.8×10×0.5N=4N

由牛顿第二定律可知F′-f=ma

故答案为：2N；2N；1m/s2

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